光电探测器的发展现状及分析
摘要
概括介绍了光电探测器中几个具有代表性的探测器，对其结构和原理进行总结、概述，并对其目前发展及应用进行分析、解释。
关键词：光子探测器；热探测器
Current Development and Analysis of photoelectric
detector
Abstract
Described several representativedetectorsphotoelectric detector.itsstructure and principlessummarize, outline, andits currentdevelopment and application ofanalysis, interpretation.
Keywords:Photon detector ; Heat detectors
1.引言
光电探测器是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。它的门类众多，一般按照探测器上产生的物理效应，分成光子探测器和热探测器两大类。其中光子探测器又包括外光电效应器件和内光电效应器件。在众多光电子效应中，光电子发射效应，光电导效应，光生伏特效应和光电磁效应等得到广泛应用。而热探测器主要应用热释电效应，温差电效应和测辐射热效应等效应制作相应的热探测器。随着科技的发展，已经有越来越多的光电探测器出现。
因此，进一步研究光电探测器是一项重要的课题，本文从原理、结构、发展方向及应用探索光电探测器。
2.正文
光子探测器
光子探测器是利用各种光子效应制成的探测器。探测器中的电子直接吸收光子的能量，使运动状态发生变化而产生电信号。常用于探测红外辐射和可见光。光子探测器可分为外光电效应器件和内光电效应器件。
2.1外光电效应
外光电效应是指在光电子发射效应中，材料吸收了大于红外波长的光子能量以后，材料中的电子逸出材料表面的现象。在外光电效应中，光电子发射效应与光电子倍增效应被应用于制作光电探测器。
2.1.1光电子发射效应——光电管
金属或半导体受光照射时，如果入射光子能量足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子逸出物质表面，这就是光电子发射效应。光电管是基于光电子发射效应的基本光电转换元件，可分为真空光电管和充气光电管。
（1）结构
真空光电管由玻壳、光电阴极和阳极三部分组成，光电阴极即半导体光电发射材料，涂于玻壳内壁，受光照时，可向外发射光。阳极是金属环或金属网，置于光电阴极的对面，加正的高电压，用来收集从阴极发射出来的电子。充气光电管（又称离子光电管）由封装于充气管内的光阴极和阳极构成。它不同于真空光电管的是，光电子在电场作用下向阳极运动时与管中气体原子碰撞而发生电离现象。由电离产生的电子和光电子一起都被阳极接收，正离子却反向运动被阴极接收。因此在阳极电路内形成数倍于真空光电管的光电流。充气光电管的电极结构也不同于真空光电管。
（2）原理
当入射光线穿过光窗照到光阴极上时，由于外光电效应（光电式传感器），光电子就从极层内发射至真空。在电场的作用下，光电子在极间作加速运动,最后被高电位的阳极接收在阳极电路内就可测出光电流，其大小取决于光照强度和光阴极的灵敏度等因素。
（3）性能与参数
①光电管的伏安特性
在一定的光照射下，对光电器件的阴极所加电压与阳极所产生的电流之间的关系称为光电管的伏安特性。
②光电管的光照特性
当光电管的阴极和阳极之间所加的电压一定时，光通量与光电流之间的关系。
③光电管的光谱特性
一般光电阴极材料不同的光电管有不同的红限频率，因此它们可用于不同的光谱范围。另外，同一光电管对于不同频率的光的灵敏度不同。
(4)发展现状及应用
根据光电阴极发射材料不同，可以分为银氧铯阴极，单碱锑化物光电阴极，多碱锑化物光电阴极，紫外光电阴极等，其中紫外光电管在工业燃油燃气，火灾监测等方面具有
极其重要的作用。美国的霍尼韦尔公司（HONEYWELL）生产的紫外光电管如129464M，1 13228等型号产品被广泛应用于各种火灾探测器中。
美国麻省理工学院最近研发了一种新型透明光电管，可以作为太阳能电池板放置在双层玻璃中，而且不影响光线通透。目前需要解决的最大问题就是光电管的寿命问题。假以时日，正如研究人员兰特表示：“虽不能为整座大楼供电，但这些电池板的发电量也相当可观，足以保证大楼的照明设备和日常电器的使用。
光电倍增效应
主要包括光电倍增管和像增强管。
2.1.2光电倍增管
光电倍增管(PMT)是一种建立在光电子发射效应、二次电子发射和电子光学理论基础上的，把微弱入射光转换成光电子并获倍增的重要的真空光电发射器件。
（1）结构
光电倍增管由光电阴极，电子光学输入系统（光电阴极到第一倍增极D1之间的系统）、二次发射倍增系统及阳极等构成。
（2）原理
在高速初电子的激发下，第一倍增极被激发出若干二次电子，这些电子在电场作用下，又打到第二倍增极处，又引起更多的二次电子发射……，此过程一直继续到D10。最后，经倍增的光电子被阳极a收集而输出光电流，在负载RL上产生信号电压。
（3）性能与参数
①阴极光照灵敏度
光电阴极的光电流I K除以入射光通量φ所得的商。
②阳极光照灵敏度
阳极输出电流I A除以入射光通量φ所得的商。
③电流增益
电流增益定义为在一定的入射光通量和阳极电压下，阳极电流与阴极电流的比值，也可以用阳极光照灵敏度与阴极光照灵敏度的比值来确定。
④暗电流
当光电倍增管在完全黑暗的情况下工作时，阳极电路里仍然会出现输出电流。
（4）光电倍增管较光电管光的优势
电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个瓦形倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压用来加速电子。光电阴极受光照后释放出光电子，在电场作用下射向第一倍增电极，引起电子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多的电子。如此电子数不断倍增，阳极最后收集到的电子可增加 104～108倍，这使光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检测微弱光信号。光电倍增管高灵敏度和低噪声的特点使它在光测量方面获得广泛应用。
（5）发展现状及应用
光电倍增管可分成4个主要部分，分别是：光电阴极、电子光学输入系统、电子倍增系统、阳极。由于光电倍增管增益高和响应时间短，又由于它的输出电流和入射光子数成正比，所以它被广泛使用在天体光度测量和天体分光光度测量中。其优点是：
测量精度高，可以测量比较暗弱的天体，还可以测量天体光度的快速变化。天文测光中，应用较多的是锑铯光阴极的倍增管,如RCA1P21。这种光电倍增管的极大量子效率在4200埃附近，为20％左右。还有一种双硷光阴极的光电倍增管,如GDB-53。它的信噪比的数值较RCA1P21大一个数量级，暗流很低。为了观测近红外区，常用多硷光阴极和砷化镓阴极的光电倍增管，后者量子效率最大可达50％。
2.1.3像增强管
像增强管是将微弱的可见光图像增强，使之成为明亮的可见图像的真空电子器件。（1）原理与结构
像增强管是将微弱的可见光图像增强，使之成为明亮的可见图像的真空电子器件。当外来辐射图像成像于光电阴极时，光电阴极发射电子，电子经加速或经电子透镜聚焦并加速后，轰击荧光屏使之产生较亮的可见图像。
（2）像增强管的发明和应用领域
1934年，G.霍尔斯特等人制出第一只红外变像管。工作时，在平面阴极与平面荧光屏之间加高电压，阴极与荧光屏距离很近。这是一种近贴聚焦系统。此后又出现静电聚焦和电磁聚焦的成像系统。
单级像增强管的亮度增益通常在 50到100倍之间。采用纤维光学面板作为输入和输出窗口，可以把像增强管级联起来。三级级联的像增强管可获得104到105倍的亮度增益。级联像增强管配上物镜、目镜和电源后即成为夜间观察仪器，可用于军事、天文、医学、特殊照相、动物夜间习性观察、夜间监视等。这种可级联的像增强管称为第一代微光管,体积较大,且防强光能力差。在静电聚焦或近贴聚焦系统中加入一块微通道板，使单管达到104倍的亮度增益,就成为第二代像增强管(图1, 图2)。微通道板实际上是一个次级发射电流放大器。它是由几十万至几百万根空心玻璃丝组成的阵列，每根空心玻璃丝都具有一定的电导率和大于 1的次级发射系数。微通道板两端面涂有电极,可加600～1000伏的电压。光电子进入微通道板后,通过倍增作用,使电流放大1000～3000倍。其输出电子经加速后轰击荧光屏，显示出可见光图像。
在平面阴极和平面荧光屏之间加微通道板的双近贴式微光管没有倒像作用。通常采用180°扭转的纤维光学面板，把由物镜形成的倒立像再颠倒过来，从而得到正立的图像。这类微光管一般采用厚多碱光电阴极，以提高红光和近红外区域的灵敏度。采用灵敏度更高的Ⅲ-Ⅴ族负电子亲和势光电阴极，即为第三代像增强管。
