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光探测器

光探测器

词条创建时间:2022-08-05浏览次数:604

光探测器,又名“光检测器”,是光接收机的首要部分,是光纤传感器构成的一个重要部分,它的性能指标将直接影响传感器的性能。

光探测器定义

光探测器一般要满足以下要求:

(1)在系统工作要求的波长区域范围内,有高的量子效率;

(2)响应速度快;

(3)具有好的线性输入-输出性质;

(4)能在通常条件下可靠的工作。

光探测器特性

光纤到各种接收面积,多波长(Si , InGaAs,APD等)200nm to 1700nm光电二极管探测器耦合

高响应度,低噪声。

光纤尾纤FC/PC,APC; ST;SC等连接输出方式及插拔式

结构紧凑,便于系统集成。

光探测器类型

光电倍增管、热电探测器、半导体光探测器等。

光探测器光电倍增管

由光电阴极和装在真空管内的倍增器组成,有很高的增益和很低的噪声,但尺寸较大且需要较高的偏置电压,不适合光纤通信系统。

光探测器热电探测器

包含了从热能到光能的转换,这种探测器的响应在相当宽的光谱范围内都是平坦的,但响应速度很慢也不适合光纤通信系统。

光探测器半导体光探测器

在半导体光探测器中光电二极管体积小,灵活度高,响应速度快,在光纤通信系统中得到了广泛的应用,常见的光电二极管有俩种:PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)

光探测器功能

光探测器能检测出入射到其面上的光功率,并把这个光功率的变化转化为相应的电流。由于光信号在光纤中有损耗和失真所以对光探测器的性能要求很高。其中最重要的要求是在所用的光源的波长范围内有较高的灵敏度、较小的噪声,响应速度快以适应速率传输。

光探测器工作原理

主动光入侵探测器

光以直线传播,因此称为“光线”,如果光的传播路径被阻挡,光线既中断,光不能继续传播。主动光入侵探测器就是利用了光的直线传播特性作入侵探测,由光发射器和光接收器组成,收、发器分置安装,收发器之间形成一道光警戒线,当入侵者跨越该警戒线时,阻挡了光线,接收器失去光照而发出报警信号。

一般情况下,选择可见光光谱之外的红外辐射光作为发射器的光源,使入侵者不能够察觉警戒光线的存在。为了避免受自然日光照射的干扰,通常采取两种技术措施:

①在接收器的受光窗口上加滤色镜,过滤其他的光线;

②对发射器光线进行幅度(强度)调制,具体做法是:使用红外线发光二极管作发射器光源的发光器件,并且使用频率为几KHz的调制信号,对发射器光源的供电电源的电压或电流进行调制,使发射器发出的光线强度也按照调制信号的规律变化。在接收器中,采用采用红外接收二极管接收光信号,并通过具有调谐回路的放大器对信号进行选频放大,这样就可以滤除与调制信号频率不同的其他信号的干扰,日光是不受任何调制的的稳定光线,它在接收二极管上产生的信号,自然也就被滤除而不产生响应。

被动式红外探测器

利用“黑体辐射”的物理学原理:只要物体的温度高于绝对零度,就会不停地向四周辐射光线,辐射的光线波长与物体的温度相关。人体在正常体温下,能够发射出远红外线,肉眼不能够看到它,但通过红外线传感器就可探测到这种远红外线,因此能够发现入侵者。这种探测器的核心部件是热释电红外探测元件,配置上用透明塑料制成的“菲聂尔”透镜,就能够对一定的空间范围进行监控,安装方便、灵敏度高、不需要辅助光源、耗电少,而且成本还比较低,因此是现在比较流行的一种电子安防产品部件。

光探测器要满足的要求

(1)具有好的线性输入-输出性质

(2)在系统工作要求的波长区域范围内,有高的量子效率

(3)能在通常条件下可靠的工作

(4)响应速度快

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