位置探測器(PSD)性能參數解釋
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1、光譜響應范圍
(λ,Spectral response range)
①光譜響應范圍的短波下限取決于窗材透過率,長波上限取決于本征材料特性;
②環氧樹脂涂料(Epoxy coating)易吸收短波成分,對于波長320 nm以下有探測需求的,選擇有機硅涂料(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,長波截止約在1100 nm附近。
2、峰值靈敏度波長
(λp,Peak sensitivity wavelength)
3、光靈敏度
(S,Photosensity)
4、極間電阻
(Rie, Interelectrode resistance)
①極間電阻指的是陽極pin1和陽極pin2之間的電阻,也叫位置電阻(positioning resistance),它是在電壓為0.1 V的條件下測得;
②分流電阻指的是陽極pin1或陽極pin2與陰極pin3之間的電阻。
5、位置探測誤差
(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因素,一個是反向電壓,一個是溫度;
③但暗電流本身不是噪聲,暗電流的不確定性(其實就是來自暗電流的散粒噪聲)才是噪聲。舉個具體的例子,假設暗電流為100 pA,實際的暗電流則是會在100 pA左右波動,這一時刻可能是97 pA,下一時刻又變成101 pA,這個不確定性的絕對量會隨著暗電流的變大而變大,所以暗電流越大,噪聲就越大。
8、上升時間&截止頻率
(tr,Rise time)(fc,Cutoff frequency)
①和光電二極管一樣,PSD的響應速度是指產生的載流子作為電流輸出到外部電路的時間,通常用上升時間/截止頻率表示,是在探測快速移動的光斑或者為了減除背景光而使用脈沖驅動型信號光源時的重要參數;
②上升時間定義為輸出信號從峰值的10%上升到90%所需要的時間;
③當PSD接收到激光二極管等發射的正弦調制光波時,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時的頻率。截止頻率(fc)與上升時間(tr)的換算公式為:tr(ns)=0.35 / fc(GHz);
④對于一般連續光源,光斑點在目標位置能夠停留PSD要求的響應時間,移動頻率小于三倍的PSD截止頻率可以使PSD定位更準。
9、終端電容
(Ct,Terminal capacitance)
由于耗盡層的存在,PSD的PN結中會形成一個等效電容,稱作結電容(Cj)。終端電容(Ct)包含了結電容(Cj)和封裝時所產生的寄生電容(package stray capacitance),是一個更加實用的數據。一般說來,終端電容(Ct)越大,響應速度越慢——通俗地理解,電容大了,充放電時間變長,最終影響PSD輸出信號的時效性。
10、位置分辨率
(?R,Position resolution)
①位置分辨率即可探測的最小光斑位移。分辨率數值與PSD的長度和測量系統的帶寬成正比,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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