人眼只能感受范围很窄的电磁辐射（即可见光）。一些物质可将紫外线、X射线、γ射线等转换成可见光，可称为转换物质。应用变像管原理，在阴极基底上制作转换物质层和光电阴极，就能制成对某种射线敏感的变像管。例如转换材料是X射线荧光屏或CsI(Na)层，可制成X射线增强管。如果转换材料是闪烁晶体,可制成γ射线变像管。这种方法还可以推广应用于α射线、β射线和中子辐射。例如利用中子源和中子变像管可以检查大型金属铸件中的缺陷。
（3）发展现状及应用
级联像增强管配上物镜、目镜和电源后即成为夜间观察仪器，可用于军事、天文、医学、特殊照相、动物夜间习性观察、夜间监视等。
美国电子物理学公司生产出一种名为AstroScope（天文仪）9350的组合式夜视系统，其中包含最先进的第三代像增强管，能够把亮度级低于10^-41x的景象变换成明亮的高分辨率图像．一种定制的中继光具能够产生清晰的边到边图像细节而不会有晕光。英国光学公司展出过一种名为GT-14的超紧凑型战术多用途夜视单目镜。该夜视镜采用了美国或欧洲的高质量像增强管．可满足全球范围内执法机构和军队用户的最高需求。
2.2内光电效应
基于光电导、光伏特和光电磁效应，在吸收了大于红外波长的光子能量以后，材料中出现光生自由电子和空穴的现象称为内光电效应。内光电效应主要包括光电导效应，光生伏特效应和光磁电效应。
2.2.1光电导效应——光敏电阻
光子作用于光电导材料，形成本征吸收或杂质吸收，产生附加的光生载流子，从而使半导体的电导率发生变化，这就是光电导效应。利用光电导效应制作的光探测器称为光电导探测器，简称PC(Photoconductive)探测器，通常又称为光敏电阻。
（1）原理与结构
光敏电阻由半导体材料制成的，阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
（2）性能与参数
①光电流、亮电阻
光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻。
②暗电流、暗电阻
光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻。
③灵敏度
灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。
④光谱响应
光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。
⑤光照特性
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。
⑥伏安特性曲线
伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系。
⑦温度系数
光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。
⑧额定功率
额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。
（3）发展现状及应用
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。
智能光敏电阻检测装置，硬件设计方面，根据光敏电阻分档过程中数据采集和处理的特点，用单片机AT89C52控制12位高速A／D转换器AD574完成八路被检光敏电阻亮电阻、暗电阻等参数的数据采集。通过采用PDIUSBD12芯片的USB数据传输模块将采样数据送到上位计算机，经过上位机的分析处理得到被检光敏电阻对应的分档结果，并通过分检显示电路显示出来。软件设计方面，数据采集模块和USB数据传输模块的单片机程序均用C语言设计，USB接口单片机程序中采用了PHILIPS的USB51S函数库来解释USB数据传输协议。使用Windows DDK开发了驱动程序。上位机应用程序利用PHILIPS公司提供的EasyD12库和Visual Basic 2005来设计，实现了对数据采集和分检显示电路的准确控制和检测结果的分析及保存。
光生伏特效应
光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或均匀半导体中光生电子和空穴在空间分开而产生电位差的现象。主要产品包括光电池、光电二极管、光电三极管、光子牵引探测器等。
2.2.2光电池
光电池工作在零偏压状态。由于光电池常常用于把太阳光能直接变成电能，因此又称为太阳能电池。光电池的种类很多，如硒光电池、氧化亚铜光电池、硫化锡光电池、锗光电池、砷化镓光电池、硅光电池等等。目前，应用最广，最受重视的是硅光电池。
（1）原理与结构
由于使用此料不同，各种光电池结构也不相同。以硅光电池为例：由单晶硅组成，在一块n型硅片上扩散p型杂质(如硼)，形成扩散p+n结。p+n型多在地面上作光电探测器应用；在p型硅片扩散n型杂质(如磷)，形成n+p结，再焊上两个电极。p端为光电池正圾，n端为负极。n+p型硅光电池具有较强的抗辐射能力，适合空间应用，作为航天器的太阳能电池。（2）特性参数
①光照特性
光电池的光照特性主要有伏安特性、入射光强—电流电压特性以及入射光功率—负载特性。
②光谱特性
③温度特性
光电池的温度特性曲线是描述V oc及I sc随温度变化情况。
④频率特性
太阳光电池等效电路
（3）光电池的发展历史
1839年，安托石-贝克雷尔制造出了最早的光电池。贝克雷尔电池是一个圆柱体，内装硝酸铅溶液，溶液中进入一个铅阳极和一个氧化铜阴极。这种电池一经阳光照射，就会供给电流。
1875年，德国技师维尔纳-西门子是制成第一个硒光电池，并提议用于光量测定。西门子的光电池是根据1873年英国人史密斯发现的“内光电效应”提出的。
L.H.亚当斯于1876年指出，硒在光的作用下，不仅出现电阻的变化，而且在一定条件下还出现电动势，从而发现了“阻挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测量技术。这些元件的性能约自1950年起，因半导体技术的发展而得到显著改善。
（4）发展现状及应用
除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外，多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种： a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)
近几年来，世界各国政府及学术机构投入大量的人力、财力研究聚合物光电池，,每年都有大量的论文和专利发表。国外主要的研究与生产机构包括美国加州大学圣巴巴拉(UCSB)，美国伯克立先进材料国家重点实验室，德国Oldenburg大学，德国的西门子公司，日本日立等。国内中院科化学研究所、华南理工大学等在聚合物材料的合成及器件的制备都取得了可喜的成绩。
有机光伏电池的研究成果是喜人的,获得了较高的能量转换效率，但总体性能仍然无法与无机硅太阳能电池相比。如何克服聚合物低的迁移率，调控给体与受体相之间的界面、尺寸、相分离及各自相内的结构等都是需要解决的问题。如果能在保证聚合物材料具有适当的电导率，具有与太阳辐射更匹配的光谱响应。同时,对高分子太阳电池的成膜技术，器件制作工艺和结构设计进行改进,那么,利用导电高分子材料的低成本和优良的特性制作实用的高分子太阳电池前景广阔。
2.2.3光电二极管
光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。包括Si、Ge结型光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管、异质结光电二极管、肖特基势垒光电二极管等。
（1）原理与结构
普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号。
（2）特性参数（以硅光电二极管为例）
①伏安特性
②响应率硅光电二极管的电流响应率通常在0.4～0.5μA／μW量级
③噪声硅光电二极管的噪声主要来自散粒噪声与热噪声
（3）发展现状及应用
①PN型
特性：优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。
用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性图像传感器、分光光度计、照相机曝光计。
②PIN型
特性：缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应。
用途：高速光的检测、光通信、光纤、遥控、光电三极管、写字笔、传真。
③发射键型
特性：使用Au薄膜与N型半导体结代替P型半导体。
