位置探測(cè)器(PSD)性能參數(shù)解釋
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1、光譜響應(yīng)范圍
(λ,Spectral response range)
①光譜響應(yīng)范圍的短波下限取決于窗材透過(guò)率,長(zhǎng)波上限取決于本征材料特性;
②環(huán)氧樹(shù)脂涂料(Epoxy coating)易吸收短波成分,對(duì)于波長(zhǎng)320 nm以下有探測(cè)需求的,選擇有機(jī)硅涂料(Silicone coating);
③硅在常溫下的帶隙能為1.24 eV λc = 1240(eV)/Eg (nm),Eg:帶隙能。因此,長(zhǎng)波截止約在1100 nm附近。
2、峰值靈敏度波長(zhǎng)
(λp,Peak sensitivity wavelength)
3、光靈敏度
(S,Photosensity)
4、極間電阻
(Rie, Interelectrode resistance)
①極間電阻指的是陽(yáng)極pin1和陽(yáng)極pin2之間的電阻,也叫位置電阻(positioning resistance),它是在電壓為0.1 V的條件下測(cè)得;
②分流電阻指的是陽(yáng)極pin1或陽(yáng)極pin2與陰極pin3之間的電阻。
5、位置探測(cè)誤差
(E,Position detection error)

6、飽和光電流
(Ist,Saturation photocurrent)
7、暗電流
(ID,Dark current)
②影響暗電流大小的有兩個(gè)因素,一個(gè)是反向電壓,一個(gè)是溫度;
③但暗電流本身不是噪聲,暗電流的不確定性(其實(shí)就是來(lái)自暗電流的散粒噪聲)才是噪聲。舉個(gè)具體的例子,假設(shè)暗電流為100 pA,實(shí)際的暗電流則是會(huì)在100 pA左右波動(dòng),這一時(shí)刻可能是97 pA,下一時(shí)刻又變成101 pA,這個(gè)不確定性的絕對(duì)量會(huì)隨著暗電流的變大而變大,所以暗電流越大,噪聲就越大。
8、上升時(shí)間&截止頻率
(tr,Rise time)(fc,Cutoff frequency)
①和光電二極管一樣,PSD的響應(yīng)速度是指產(chǎn)生的載流子作為電流輸出到外部電路的時(shí)間,通常用上升時(shí)間/截止頻率表示,是在探測(cè)快速移動(dòng)的光斑或者為了減除背景光而使用脈沖驅(qū)動(dòng)型信號(hào)光源時(shí)的重要參數(shù);
②上升時(shí)間定義為輸出信號(hào)從峰值的10%上升到90%所需要的時(shí)間;
③當(dāng)PSD接收到激光二極管等發(fā)射的正弦調(diào)制光波時(shí),其截止頻率fc定義為PSD的輸出(電流或電壓)相比于100%輸出下降3 dB時(shí)的頻率。截止頻率(fc)與上升時(shí)間(tr)的換算公式為:tr(ns)=0.35 / fc(GHz);
④對(duì)于一般連續(xù)光源,光斑點(diǎn)在目標(biāo)位置能夠停留PSD要求的響應(yīng)時(shí)間,移動(dòng)頻率小于三倍的PSD截止頻率可以使PSD定位更準(zhǔn)。
9、終端電容
(Ct,Terminal capacitance)
由于耗盡層的存在,PSD的PN結(jié)中會(huì)形成一個(gè)等效電容,稱作結(jié)電容(Cj)。終端電容(Ct)包含了結(jié)電容(Cj)和封裝時(shí)所產(chǎn)生的寄生電容(package stray capacitance),是一個(gè)更加實(shí)用的數(shù)據(jù)。一般說(shuō)來(lái),終端電容(Ct)越大,響應(yīng)速度越慢——通俗地理解,電容大了,充放電時(shí)間變長(zhǎng),最終影響PSD輸出信號(hào)的時(shí)效性。
10、位置分辨率
(?R,Position resolution)
①位置分辨率即可探測(cè)的最小光斑位移。分辨率數(shù)值與PSD的長(zhǎng)度和測(cè)量系統(tǒng)的帶寬成正比,與PSD的光電流成反比;
②以二維PSD模塊C10443-01為例,位置分辨率為0.3 μm。
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