王增余 张羽：常用光电器件的特性与选用技巧

王增余 张羽

摘要：光电技术实现产业化发展后，开始凸显了光电器件所占的重要地位。光电器件一般涉及的类型较多，但各自具备的功能有差异性。在具体应用阶段如何有效的掌握不同光电器件的特点与采取正确的光电器件是至关重要的。评估光电系统的性能指标期间，系统中应用的光电器件的性能参数指标是影响因子。本文重点对日常中的光电器件特点展开介绍，然后分析光电器件使用期间需要注意的部分及技巧，同时阐述了选用光电器件的原则。

关键词：光电器件；特性；选用技巧

1常用光电器件的特性参数比较

光谱响应特点、时间响应特点、灵敏度特点、光电响应特点及偏置特点均是组成光电器件中的关键特征参数。在我们实际使用过程中，并非针对全部的特点具有高标准要求，一般是对光电器件的一些特点有另外的要求，剩余的特点并无过多的要求。譬如：在火灾探测及报警焊接所用的光电器件，在器件方面十分重视光谱相应及灵敏度特征，同时需要针对起火点的广谱辐射信号响应敏感，然针对时间方面的相应无这么高水准的要求。若采取光电器件针对物体的速率评估，那需要依赖器件高水平性质的响应特点。

（1）光电转换的线性光电二极管的线形最好，然后排名是零伏或反向偏置状态中的光电池、光电三极管、复合光电三极管等，而性能最低的是光敏电阻。

（2）动态范围一般是由线型与非线型构成。从线型动态领域中性能最佳的是光电二级管动态，光敏电阻性能最弱，其次是光电池、光电三极管以及符合光电三极管良好。而其中的范围领域涉及较大的是非线性动态。

（3）在灵敏度方面，光敏度电阻功能性最强，然后分别为雪崩管、复合光电三极管与光电三极管，灵敏度性能方面最差的是光电二极管。

（4）相应时间分析。在整体性能中PIN与雪崩光电二极管时间十分，快，然后是光电池、光电三极管、复合光电三极管，光敏电阻在时间方面的敏感性较弱，同时还存在惯性高，且伴较强的前例效应。

（5）光谱响应方面常常密切与光电器件所用的材料呈现正相关性，但仍然需要根据不同情况来判定。通常而言光敏感电阻中在光谱响应方面，可涉及领域较宽的是光谱响应，然后是红外波段光敏感电阻的广谱响应十分显著。

（6）暗电流与噪声光电二极管中，其具备的电流细微，而暗电流十分突出的是光敏电阻、光电三极管、复合光电三极管以及光电池。特别是倍率显著的多层级符合光电三极管，还有大范围的光电池电流，均呈現高电流效应。

2常用光电器件的选用技巧

在优化转换效率的基础中，保证无损耗的情况下转变光电信息成为光电信号，一方面需要依赖恰当的光电器件，另一方面还应综合斟酌光电系统与电了处理系统，确保各个阶段的单元器件吻合，同时是可工作的理想状态。

选择使用的光电器件应遵循的基础性原则总结如下：

（1）光电器件在光普特性中通常应当和辐射信号源于光电系统良好契合。譬如：用紫外波段来对波长度进行测量的情况下，应当应用特殊的紫外光电器件或光电倍增管；针对具有可见性特征的光，可采用光敏电阻与硅光生伏特器件；针对红外波段的信号，应采用光敏电阻，或红外响应光生伏特器件。

（2）光电器件的运作原理是光电转换特征或动态领域一定要与光信号的入射辐射能量保持一致。这方面应当重视器件的感应光面需要与入射光一致。所以，光源所照射的位置，应当在器件中，若其中出现了位置的偏差，会导致电路测量期间光电敏感有明显不同。譬如太阳能电池，它具有面积范围较广的感光面，通常适用于探入测量较为杂且不集聚的光，或尚未满足焦距现状的光束。光电二、三极管的感光面较小，通常见于结周围不大的面积领域中，所以在入射窗的选用方面是应用透镜，同时在感光面的灵敏点位置中将射入的光集中起来。光电池中现有的感光面积较小，输出的光电流和感光面积较小的其它器件的器比较，在照射光出现波动的环境中影响不大，通常在射通量阶段中，光电器件光电特征的线性领域中，确保已达到最佳线性标准。针对光信号薄弱的情况下，需要确保器件具备最佳的灵敏度，同时保障信噪比与可满足大量的信号输出需求。

（3）光电器件在时间的响应特征方面，应当和光信号的调节模式、信号频率还有波形达到相同，进一步保障信号变化后，尚未出现频率的失真所以对输出波形失真无明显影响。但变换电路的频率特征与此一致。

（4）光电器件与变换电路一定要和之后所使用的电路输入阻抗保持最佳的配合性，进一步确保变换系数、线性领域、信噪比和高速率的动态响应扩容显著。

（5）确保器件在长时间保持工作的阶段控制可靠性，同时应关注采用器件阶段的参数以及应用的环境变化情况。通常在长期保持持续工作的基础中，提出器件的参数需优于目前环境目标，同时确保会余空间充足，保障在较差的环境中可完成常规的工作。不仅如此还应当思考光电器件工作的小环境现状，如制冷控温等，进一步保障可长时间的工作。

3结论

综上所述，确保器件工作具有良好的环境及条件基础中，这样才能维持器件稳定工作，是实现光电器件发挥良好作用的前提。

参考文献：

[1]LED及光电器件[J].今日电子.2010（05）.

[2]有机光电材料与有机光电器件[J].苑嗣纯，葛兴，赵建庄.北京农学院学报.2010（03）.

[3]精密仪器中光电探测器件的特性与选用[J].刘娇月.武汉船舶职业技术学院学报.2009（02）.

[4]光电集成与器件[J].中国光学与应用光学文摘.2008（02）.

[5]新型含氟光电材料单体的合成[J].李盛彪，苏津津，赵丽凤，龙光斗，李训生，黄维.有机氟工业.2008（02）.