用途：主要用于紫外线等短波光的检测。
④雪崩型
特性：相应速度非常快，因具有倍速做用，故可检测微弱光。
用途：高速光通信、高速光检测。
2.2.4光电三极管
采用一般晶体管放大原理，可得到一种具有电流内增益的光伏探测器，即光电三极管。（1）结构与原理
光电三极管的工作有两个过程，一是光电转换；二是光电流放大。
等效于一个光电二极管与一般晶体管基极－集电极结的并联。集电结起双重作用，一是把光信号变成电信号起光电二极管的作用；二是将光电流放大，起一般晶体三极管的集电极的作用。
（2）特性参数
①伏安特性：有光照时，光电三极管输出电流比同样光照下光电二极管的输出电流大β倍；
②频率响应
③光谱特性：取决于所用的半导体材料及制作工艺。
④温度特性：发射极－集电极的反向电流和电流放大倍数β随工作温度变化而最敏感
（3）发展现状及应用
目前的光电三极管是采用硅材料制作而成的。这是由于硅元件较锗元件有小得多的暗电流和较小的温度系数。硅光电三极管是用N型硅单晶做成N—P—N结构的。管芯基区面积做得较大，发射区面积却做得较小，入射光线主要被基区吸收。与光电二极管一样，入射光在基区中激发出电子与空穴。在基区漂移场的作用下，电子被拉向集电区，而空穴被积聚在靠近发射区的一边。由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低，其结果相当于在发射区两端加上一个正向电压，从而引起了倍率为β+1(相当于三极管共发射极电路中的电流增益)的电子注入，这就是硅光电三极管的工作原理。
2.2.5光磁电效应——光电磁探测器
置于强磁场中的半导体表面受到光辐射照射时产生光生电子-空穴对。表面的电子与空穴浓度增大，向半导体内部扩散，在扩散过程中，因强磁场作用，使电子和空穴发生不同方向的偏转，它们的积累在半导体内部产生一个电场，阻碍电子和空穴的继续偏转。若此时把半导体两端短路，则产生短路电流，开路时，则有开路电压。这种现象即为光磁电效应。（1）原理
其机制是：光照射到半导体表面后生成非平衡载流子的浓度梯度，使载流子产生定向扩散速度，磁场作用在载流子上的洛仑兹力使正负载流子分离，形成端面电荷累积的电位差和横向电场。当作用在载流子上的洛仑兹力与横向电场的电场力平衡时，两端面的电位差保持不变。在垂直光照方向上（z向）再加一磁场，则在半导体的两侧端面间产生电位差，称为光磁电效应。
对N型半导体：Vy=(l/d)(B(z)(μ(n)+μ(p))/(n(0)μ(n)))D(p)(△p)。
短路电流：Is=-B(z)D(p)(μ(n)+μ(p))b(△p)。
（2）发展现状及应用：
太阳摄谱仪改制的。在图
析器，由波片、电光晶体、偏振片组成。电光晶体通光的两个表面上镀有透明电极，加上交变的高压电信号，便成为调制波片,其光学滞后量通常是在±1/4波长范围内变化。这样，偏振光分析器便能对不同的偏振成分进行调制分析。在摄谱仪焦面处有三个紧靠在一起的出射狭缝,正中狭缝对准谱线轮廓中央,用于横向磁场测量。两旁狭缝处于谱线轮廓翼部对称位置，用于纵向磁场测量。出射光进入相应的光电倍增管，输出电流经过放大，再由电子装置和计算机处理成磁场信号。在单独进行纵向磁场测量时，偏振光分析器可以仅由电光晶体和偏振片构成。
2.3热探测器
热探测器是用探测元件吸收入射辐射而产生热、造成温升,并借助各种物理效应把温升转换成电量的原理而制成的器件。最常用的有温差电偶、测辐射热计、高莱管、热电探测器。
一般来说，热探测器的接收元由于表面涂黑它的光谱响应是无选择性的，它只受透光窗口光谱透射特性的限制，因此主要应用于红外区和紫外区，但它的响应率较低、响应速度慢、机械强度低，近来由于热电探测器和薄膜器件的发展，上述缺点已有所改进。
2.3.1热释电效应——热释电探测器
当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。
在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。（1）原理
通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被空气中附集在晶体外表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能显示出来。当温度变化时，晶体结构中的正、负电荷重心产生相对位移，晶体自发极化值就会发生变化，在晶体表面就会产生电荷耗尽。能产生热释电效应的晶体称为热释电体，又称为热电元件。热电元件常用的材料有单晶(LiTaO3等)、压电陶瓷(PZT等)及高分子薄膜(PVF2等)。如果在热电元件两端并联上电阻，当元件受热时，则电阻上就有电流流过，在电阻两端也能得到电压信号。（2）发展现状及应用
热释电效应在近10年被用于热释电红外探测器中，广泛地用于辐射和非接触式温度测量、红外光谱测量、激光参数测量、工业自动控制、空间技术、红外摄像中。我国利用ATGSAS晶体制成的红外摄像管已开始出口国外。其温度响应率达到4～5μA/℃，温度分辨率小于0.2℃，信号灵敏度高，图像清晰度和抗强光干扰能力也明显地提高，且滞后较小。此外，由于生物体中也存在热释电现象，故可预期热释电效应将在生物，乃至生命过程中有重要的应用。
2.3.2温差电效应——热电偶、热电堆
由两种不同材料制成的结点由于受到某种因素作用而出现了温差，就有可能在两结点间产生电动势，回路中产生电流，这就是温差电效应。光照射结点产生温差变化也能造成温差电效应。
★温差电效应应用发展现状
温差电制冷：如红酒柜、啤酒机、小冰箱等，由于其制冷效果没有压缩机制冷效
果好，并且最好的制冷温度也在0度左右，所以还不能取代冰柜、冰箱。温差发电：可以做一些热水发电，汽车尾气发电，还有一些工业废热发电，这些还只在实验室研究，目前转换效率较低，还未能应有到实际当中。
热电偶
热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点热电偶温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长，它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。
热电偶
（1）工作原理
两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质
温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量
温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
①热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；
②热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
③当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温
度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单
值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
（2）特点、特性
◆装配简单，更换方便
◆压簧式感温元件，抗震性能好
◆测量精度高
◆测量范围大（－200℃～1300℃，特殊情况下－270℃～2800℃）
◆热响应时间快
◆ 机械强度高，耐压性能好
◆ 耐高温可达2800度
◆使用寿命长
热电堆
一种温度测量元件。由两个或多个热电偶串接组成，各热电偶输出的热电势是互相叠加的。用于测量小的温差或平均温度。
热电堆的结构：辐射接收面分为若干块，每块接一个热电偶，把它们串联起来，就构成热电堆。按用途不同，实用的热电堆可以制成细丝型和薄膜型，亦可制成多通道型和阵列型器件。
2.3.3测辐射热效应——热敏电阻
当吸收光辐射而温度升高时，金属的电阻会增加，而半导体材料的电阻会降低。从材料电阻变化可测定被吸收的光辐射功率。利用材料的电阻变化制成的热探测器就是电阻测辐射热器。
热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
（1）工作原理
热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于c区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能
动作也可能不动作。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短；热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。
