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光子探测器和热探测器的光谱响应曲线

发布时间:2015/6/11 20:44:45 访问次数:4029

    对于光子探测器,仅当入CL-203射光子的能量大于某一极小值^y。时才能产生光电效应。也就是说,探测器仅对波长小于A。,或者频率大于矽,的光子才有响应。光子探测器的光谱响应正比于入射的光子数,由于光子能量与波长A成正比,在单位波长间隔内辐射功率不变的前提下,入射光子数目同样与波长成正比。因此,光子探测器的响应随波长A线性上升,然后到某一截止波长A。突然下降为零。

     

   图3-1  光子探测器和热探测器的光谱响应曲线

   理想情况下,光子探测器的光谱比探测率Dx可写成当A≤A。时,Dx=末Dx";当A>A。时,D:=0。

   当一定功率的辐射突然照射到探测器上时,探测器输出信号要经过一定时间才能上升到与这一辐射功率相对应的稳定值;当辐射突然去除时,输出信号也要经过一定时间才能下降到辐射前的值。这种上升或下降所需的时间叫探测器的响应时间,或时间帝数。

   响应时间直接反映探测器的频率响应特性,其低通频响特性可表示为

   式中R,——调制频率为厂时的响应率;

   Ro——调制频率为零时的响应率;

   丁——探测器的响应时间。

   当厂远小于1/2 rr,r时,响应率就与频率无关;当,远大于l/2-tr时,响应率和频率成反比。系统设计时,应保证探测器在系统带宽范围内响应率与频率无关。由于光子探测器的时间常数可达数十纳秒至微秒,所以在一个很宽的频率范围内,频率响应是平坦的;而热探测器的时间常数较大,因此频率响应平坦的范围仅几十赫兹而已。

    对于光子探测器,仅当入CL-203射光子的能量大于某一极小值^y。时才能产生光电效应。也就是说,探测器仅对波长小于A。,或者频率大于矽,的光子才有响应。光子探测器的光谱响应正比于入射的光子数,由于光子能量与波长A成正比,在单位波长间隔内辐射功率不变的前提下,入射光子数目同样与波长成正比。因此,光子探测器的响应随波长A线性上升,然后到某一截止波长A。突然下降为零。

     

   图3-1  光子探测器和热探测器的光谱响应曲线

   理想情况下,光子探测器的光谱比探测率Dx可写成当A≤A。时,Dx=末Dx";当A>A。时,D:=0。

   当一定功率的辐射突然照射到探测器上时,探测器输出信号要经过一定时间才能上升到与这一辐射功率相对应的稳定值;当辐射突然去除时,输出信号也要经过一定时间才能下降到辐射前的值。这种上升或下降所需的时间叫探测器的响应时间,或时间帝数。

   响应时间直接反映探测器的频率响应特性,其低通频响特性可表示为

   式中R,——调制频率为厂时的响应率;

   Ro——调制频率为零时的响应率;

   丁——探测器的响应时间。

   当厂远小于1/2 rr,r时,响应率就与频率无关;当,远大于l/2-tr时,响应率和频率成反比。系统设计时,应保证探测器在系统带宽范围内响应率与频率无关。由于光子探测器的时间常数可达数十纳秒至微秒,所以在一个很宽的频率范围内,频率响应是平坦的;而热探测器的时间常数较大,因此频率响应平坦的范围仅几十赫兹而已。

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