光電探測器的分類

　　光電探測器分為光電二極管、雪崩光電管、四象限探測器、位敏探測器、波長感應探測器。

　　1. 光電二極管(PIN)：應用于一般通用場合。針對特殊應用，可以增加探測器信號放大和探測器前置濾光片。

　　2. 雪崩光電管(APD)：主要用于微弱信號場合，同時具備快速響應能力，可以提供各種尺寸和封裝類型。

　　3. 四象限探測器(Quadrant)：由一個四激活區域的芯片組成，主要應用于位置傳感。

　　4. 位敏探測器(PSD)：入射光能量轉換為位置相對的連續電流輸出，位置信號是相對于入射光的“光學中心”。

　　5. 波長敏感探測器(WS)：用于檢測單色光波長或復合光的峰值波長，光譜分辨率可達0.01nm。

　　應用范圍：**防護，激光測距，工業控制，分析儀器，**航天，醫療設備，光通訊。

光電探測器噪聲分類

　　光電探測器噪聲包括:散彈噪聲、熱噪聲、產生-復合噪聲、1/f噪聲和溫度噪聲等。

　　1、散彈噪聲：由于光電探測器在光輻射作用或熱激發下，光電子或載流子隨機產生造成的。存在于真空發射管和半導體器件中，屬于白噪聲。

　　2、熱噪聲：暗電流大小與偏壓、溫度及反向飽和電流密切相關。PN結外加正向偏壓，暗電流隨外加電壓增大成指數急劇增大，遠大于光電流，因此加正偏壓無意義。PN結外加反向偏壓，暗電流隨反向偏壓增大有所增大，*后等于反向飽和電流，其值遠小于光電流。

　　3、產生-復合噪聲：半導體中載流子產生與復合的隨機性而引起的載流子濃度的起伏。與散彈噪聲本質相同，都是由于載流子隨機起伏所致，所以有時將該噪聲歸并為散彈噪聲。不是白噪聲，低頻限噪聲。是光電探測器的主要噪聲源。

　　4、1/f噪聲：(又稱電流噪聲、閃爍噪聲或過剩噪聲)，低頻噪聲，幾乎所有探測器都存在。探測器表面工藝狀態對該噪聲影響很大。頻譜近似與頻率成反比。主要出現在1kHz以下的低頻區，工作頻率大于1kHz時，與其他噪聲相比可忽略。

　　5、倍增噪聲：光電倍增管

　　6、雪崩噪聲：雪崩光電二極管

　　7、溫度噪聲：熱探測器本身吸收和傳導等熱交換引起的溫度起伏。

半導體光電探測器的結構

　　RCE肖特基光電探測器結構的各層用分子束外延生長在GaAs襯底上。諧振腔由GaAs-AlAs分布布拉格反射(DBR)的底部反射器和半透明的頂部金(Au)接觸形成。InGaAs吸收層的In克分子數低于10%，為了避免載流子俘獲，兩個異質結層都線性地形成25nm的梯度?？偟奈諈^厚度為130nm左右，用來消除腔中的持續波效應。通過耗盡區中吸收層位置的*佳化，得到電子和空穴的*小渡越時間。器件用光刻法制作，采用臺面隔離和Au空橋連接頂部，接觸到片上的微波共平面傳輸線。Au接觸層厚度為20nm，Si3N4涂蓋層厚度200nm。

光電探測器測試系統介紹

　　一、系統的主要測試功能

　　1、固定圖案噪聲和瞬時噪聲

　　2、響應率和探測率

　　3、動態范圍/線性度

　　4、NETD

　　5、非均勻性校正

　　6、壞像元定位

　　7、光譜響應

　　8、串音/MTF

　　二、組成

　　測試系統包括三個基本單元：

　　一個帶支撐的光學平臺;

　　一個帶多種支架的控制柜;

　　一臺計算機：帶有視頻采集卡，數據采集

　　和處理的軟件。

　　三、光學機械單元

　　1. 一個光學平臺，規格1.25m×1.25m

　　2. 一個高溫腔式黑體和一個差分黑體(可見 /紅外源)

　　3. 一個單色儀，一個光學調制盤和一個熱釋電探測器(用于測量光譜響應)

　　4. 一個針孔靶標和一套水平/垂直狹縫靶標(用于測量串音和MTF)

　　5. 一套光學系統，用于將靶標聚焦在探測器上

　　6. 三維電動調節移動臺用于探測器的定位

　　7. 一塊連接探測器和控制柜的電路板

　　四、控制機柜

　　控制機柜包含以下單元：

　　1.偏置電壓發生器

　　2.時鐘信號發生器

　　3.鎖相放大器

　　4.低噪聲的模數轉換器

　　5.三維電動調節移動臺控制器

　　6.光學調制盤控制器

　　7.差分黑體控制器

　　8.高溫腔式黑體控制器

　　五、計算機和軟件

　　計算機配置了視頻采集卡。采用windows操作系統軟件具有如下功能：

　　1. 器件設置：單元/多元器件，像元數，幀頻，積分時間，像元大小，視場角，壞像元的定義準則

　　2. 偏置電壓和時鐘信號的設置

　　3. 像元重組

　　4. 瞬時噪聲和固定圖案噪聲的測量

　　5. 響應率，探測率和NETD計算

　　6. 動態范圍和線性度

　　7. 壞像元定位

　　8. 非均勻性校正

　　9. 光譜響應曲線

　　10. MTF曲線

　　11. 串音

　　12. 選擇所需的區域

　　13. 圖形旋轉，放大，自動范圍

　　14. 存儲圖像