①ptc效应是一种材料具有ptc(positive temperature coefficient）效应，即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有ptc 效应。在这些材料中，ptc效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性ptc效应。
②非线性ptc效应经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性ptc效应，相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子ptc热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。
③高分子ptc热敏电阻用于过流保护高分子ptc热敏电阻又经常被人们称为自恢复保险丝（下面简称为热敏电阻），由于具有独特的正温度系数电阻特性，因而极为适合用作过流保护器件。热敏电阻的使用方法象普通保险丝一样，是串联在电路中使用。
当电路正常工作时，热敏电阻温度与室温相近、电阻很小，串联在电路中不会阻碍电流通过；而当电路因故障而出现过电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过开关温度（ts，见图1）时，电阻瞬间会剧增，回路中的电流迅速减小到安全值.为热敏电阻对交流电路保护过程中电流的变化示意图。热敏电阻动作后，电路中电流有了大幅度的降低，图中t为热敏电阻的动作时间。由于高分子ptc
热敏电阻的可设计性好，可通过改变自身的开关温度（ts）来调节其对温度的敏感程度，因而可同时起到过温保护和过流保护两种作用，如kt16－1700dl规格热敏电阻由于动作温度很低，因而适用于锂离子电池和镍氢电池的过流及过温保护。环境温度对高分子ptc热敏电阻的影响高分子ptc热敏电阻是一种直热式、阶跃型热敏电阻，其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关，因而其维持电流（ihold）、动作电流（itrip）及动作时间受环境温度影响。当环境温度和电流处于a区时，热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作；当环境温度和电流处于b区时发热功率小于散热功率，高分子ptc热敏电阻由于电阻可恢复，因而可以重复多次使用。图6为热敏电阻动作后，恢复过程中电阻随时间变化的示意图。电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值1.6倍左右的水平，此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值，可以再次使用了。面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快；而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。
（2）主要特点
①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化
②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃
③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度
④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择
⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产
⑥稳定性好、过载能力强。
（3）技术参数
◆标称阻值Rc：一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。
◆实际阻值RT：在一定的温度条件下所测得的电阻值。
◆材料常数：它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。应注意的是，在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。
◆电阻温度系数αT：它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。
◆时间常数τ：热敏电阻器是有热惯性的，时间常数，就是一个描述热敏电阻器热惯性的参数。它的定义为，在无功耗的状态下，当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时，热敏电阻体的温度变化了两个特定温度之差的63.2%所需的时间。τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小。
◆额定功率PM：在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续负载所允许的耗散功率。在实际使用时不得超过额定功率。若热敏电阻器工作的环境温度超过25℃，则必须相应降低其负载。
◆额定工作电流IM：热敏电阻器在工作状态下规定的名义电流值。
◆测量功率Pc：在规定的环境温度下，热敏电阻体受测试电流加热而引起的阻值变化不超过0.1%时所消耗的电功率。
◆最大电压：对于NTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度下，不便热敏电阻器弓起热失控所允许连续施加的最大直流电压；对于PTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度和静止空气中，允许连续施加到热敏电阻器上并保证热敏电阻器正常工作在PCT特性部分的最大直流电压。
◆最高工作温度Tmax：在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许的最高温度。
◆开关温度tb:PCT热敏电阻器的电阻值开始发生跃增时的温度。
◆耗散系数H：温度增加1℃时，热敏电阻器所耗散的功率，单位为mW/℃。
（4）主要缺点
①阻值与温度的关系非线性严重；
②元件的一致性差，互换性差；
③元件易老化，稳定性较差；
④除特殊高温热敏电阻外，绝大多数热敏电阻仅适合0～150℃范围，使用时必须注意。（5）发展现状及应用
热敏电阻可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制，构成RC振荡器稳幅电路，延迟电路和保护电路。在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关，因此在流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性，制成专用的检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。
热敏电阻的理论研究和应用开发已取得了引人注目的成果．随着高、精、尖科技的应用，对热敏电阻的导电机理和应用的更深层次的探索，以及对性能优良的新材料的深入研究，将会取得迅速发展．
3.小结
可以预见，随着自动化技术的迅猛发展，光电探测器在军用和民用上的应用将会越来越广泛，同时也有利地推动其他技术领域的发展与进步。有理由相信，当光电探测器技术生产较快发展时，必将为信息技术领域及其他技术领域的新发展，新进步带来新的动力与活力。
光电探测器原理
光电探测器原理及应用 光电探测器种类繁多，原则上讲，只要受到光照后其物理性质发生变化的任何材料都可以用来制作光电探测器。现在广泛使用的光电探测器是利用光电效应工作的，是变光信号为电信号的元件。 光电效应分两类，内光电效应和外光电效应。他们的区别在于，内光电效应的入射光子并不直接将光电子从光电材料 内部轰击出来，而只是将光电材料内部的光 电子从低能态激发到高能态。于是在低能态 留下一个空位——空穴，而高能态产生一个 自由移动的电子，如图二所示。 硅光电探测器是利用内光电效应的。 由入射光子所激发产生的电子空穴对，称为光生电子空穴对，光生电子空穴对虽然仍在材料内部，但它改变了半导体光电材料的导电性能，如果设法检测出这种性能的改变，就可以探测出光信号的变化。 无论外光电效应或是内光电效应，它们的产生并不取决于入射光强，而取决于入射光波的波长λ或频率ν，这是因为光子能量E只和ν有关： E=hν（1） 式中h为普朗克常数，要产生光电效应，每个光子的能量必须足够大，光波波长越短，频率越高，每个光子所具有的能量hν也就越大。光强只反映了光子数量的多少，并不反映每个光子的能量大小。 目前普遍使用的光电探测器有耗尽层光电二极管和雪崩光电二极管，是由半导体材料制作的。 半导体光电探测器是很好的固体元件，主要有光导型，热电型和P—N结型。但在许多应用中，特别是在近几年发展的光纤系统中，光导型探测器处理弱信号时噪声性能很差；热电型探测器不能获得很高的灵敏度。而硅光电探测器在从可见光到近红外光区能有效地满足上述条件，是该波长区理想的光接收器件。 一、耗尽层光电二极管 在半导体中，电子并不处于单个的分裂 能级中，而是处于能带中，一个能带有许多
