光電器件是指能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或者將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的器件。它們廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療、能源和環(huán)保等領(lǐng)域。本文將從光電器件的種類、原理和應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行論述。根據(jù)其功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),光電器件可以分為多種類型,以下是其中的幾種:1、光電二極管(Photodiode)光電二極管是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件,它的結(jié)構(gòu)類似于普通二極管,但是在PN結(jié)上添加了一層高摻雜的區(qū)域。當(dāng)光照射到PN結(jié)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì),這些載流子會(huì)被PN結(jié)產(chǎn)生的電場(chǎng)分離,從而產(chǎn)生電流。光電二極管廣泛應(yīng)用于光通信、光電測(cè)量等領(lǐng)域。2、光電探測(cè)器(Photodetector)光電探測(cè)器是一種能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件,它的結(jié)構(gòu)和光電二極管類似,但是在其PN結(jié)上添加了更多的高摻雜層,從而提高了其靈敏度和響應(yīng)速度。光電探測(cè)器廣泛應(yīng)用于光通信、光電測(cè)量、太陽能電池等領(lǐng)域。綿陽皮安光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。廣州小信號(hào)光電傳感器
一個(gè)典型的光電二極管模型包含以下關(guān)鍵元素,一個(gè)二極管并聯(lián)一個(gè)電流源,并且電流源與光強(qiáng)成正比。寄生元件CD和 RD會(huì)影響器件性能。光伏模式-光電流在如圖2所示的環(huán)路中流動(dòng),并且給二極管提供正向偏置。由于二極管的電壓電流間成對(duì)數(shù)關(guān)系,因此空載的輸出電壓與光電流間近似成對(duì)數(shù)關(guān)系,并且通過RD 上的一個(gè)小電流得到修正。所以,輸出電壓與光強(qiáng)之間是高度非線性的關(guān)系。某些應(yīng)用將很受益于對(duì)數(shù)關(guān)系,因?yàn)樵诤艽蟮姆秶鷥?nèi),光強(qiáng)的改變(眼睛是完美的對(duì)數(shù)型)會(huì)使電壓發(fā)生類似的改變。由于二極管電壓電流特性與溫度相關(guān),電壓與光強(qiáng)之間的關(guān)系很差。廣州小信號(hào)光電傳感器成都跨阻光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電轉(zhuǎn)換器的基本原理是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射到物質(zhì)表面時(shí),光子能量被物質(zhì)吸收并激發(fā)物質(zhì)中的電子,使其躍遷到導(dǎo)帶或價(jià)帶中,從而產(chǎn)生電流。根據(jù)光電效應(yīng)的不同機(jī)制,光電轉(zhuǎn)換器可分為光電導(dǎo)和光電發(fā)射兩種類型?!す怆妼?dǎo):光電導(dǎo)是指當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料上時(shí),產(chǎn)生電子與空穴對(duì),并在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電流。太陽能電池就是一種典型的光電導(dǎo)器件,其通過光照射到半導(dǎo)體材料上產(chǎn)生電子與空穴對(duì),然后通過電場(chǎng)將電子與空穴分離,形成電流。·光電發(fā)射,光電發(fā)射是指當(dāng)光照射到金屬表面時(shí),金屬表面的電子受到光激發(fā),躍遷到金屬的導(dǎo)帶中,從而產(chǎn)生電流。光電發(fā)射器件常用于光電傳感器和光電顯示器中。
雪崩光電二極管操作可以完全在耗盡模式下完成。但是,除了線性雪崩模式之外,它們還可以在蓋革模式下工作。在這種工作模式下,光電二極管可以在上述擊穿電壓下工作。目前正在推出另一種模式,即“亞蓋革模式”。在光纖通信 (OFC) 系統(tǒng)中,雪崩光電二極管通常用于弱信號(hào)的識(shí)別,但電路需要進(jìn)行足夠的優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)高信噪比 (S/N)。這里,SNR 是為了獲得完美的信噪比,量子效率應(yīng)該很高,因?yàn)檫@個(gè)值幾乎是最大值,所以大部分信號(hào)都被注意到了。雪崩光電二極管是高度靈敏、基于高速的二極管,它通過施加反向電壓來工作的內(nèi)部增益方法。與 PIN 型光電二極管相比,這些二極管測(cè)量低范圍光,因此用于需要高靈敏度不同的應(yīng)用中,如光距離測(cè)量和遠(yuǎn)距離光通信。西安IV光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電晶體管是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件,它的結(jié)構(gòu)類似于雙極晶體管,但是在其基區(qū)和發(fā)射區(qū)之間添加了一個(gè)光敏材料層。當(dāng)光照射到光敏材料層時(shí),會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì),從而引起基區(qū)電流的變化。光電晶體管廣泛應(yīng)用于光電測(cè)量、光電控制、光電開關(guān)等領(lǐng)域。光電阻是一種能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電阻變化的器件,它的結(jié)構(gòu)類似于普通電阻,但是在其表面涂覆了一層光敏材料。當(dāng)光照射到光敏材料上時(shí),會(huì)改變其電導(dǎo)率,從而產(chǎn)生電阻變化。光電阻廣泛應(yīng)用于光電測(cè)量、光電控制、光電開關(guān)等領(lǐng)域。唯樣,商城自建高效智能倉儲(chǔ),擁有自營庫存超100,000種。四川低噪聲光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。西安高精度光電定制
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由于光電傳感器對(duì)紅外輻射,或可見光,或?qū)Χ叨继貏e靈敏,因而就更加容易成為激光攻擊的目標(biāo)。此外,電子系統(tǒng)及傳感器本身還極易受到激光產(chǎn)生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無法正常工作。戰(zhàn)場(chǎng)上的激光武器攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種:用適當(dāng)能量的激光束將傳感器“致盲”,使其無法探測(cè)或繼續(xù)跟蹤已經(jīng)探測(cè)到的目標(biāo)?;蛘?,如果傳感器正在導(dǎo)引武器飛向目標(biāo),則致盲將使其失去目標(biāo)。隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展,可以利用光電傳感器來研制自動(dòng)抄表系統(tǒng)。電能表的鋁盤受電渦流和磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。如:在旋轉(zhuǎn)的光亮的鋁盤上局部涂黑,再配以反射式光電發(fā)射接收對(duì)管,則當(dāng)鋁盤旋轉(zhuǎn)時(shí),在局部涂黑處便產(chǎn)生脈沖,并可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)采樣轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù),并經(jīng)光電耦合隔離電路,送至CPU的T0端口進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。廣州小信號(hào)光電傳感器