光电探测器的分类

　　光电探测器分为光电二极管、雪崩光电管、四象限探测器、位敏探测器、波长感应探测器。

　　1. 光电二极管(PIN)：应用于一般通用场合。针对特殊应用，可以增加探测器信号放大和探测器前置滤光片。

　　2. 雪崩光电管(APD)：主要用于微弱信号场合，同时具备快速响应能力，可以提供各种尺寸和封装类型。

　　3. 四象限探测器(Quadrant)：由一个四激活区域的芯片组成，主要应用于位置传感。

　　4. 位敏探测器(PSD)：入射光能量转换为位置相对的连续电流输出，位置信号是相对于入射光的“光学中心”。

　　5. 波长敏感探测器(WS)：用于检测单色光波长或复合光的峰值波长，光谱分辨率可达0.01nm。

　　应用范围：**防护，激光测距，工业控制，分析仪器，**航天，医疗设备，光通讯。

光电探测器噪声分类

　　光电探测器噪声包括:散弹噪声、热噪声、产生-复合噪声、1/f噪声和温度噪声等。

　　1、散弹噪声：由于光电探测器在光辐射作用或热激发下，光电子或载流子随机产生造成的。存在于真空发射管和半导体器件中，属于白噪声。

　　2、热噪声：暗电流大小与偏压、温度及反向饱和电流密切相关。PN结外加正向偏压，暗电流随外加电压增大成指数急剧增大，远大于光电流，因此加正偏压无意义。PN结外加反向偏压，暗电流随反向偏压增大有所增大，*后等于反向饱和电流，其值远小于光电流。

　　3、产生-复合噪声：半导体中载流子产生与复合的随机性而引起的载流子浓度的起伏。与散弹噪声本质相同，都是由于载流子随机起伏所致，所以有时将该噪声归并为散弹噪声。不是白噪声，低频限噪声。是光电探测器的主要噪声源。

　　4、1/f噪声：(又称电流噪声、闪烁噪声或过剩噪声)，低频噪声，几乎所有探测器都存在。探测器表面工艺状态对该噪声影响很大。频谱近似与频率成反比。主要出现在1kHz以下的低频区，工作频率大于1kHz时，与其他噪声相比可忽略。

　　5、倍增噪声：光电倍增管

　　6、雪崩噪声：雪崩光电二极管

　　7、温度噪声：热探测器本身吸收和传导等热交换引起的温度起伏。

半导体光电探测器的结构

　　RCE肖特基光电探测器结构的各层用分子束外延生长在GaAs衬底上。谐振腔由GaAs-AlAs分布布拉格反射(DBR)的底部反射器和半透明的顶部金(Au)接触形成。InGaAs吸收层的In克分子数低于10%，为了避免载流子俘获，两个异质结层都线性地形成25nm的梯度。总的吸收区厚度为130nm左右，用来消除腔中的持续波效应。通过耗尽区中吸收层位置的*佳化，得到电子和空穴的*小渡越时间。器件用光刻法制作，采用台面隔离和Au空桥连接顶部，接触到片上的微波共平面传输线。Au接触层厚度为20nm，Si3N4涂盖层厚度200nm。

光电探测器测试系统介绍

　　一、系统的主要测试功能

　　1、固定图案噪声和瞬时噪声

　　2、响应率和探测率

　　3、动态范围/线性度

　　4、NETD

　　5、非均匀性校正

　　6、坏像元定位

　　7、光谱响应

　　8、串音/MTF

　　二、组成

　　测试系统包括三个基本单元：

　　一个带支撑的光学平台;

　　一个带多种支架的控制柜;

　　一台计算机：带有视频采集卡，数据采集

　　和处理的软件。

　　三、光学机械单元

　　1. 一个光学平台，规格1.25m×1.25m

　　2. 一个高温腔式黑体和一个差分黑体(可见 /红外源)

　　3. 一个单色仪，一个光学调制盘和一个热释电探测器(用于测量光谱响应)

　　4. 一个针孔靶标和一套水平/垂直狭缝靶标(用于测量串音和MTF)

　　5. 一套光学系统，用于将靶标聚焦在探测器上

　　6. 三维电动调节移动台用于探测器的定位

　　7. 一块连接探测器和控制柜的电路板

　　四、控制机柜

　　控制机柜包含以下单元：

　　1.偏置电压发生器

　　2.时钟信号发生器

　　3.锁相放大器

　　4.低噪声的模数转换器

　　5.三维电动调节移动台控制器

　　6.光学调制盘控制器

　　7.差分黑体控制器

　　8.高温腔式黑体控制器

　　五、计算机和软件

　　计算机配置了视频采集卡。采用windows操作系统软件具有如下功能：

　　1. 器件设置：单元/多元器件，像元数，帧频，积分时间，像元大小，视场角，坏像元的定义准则

　　2. 偏置电压和时钟信号的设置

　　3. 像元重组

　　4. 瞬时噪声和固定图案噪声的测量

　　5. 响应率，探测率和NETD计算

　　6. 动态范围和线性度

　　7. 坏像元定位

　　8. 非均匀性校正

　　9. 光谱响应曲线

　　10. MTF曲线

　　11. 串音

　　12. 选择所需的区域

　　13. 图形旋转，放大，自动范围

　　14. 存储图像