光电子技术论文报告 题 光电探测器 目 班级： 姓名： 学号： 成绩： 指导教师： 完成日期：
本文主要对光电探测器进行探究，重点介绍光电二极管和光电倍增管，光电二极管中主要介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管。对相应的光电探测器的结构、原理、特性参数及应用范围等展开探讨，以进一步了解光电探测器。 关键词：PIN光电二极管雪崩光电二极管光电倍增管
第一章引言 (1) 第二章光电二极管 (2) 2.1 PIN光电二极管 (2) 2.1.1工作原理 (2) 2.1.2结构 (2) 2.1.3影响因素 (3) 2.2 雪崩光电二极管 (3) 2.2.1工作原理 (3) 2.2.2 影响响应速度的因素 (4) 2.2.3 优点 (4) 第三章光电倍增管 (5) 3.1结构 (5) 3.2使用特性 (5) 第四章结论与讨论 (9) 第五章参考文献 (10)
第一章引言 光电探测器是指在光辐射作用下将其非传导电荷变为传导电荷的一类器件。广义的光电探测器包括所有将光辐射能转变为电信号的一类器件。光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。本文着重介绍光子探测器中的光电二极管和光电倍增管。
第二章光电二极管 光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。光电二极管是在反向电压作用之下工作的，在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。 2.1 PIN光电二极管 PIN型光电二极管也称PIN结二极管、PIN二极管，在两种半导体之间的 PN 结，或者半导体与金属之间的结的邻近区域，在P区与N区之间生成I型层，吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器。具有结电容小、渡越时间短、灵敏度高等优点。 2.1.1工作原理 在上述的光电二极管的PN结中间掺入一层浓度很低的N型半导体，就可以增大耗尽区的宽度，达到减小扩散运动的影响，提高响应速度的目的。由于这一掺入层的掺杂浓度低，近乎本征（Intrinsic）半导体，故称I层，因此这种结构成为PIN光电二极管。I层较厚，几乎占据了整个耗尽区。绝大部分的入射光在I层内被吸收并产生大量的电子-空穴对。在I层两侧是掺杂浓度很高的P型和N 型半导体，P层和N层很薄，吸收入射光的比例很小。因而光产生电流中漂移分量占了主导地位，这就大大加快了响应速度。 2.1.2结构 在P型半导体和N型半导体之间夹着一层本征半导体。因为本征层相对于P 区和N区是高阻区这样，PN结的内电场就基本上全集中于I 层中。如图所示：
关于光电产业发展的调研报告 2012年10月25日 光电产业是一个新兴的高科技行业，其多元化应用技术产品作为智能产业的一个分支，未来有着广阔的市场发展空间和潜力，调研科在查阅国内外有关文摘和论著，并参考国内其他地区发展光电产业有关情况的基础上，先后实地调研了晶华光电、大凌实业两家本地企业后，经过多次的讨论，几易其稿，形成了以下研究报告供决策参考。发展一个新的产业涉及地区经济发展大局，需要综合配置地方各种资源，以及考虑与周边地区的差异化发展问题，但由于我们知识与能力的局限，报告仍有很多不足之处，很多深层次的问题仍有待专家进行深入的论证。 一、光电技术的内涵特点、应用和发展现状 （一）光电技术的内涵及特点。 光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用光学技术、微电子学技术、精密机械及计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。它将电子学中的许多基本概念与技术（如调制与解调、放大与振荡、倍频、和频与差频等）移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，使视觉的长波延伸至亚毫米波，短波延伸至紫外、X射线、γ射线，及至高
能粒子，并可以在飞秒级记录超快现象（如核反应、航空器发射）的变化过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。 光学技术处理的是空间光信息，它具有多维、并行、快速数据处理等能力。具有以下特点： 1.高精度和远距离。光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。光载波最便于远距离传播，尤其适用于遥控和遥测，如电视遥测、光电跟踪和光电制导等。 2.高速度、大容量。以光子作为信息载体，其传输速度是各种物质中传播速度最快的，信息载波容量比电子至少要大一千倍。 3.非接触。检测所需的输入能量几乎不影响被测物的能量状态，并且测量仪器和被测对象之间不存在机械摩擦，容易实现动态测量。 4.有较强的信息处理和运算能力。可进行复杂信息的并行处理和多种形式的数学运算。运算速度高，空间互连效率高，抗干扰能力强，可调制变量多，信号变换灵活。用光电方法还便于信息的控制和存储，易于实现自动化，易于与计算机连接，易于实现智能化等。 5.有广泛的适用范围。能获取和处理多种光学信息和非
题目：光电探测器的原理及国内外研究现状 学生姓名：学号： 院（系）：专业：
光电探测器的原理及国内外研究现状 摘要 概述了光电探测器的分类和基本原理，并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了光电探测器国内外研究现状，预测了硅基雪崩光电探测器在军事和激光雷达等方向的应用前景。 关键词：光电探测器；硅基雪崩光电探测器；激光雷达 Principle and Research Statue at Home and Abroad of photoelectric detector Abstract Described the basic principle and assortment of the photoelectric detector. The domestic and abroad research statue from the aspects of material selection and device main applications is summarized. At last the application prospects of silicon-based avalanche photodetector are predicted, such as research on military and laser radar. Keywords: phoroelectric detector；silicon-based avalanche photodetector；laser radar
1 引言 光电探测器的发展历史比较悠久，已有上百年的研究历史。由于这种器件在军事和民用中的重要性，发展非常迅速。随着激光与红外技术的发展，材料性能的改进和制造工艺的不断完善，光电探测器朝这集成化的方向发展。这大大缩小体积、改善性能、降低成本。此外将光辐射探测器阵列与CCD 器件结合起来，可以实现信息的传输也可用于热成像领域。 因此，进一步研究光电探测器是一项重要课题，本文章就从原理及国内外最新的研究状况探索光电探测器领先应用。 2 光电探测器入门 2.1 光电探测器的发展历史 最早用来探测可见光辐射和红外辐射的光辐射探测器是热探测器。其中，热电偶早在1826年就已发明出来【1】。1880年又发明了金属薄膜测辐射计。1947年制成了金属氧化物热敏电阻测辐射热计。1947年又发明了气动探测器。经过多年的改进和发展，这些光辐射探测器日趋完善，性能也有了较大的改进和提高。但是，与光子探测器相比，这些光辐射探测器的探测率仍较低，时间常数也较大。从五十年代开始人们对热释电探测器进行了一系列研究工作，发现它具有许多独特的优点，因此近年来有关热释电探测器的研究工作特别活跃，发展异常迅速。热释电探测器的发展以使得热探测器这个领域大为改观，以致有人估计热释电技术将成为发展电子——光学工业的先导。 应用广泛的光子探测器，除了发展最早、技术上也最成熟、响应波长从紫光到近红外的光电倍增管以外，硅和锗材料制作的光电二极管、铅锡、Ⅲ～Ⅴ族化合物、锗掺杂等光辐射探测器，目前均已达到相当成熟的阶段，器主要性能已接近理论极限。 