中国计量大学（中国计量学院）：《光电技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三讲 光电器件性能参数和真空光电管

积分灵敏度R 灵敏度也常称作响应度,它是光电探测器 光电转换特性,光电转换的光谱特性以及 频率特性的量度 光电流减或光电压和入射光功率P之间的关 系=f(),称为探测器的光电特性 灵敏度R定义为这个曲线的斜率,即 r, dp (线性区内)(安/瓦 线性区内)(安/瓦) ip p

一、积分灵敏度R ◼ 灵敏度也常称作响应度，它是光电探测器 光电转换特性，光电转换的光谱特性以及 频率特性的量度。 ◼ 光电流i(或光电压u)和入射光功率P之间的关 系i＝f (p)，称为探测器的光电特性。 ◼ 灵敏度R定义为这个曲线的斜率，即 ◼ (线性区内) (安/瓦) ◼ 或 ◼ (线性区内) (安/瓦) dp di Ri = p i = dp du R u = p u =

R和R分别称为电流和电压灵敏度,i和z称 为电表测量的电流、电压有效值 式中的光功率P是指分布在某一光谱范围内 的总功率,因此,这里的R和R又分别称 为积分电流灵敏度和积分电压灵敏度 光谱灵敏度R ■如果我们把光功率P换成波长可变的光功率 谱密度P,由于光电探测器的光谱选择性, 在其它条件下不变的情况下,光电流将是 光波长的函数,记为(或),于是光谱灵敏 度R定义为 R ip a

◼ R i和R u分别称为电流和电压灵敏度，i和u称 为电表测量的电流、电压有效值。 ◼ 式中的光功率P是指分布在某一光谱范围内 的总功率，因此，这里的R i和R u又分别称 为积分电流灵敏度和积分电压灵敏度。 ◼二、光谱灵敏度R λ ◼ 如果我们把光功率P换成波长可变的光功率 谱密度P λ，由于光电探测器的光谱选择性， 在其它条件下不变的情况下，光电流将是 光波长的函数，记为i λ (或uλ )，于是光谱灵敏 度Rλ定义为 (1)    dp di R =

如果R是常数,则相应的探测器称为无选择 性探测器(如光热探测器),光子探测器则是选 择性探测器。 上式的定义在测量上是困难的,通常给出的 是相对光谱灵敏度S定义为 S=RIR (2) 式中R是指R的最大值,相应的波长称为 峰值波长,S是无量纲的百分数,S随变化 的曲线称为探测器的光谱灵敏度曲线。 ■R和R以及S的关系说明如下

◼ 如果R λ是常数，则相应的探测器称为无选择 性探测器(如光热探测器)，光子探测器则是选 择性探测器。 ◼ 上式的定义在测量上是困难的，通常给出的 是相对光谱灵敏度S λ定义为 ◼ 式中R λm是指R λ的最大值，相应的波长称为 峰值波长，S λ是无量纲的百分数，Sλ随λ变化 的曲线称为探测器的光谱灵敏度曲线。 ◼ R和Rλ以及Sλ的关系说明如下。 / (2) S = R Rm

■引入相对光谱功率密度函数,它的定义为 (3) a'n 把(2)和(3)式代入(1)式,只要注意到 dP,=P,dh' 和=id2 就有dh=S2RmPm1d ■积分上式, i= di R d"1·d onAm n od RudpParl h f,da

◼ 引入相对光谱功率密度函数，它的定义为 ◼ 把(2)和(3)式代入(1)式，只要注意到 ◼ 和 ◼ 就有 ◼ 积分上式，有 (3) ' ' ' P m P f    = ' dP' = P' d di = i  d di = S Rm P'm f ' d' d           = =  0 ' ' 0 i di [ S R P f d '] d m m            = 0 ' 0 ' 0 ' ' ' ' '           f d f d R d P S f d m m

式中fd P.dn P/P P 并注意到 1'm R=R,·d an 式中Sm分N ■由此便 R daK=r K f2d元 ■称为光谱利用率系数,它表示入射光功率 被响应的百分比 光谱匹配系数K的说明如图 I,fad I fada

◼ 式中 ◼ 并注意到 ◼ 由此便得 ◼ 式中 ◼ 称为光谱利用率系数，它表示入射光功率能 被响应的百分比。 ◼ 光谱匹配系数K的说明如图     = 0 ' ' 0 ' ' 1 '     P d P f d m P P 'm / =  Rim = Rm  d R d K R K P i R = = m  = im     = 0 ' 0 ' ' '      f d s f d K 1.0 S   ' f ' ' 0  S  f  d    0 '  ' f  d