1970年以后又出现了一种利用光子牵引效应制成的光子牵引探测器。其主要用于CO 2 激光的探测。八十年代中期，出现了利用掺杂的GaAs/AlGaAs材料、基于导带跃迁的新型光探测器——量子阱探测器。这种器件工作于8～12μm波段，工作温度为77K。 2.2 光电探测的分类及原理 光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。 光电探测器的工作原理是基于光电效应【2】。热探测器是用探测元件吸收入射辐射而产生热、造成温升,并借助各种物理效应把温升转换成电量的原理而制成的器件。最常用的有温差电偶、测辐射热计、高莱管、热电探测器。一般来说，热探测器的接收元由于表面涂黑它的光谱响应是无选择性的，它只受透光窗口光谱透射特性的限制，因此主要应用于红外区和紫外区，但它的响应率较低、响应速度慢、机械强度低，近来由于热电探测器和薄膜器件的发展，上述缺点已有所改进。 光子型探测器，利用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件，如光电管、光电倍增管和红外变像管等。这些器件都包含一个对光子敏感的光电阴极，当光子投射到光电阴极上时，光子可能被光电阴极中的电子吸收，获得足够大能量的电子能逸出光电阴极而成为自由的光电子。在光电管中，光电子在带正电的阳极的作用下运动，构成
光电探测技术发展概况 学号：20121226465姓名：熊玉宝 摘要:本文扼要论述光电探测技术重要性，并简要地介绍了光电探测技术的几种主要方法及发展趋势。 关键词:光电；探测；技术 光电探测技术是根据被探测对象辐射或反射的光波的特征来探测和识别对象的一种技术，这种技术本身就赋予光电技术在军事应用中的四大优点，即看得更清、打得更准、反应更快和生存能力更强。 光电探测技术是现代战争中广泛使用的核心技术，它包括光电侦察、夜视、导航、制导、寻的、搜索、跟踪和识别多种功能。光电探测包括从紫外光（0.2～0.4μm）、可见光（0.4～0.7μm）、红外光（1～3μm，3～5μm，8～12μm）等多种波段的光信号的探测。 新一代光电探测技术及其智能化，将使相关武器获得更长的作用距离，更强的单目标/多目标探测和识别能力，从而实现更准确的打击和快速反应，在极小伤亡的情况下取得战争的主动权。同时使武器装备具有很强的自主决策能力，增强了对抗，反对抗和自身的生存能力。实际上，先进的光电探测技术已成为一个国家的军事实力的重要标志。 现代高技术战争的显著特点首先是信息战，而信息战中首要的任务是如何获取信息。谁获取更多信息，谁最早获取信息，谁就掌握信息战的主动权。光电探测正是获取信息的重要手段。微波雷达和光电子成像设备常常一起使用，互相取长补短，相辅相成，可以获取更多信息，可以更早获取信息。前者作用距离远，能全天候工作；后者分辨率高，识别能力和抗干扰能力强。无论侦察卫星、预警卫星、预警飞机还是无人侦察机往往同时装备合成孔径雷达和CCD相机、红外热像仪或多光谱相机。为改进对弹道导弹的预警能力，美国正在研制的天基红外系统（SBIRS）拟用双传感器方案，即一台宽视场扫描短波红外捕获传感器和一台窄视场凝视多色（中波/长波红外、长波红外/可见光）跟踪传感器，能捕获和跟踪弹道导弹从发射到再入大气的全过程。美国已经装备并正在不断改进的CR-135S眼镜蛇球预警机，采用可见光和中波红外像机，能精确测定420km外的导弹发射，确定发动机熄火点，计算出它的弹道和碰撞点。最近在上面加了一台远程激光测距机，其作用距离可达400km。美国海军也在为战区弹道导弹防御
报警系统由哪几部分组成？ 简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。大一些的系统也可将探测器和报警主机看做是前端部分，从报警主机到接警机之间是传输部分，中心接警部分看做是后端部分。 报警系统按信息传输方式不同，可分哪几种？ 按信息传输方式不同，从探测器到主机之间可分为有线和无线2种。从主机到中心接警机之间也可分为有线和无线2种，其中有线系统还可分为基于电话线传输和基于总线传输2种类型。 探测器分为哪几种类型？市面上常见的有哪些类型？ 红外、微波、震动、烟感、气感、玻璃破碎、压力、超声波等等。其中红外探测器还可分为主动红外和被动红外，烟感还可分为离子式和光电式。市面上常见的有红外探测器（被动红外）、对射、栅栏（主动红外）、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器。 主动红外探测器的工作原理？ 主动红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。红外发射器发射一束或多数经过调制过的红外光线投向红外接收器。发射器与接收器之间没有遮挡物时，探测器不会报警。有物体遮挡时，接收器输出信号发生变化，探测器报警。 被动红外探测器工作原理？ 被动红外探测器中有2个关键性元件，一个是菲涅尔透镜，另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对温度（-273o）的物体都会产生红外辐射，不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温，与周围环境温度存在差别。当人体移动时，这种差别的变化通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到，从而输出报警信号。 微波探测器工作原理？ 微波探测器应用的是多普勒效应原理。在微波段，当以一种频率发送时，发射出去的微波遇到固定物体时，反射回来的微波频率不变，即f发=f收，探测器不会发出报警信号。当发射出去的微波遇到移动物体时，反射回来的微波频率就会发生变化，即f发≠f收，此时微波探测器将发出报警信号。 什么是双元红外探测器？什么是四元红外探测器？
成都市光电光伏产业 投资指南
二〇〇八年八月 目录 一、产业现状 (2) （一）光电(显示)产业 (2) （二）光伏产业 (4) 二、投资环境 (6) (一)人力资源 (6) (二)基础设施 (8) 1．自来水 (8) 2．电力 (8) 3．天然气 (9) (三)物流 (9) (四)环保要求 (9) 1.环境质量标准 (9) 2.污染物排放标准 (10) 三、产业发展规划 (11) （一）发展目标 (11) 1、总目标 (11) 2、发展重点 (11) （二）产业政策 (11) 1.政府资金导向投入光电光伏产业 (11) 2.建立光电产业发展扶持资金 (12) 3.编制科技和技改专项计划 (12) 4.实施项目的节能环保调控 (12) 5.光伏发电补贴 (12) （三）产业规划 (13) 1、高新区光电显示产业基地 (13) 2、双流光伏产业园 (13) 3、新津硅材料基地 (14) (三)成都市工业集中发展区“一区一主业”产业定位 (15) 四、“5.12”汶川地震对成都市产业发展的影响 (16)
一、成都光电光伏产业发展现状 2007年，成都市光电子产业规模以上主营业务收入71.4亿元，工业增加值23.5亿元，规模以上企业48户，已初步形成了以高新区、双流县、新津县为主要载体的光电光伏产业聚集区。 （一）光电(显示)产业 目前全球光电显示器件产值近1200亿美元，加上游配套材料和下游应用整机，整个光电显示产业的规模更大。其中，FPD（平板显示面板）已超千亿美元，种类主要包括LCD （液晶显示）、PDP（等离子显示）、OLED（有机发光显示）等产品。 截至2006年底，全球已建成大中尺寸面板的生产线（5代-8代线）28条，我国目前仅拥有5代生产线4条。大中尺寸面板的应用整机主要是液晶TV、Monitor（计算机桌面监视器）和NB（笔记本电脑），竞争非常激烈；而中小尺寸面
量子点红外光电探测器技术的发展 （学术前沿专题） 专业：测试计量技术及仪器 班级：硕研22班 学生学号： S0908******* 学生姓名：李刚
量子点红外光电探测器 目前大多数红外焦平面阵列（FPA）都以量子阱红外光电探测器（QWIP）或碲镉汞（MCT）光电探测器为基础，而这两类探测器都存有重大的不足。 QWIP对垂直入射光的探测效率很低，因为垂直方向上光子的跃迁被禁止。尽管利用光栅可以弥补这一缺点，但光栅的制作无疑会增加系统的成本。另外，QWIP在高温工作时暗电流较高，所以通常采用冷却方式使其在低温下工作，这便大大增加了成像系统的成本、体积和功耗。 MCT光电探测器则因为MCT固有的不稳定性，很难实现高度均匀的探测器阵列，而且以MCT为基础的FPA还具有成本高和效率低的缺点。 近年来，量子点红外光电探测器（QDIP）在工作温度和量子效率方面取得的重大进步，将有望引领新一轮成像技术热潮，并将在医学与生物学成像、环境与化学监测、夜视与太空红外成像等领域开辟新的应用天地。目前，通过采用纳米技术形成量子点，研究人员已经在开发室温或接近室温工作的高性能成像器方面迈出了一大步。 量子点又称“人造原子”，目前量子点作为提高电子与光电子器件性能的一种手段，已经被广泛应用。量子点的尺寸很小，通常只有10nm，因此其具有独特的三维光学限制特性。将量子点应用在红外光电探测器上，可以使探测器在更高的温度下工作。 开发高温工作的红外光电探测器，可以降低红外成像系统的成本，减小重量，提高效率，这将极大地拓展红外光电探测器的应用范围。研究人员已经开发出了首个以QDIP为基础的焦平面阵列。
一`光电探测器 第一节 光辐射探测器的主要指标 光信号的探测是光谱测量中的重要一环，在不同的场合和针对不同的目的所采用的探测器也不同，最重要的考虑是探测器的应用波长范围、探测灵敏度以及响应时间。光探测器是将光辐射能转变为另一种便于测量的物理量的器件，它的门类繁多，一般来说可以按照在探测器上所产生的物理效应，分成光热探测器、光电探测器和光压探测器，光压探测器使用得很少。本章将着重介绍光谱学测量中常用的探测器。 光热探测器是探测元件吸收光辐射后引起温度的变化，例如光能被固体晶格振动吸收引起固体的温度升高，因此对光能的测量可以转变为对温度变化的测量。这种探测器的主要特点是：具有较宽的光波长响应范围，但时间响应较慢，测量灵敏度相对也低一些，经常用于光功率或光能量的测量。 光电探测器是将光辐射能转变为电流或电压信号进行测量，是最常使用的光信号探测器。它的主要特点是：探测灵敏度高，时间响应快，可以对光辐射功率的瞬时变化进行测量，但它具有明显的光波长选择特性。光电探测器又分内光电效应器件和外光电效应器件，内光电效应是通过光与探测器靶面固体材料的相互作用，引起材料内电子运动状态的变化，进而引起材料电学性质的变化。例如半导体材料吸收光辐射产生光生载流子，引起半导体的电导率发生变化，这种现象称为光电导效应，所对应的器件称为光导器件；又如半导体PN 结在光辐照下，产生光生电动势，称为光生伏特效应，利用这种效应制成的器件称为光伏效应器件。 外光电效应器件是依据爱因斯坦的光电效应定律，探测器材料吸收辐射光能使材料内的束縛电子克服逸出功成为自由电子发射出来。 P k E h E -=ν ---------------------------------- (2.1-1) 上式中 νh 是入射光子的能量，E p 是探测器材料的功函数，即光电子的逸出功，E k 是光电子离开探测器表面的动能。这种探测器有一个截止频率和截止波长C ν和C λ： h p E c = ν , () ()nm eV E E hC p p C 1240= = λ --------(2.1-2)
万方数据
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光电技术产业发展现状及其对策 作者：王坚， 郭振民， Wang Jian， Guo Zhenmin 作者单位：江海职业技术学院信息工程系,江苏扬州,225101 刊名： 科学之友 英文刊名：Friend of Science Amateurs 年，卷(期)：2011(30) 参考文献(5条) 1.扬州市关于促进LED和太阳能光伏产业发展的实施意见 2.邝少平2009年全球光伏产业发展研究报告 2009 3.2008-2012年中国半导体照明(LED)产业研究及发展趋势预测报告 4.李俊LED照明行业季度监测数据 2007 5.黄立文我国与全球光电产业及技术动态 2005 本文读者也读过(10条) 1.温州加快激光与光电产业集群建设每年5000万奖励[期刊论文]-科技与生活2012(5) 2.李正子国际条码自动识别技术发展趋势和我国的对策[期刊论文]-金卡工程2004,8(8) 3.陈艳.晓晨日本公布近三年光学产业国内产值的调查结果[期刊论文]-激光与光电子学进展2000(5) 4.日本开发成功高效光信号转换技术[期刊论文]-航天器工程2012,21(2) 5.依托2008上海国际信息化博览会,慕尼黑上海电子展、激光光电展盛况再现[期刊论文]-激光与光电子学进展2008,45(3) 6.何冠中大力促进厦门市光电产业快速发展[期刊论文]-厦门科技2003(4) 7.王洪亮自动化仪表测量中光电技术及其应用[期刊论文]-科技传播2011(21) 8.杨俊.曾亦可.陈朝晖.罗旖旎.YANG Jun.ZENG Yi-ke.CHEN Zhao-hui.LUO Yi-ni计算机反馈控制型单串口热释电系数测试系统[期刊论文]-仪表技术与传感器2011(3) 9.张佩.高爱华.刘卫国.ZHANG Pei.GAO Aihua.LIU Weiguo热释电探测器积分响应测试系统研究[期刊论文]-光学技术2011,37(1) 10.蒋文波.谢维成.魏金成.王萍《光电技术及应用》课程教学改革的探索与实践[期刊论文]-教育教学论坛2012(11) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/c914835915.html,/Periodical_kxzy201130001.aspx
光电探测器 摘要 本文研究了近期崛起的高科技新秀：光电探测器。本文从光电探测器的分类、原理、主要参数、典型产品与应用、前景市场等方面简单介绍了光电探测器，使大家对光电探测器有一个初步的理解。了解光电探测材料的原理不仅有利于选择正确适宜的光电探测材料，而且对研发新的光电探测器有所帮助 一、简单介绍引入 光电探测器是指一类当有辐射照射在表面时，性质会发生各种变化的材料。光电探测器能把辐射信号转换为电信号。辐射信号所携带的信息有：光强分布、温度分布、光谱能量分布、辐射通量等，其进过电子线路处理后可供分析、记录、储存和显示，从而进行探测。 光电探测器的发展历史： 1826年，热电偶探测器→1880，金属薄膜测辐射计→1946，热敏电阻→20世纪50年代，热释电探测器→20世纪60年代，三元合金光探测器→20世纪70年代，光子牵引探测器→20世纪80年代，量子阱探测器→近年来，阵列光电探测器、电荷耦合器件（CCD） 这个被誉为“现代火眼金睛”的光电探测材料无论在经济、生活还是军事方面，都有着不可或缺的作用。 二、光电探测材料的分类。 由于器件对辐射响应的方式不一样，以此可将光电探测器分为两大类，分别是光 1
子探测器和热探测器。 ○1光子探测器：光子，是光的最小能量量子。单光子探测技术，是近些年刚刚起步的一种新式光电探测技术，其原理是利用新式光电效应，可对入射的单个光子进行计数，以实现对极微弱目标信号的探测。光子计数也就是光电子计数，是微弱光（低于10－14W）信号探测中的一种新技术。 ○2利用光热效应制作的元件叫做热探测器，同时也叫热电探测器。（光热效应指的是当材料受光照射后，光子能量会同晶格相互作用，振动变得剧烈，温度逐渐升高，由于温度的变化，而逐渐造成物质的电学特性变化）。 若将光电探测器按其他种类分类，则 按应用分类：金属探测器，非成像探测器（多为四成像探测器），成像探测器（摄像管等）。 按波段分类：红外光探测器（硫化铅光电探测器），可见光探测器（硫化镉、硒化镉光敏电阻），紫外光探测器。 2
ZnMgO紫外探测器研究现状 1 引言 ZnO是一种直接宽带隙的半导体材料（禁带宽度为3.37 eV），在室温下有很高的激子束缚能（60 meV），外延生长温度低，抗辐射能力强。通过Mg的掺入可实现禁带宽度从3.3 eV 到7.8 eV可调的ZnMgO合金，ZnMgO作为优良的紫外光电材料在光电系统中有着广泛的应用，像LED、光探测器和太阳能电池等，特别是紫外光探测器方面的应用。紫外探测器广泛用于矿井可燃气体和汽车尾气的监测、固体燃料成分分析、环境污染监测、细胞癌变分析、DNA 测试、准分子激光器检测等领域。在军事上可用于导弹跟踪、火箭发射、飞行器制导以及生化武器的探测。在现实生活中，用于火灾监测、紫外通信以及紫外线辐射的测量。随着紫外线的广泛应用，紫外探测器在环保、医学、军事等领域将得到更广泛的应用。作为一种宽禁带半导体材料，ZnMgO近年来受到了研究人员的广泛关注。 2 ZnMgO紫外光探测器的研究进展 ZnMgO薄膜材料生长和紫外探测器的研究主要有美国、日本，印度、南韩等国家，薄膜生长方法以脉冲激光沉积（PLD），分子束外延（MBE），金属有机化学气相沉积（MOCVD），和磁控溅射等为主。 自1998年日本东京技术研究所用PLD方法在蓝宝石（0001）衬底上生长出了Mg组分达0.33的ZnMgO单晶薄膜之后，高Mg组分的ZnMgO薄膜材料生长和紫外探测器研究引起了人们的极大兴趣。美国北卡罗那州大学，马里兰大学都相继报道了ZnMgO薄膜的生长及光学特性研究；南韩Pohang科技大学采用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了Mg组分（0-0.49）连续可调的ZnMgO薄膜，并有X-射线衍射（XRD）谱表明未发生结构分相。这些结果已远远超过平衡态下Mg在ZnO中的固溶度值≤4％。以上ZnMgO薄膜大都是在单晶衬底和较高的衬底温度（350－750℃）上生长，而日本Ritsumeikan大学和印度德里大学均采用磁控溅射方法，在不加热的硅和石英衬底上生长出了Mg组分0.42和0.46的ZnMgO薄膜，结果表明薄膜仍未发生结构分相。 随着ZnMgO薄膜生长的发展，其紫外探测器的进展也很快，首先由美国马里兰大学在2001 年利用PLD设备在蓝宝石衬底上实现了MSM结构Zn 0.66Mg 0.34 O光电导型紫外探测器，如图1所 示（图1中为308nm、0.1μW紫外线光照射下的响应度随时间的关系曲线）。该探测器的暗电流在5 V偏压下为40 nA左右，探测截止波长在317 nm，在5V偏压下响应峰值308 nm处的响应度为1200 A/W, 紫外/可见抑制比在4个数量级以上，器件的瞬态响应测量表明该探测器具有快的响应速度，其响应时间的上升沿为8ns，下降沿为1.4μs。2003年，该研究组又 利用Mg x Zn 1-x O薄膜横向Mg含量的梯度分布, 成功制成了单片多通道的紫外探测器阵列。从 ZnO到六方Mg 0.4Zn 0.6 O可探测380 nm到300 nm的紫外光,单个探测器响应时间为8 ns。与传 统光波导光栅和薄膜滤光器相比,这种利用连续成分扩展组成探测阵列的单片微型光电探测 器具有集成度高、可探测紫外光范围广等特点。此后该小组又用SrTiO 3 作缓冲层以克服Si（100） 和Mg x Zn 1-x O间的晶格及热膨胀失配,异质外延生长立方结构Mg x Zn 1-x O薄膜，基于Mg 0.68 Zn 0.32 O/
中远红外探测器发展动态 1 红外光电探测器的的历史 红外探测成像具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用按照探测过程的物理机理，红外探测器可分为两类即热探测器和光电探测器。光电探测器的工作原理是目标红外辐射的光子流与探测器材料相互作用，并在灵敏区域产生内光电效应。因具有灵敏度高、响应速度快的优点，光电探测器在预警、精确制导、火控和侦察等红外探测系统中得到广泛应用。 红外焦平面阵列可探测目标的红外辐射，通过光电转换、电信号处理等手段，可将目标物体的温度分布图像转换成视频图像，是集光、机、电等尖端技术于一体的红外光电探测器H。目前许多国家，尤其是美国等西方军事发达国家，都花费大量的人力、物力和财力进行此方面的研究与开发，并获得了成功。红外光电探测器研究从第一代开始至今已有40余年历史，按照其特点可分为三代。第一代(1970s～1980s)主要是以单元、多元器件进行光机串／并扫描成像，以及以4×288为代表的时间延迟积分(TDI，time delay integration)类扫描型(scanning)红外焦平面列阵。单元、多元探测器扫描成像需要复杂笨重的二维、一维扫描系统结构，且灵敏度低。第二代红外光电探测器是小、中规格的凝视型(staring)红外焦平面列阵。M×N凝视型红外焦平面探测元数从1元、N元变成M×N元，灵敏度也分别从l与N1/2增长M×N1/2倍和M1/2。而且，大规模凝视焦平面阵列，不再需要光机扫描，大大简化整机系统。 目前，正在发展第三代红外光电探测器。探测器具有大面阵、小型化、低成本、双色(two-color)与多色(multi-color)、智能型系统级灵巧芯片等特点，并集成有高性能数字信号处理功能，可实现单片多波段融合高分辨率探测与识别。因此，本文将重点综述三代红外光电探测器的材料体系及其研究现状，并分析未来红外光电探测器的材料选择及发展趋势。 2 三代探测器的材料体系与发展现状 红外光电探测器的材料很多，但真正适于发展三代红外光电探测器，即响应波段灵活可调的双色与多色红外焦平面列阵器件的材料则很少。目前，主要有传统的HgCdTe和QWIPs，以及新型的二类SLs和QDIPs，共四个材料体系。作为
光谱用光电探测器介绍 -卓立汉光公司----(转载请注明出处） 光探测器按照工作原理和结构，通常分为光电探测器和热电探测器，其中光电探测器包括真空光电器件（光电倍增管等）和固体光电探测器（光电二极管、光导探测器、CCD等）。 ● 光电倍增管（PHOTOMULTIPLIER TUBES，PMT） 光电倍增管（PMT）是一种具有极高灵敏度的光探测器件，同时还有快速响应、低噪声、大面积阴极（光敏面）等特点。 典型的光电倍增管，在其真空管中，包括光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极（阳极）的器件。当光照射光阴极，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，通过进一步的二次发射得到倍增放大；放大后的电子被阳极收集作为信号输出（模拟信号输出）。因为采用了二次发射倍增系统，光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。 从接受入射光方式上来分，光电倍增管有侧窗型（Side-on）和端窗型（Head-on）两种结构。 侧窗型的光电倍增管，从玻璃壳的侧面接收入射光，而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。通常情况下，侧窗型光电倍增管价格较便宜，并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极（反射式光阴极）和环形聚焦型电子倍增极结构，这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。 端窗型（也称作顶窗型）光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极（透过式光阴极），使其具有优于侧窗型的均匀性。端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从更大面积的光敏面（几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极）。端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的，可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。 由于外加电压的变化会引起光电倍增管增益的变化，对输出的影响很大，因此对供给光电倍增管的工作电源电压要求较高，必须有极好的稳定性。卓立汉光的HVC系列高压稳压电源，其稳定性能达到±0.03%/h，非常适合作为光电倍增管高压电源。 同时需要注意的是，由于光电倍增管增益很大，一般情况不允许加高压时暴露在日光下测量可见光，以免造成损坏，作为光探测器使用时，需要将光电倍增管进行密封。卓立汉光所提供的光电倍增管封装严格按照要求进行封装，保证客户的正常安全使用。 另外，光电倍增管受温度影响很大，降低光电倍增管的使用环境温度可以减少热电子发射，从而降低暗电流。特别是在使用长波（近红外波段，俗称红敏）光电倍增管时，应当严格控制光电倍增管的环境温度。此外，大多数的光电倍增管会受到磁场的影响。磁场会使电子脱离预定轨道而造成增益的减少。因而影响到光电倍增管的工作效率。因此，光电倍增管的封装要特别注意进行电磁屏蔽；卓立汉光提供的光电倍增管均进行了有效地电磁屏蔽。 ● 光电二极管（Photodiode） 光电二极管的工作原理主要基于光生伏特效应。 光生伏特效应是半导体材料吸收光能后，在PN结上产生电动势的效应。 ● 光电导探测器（Photoconductive Detector） 光电导探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。 所谓光电导效应，是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。 通常，凡禁带宽度合适的半导体材料都具有光电效应。但是制造实用性器件还要考虑性能、工艺、价格等因素。常用的光电导探测器材料在射线和可见光波段有：CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等;在近红外波段有：PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等;在长于8μm 波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等；CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。 可见光波段的光电导探测器极少用于光谱探测，通常称为光敏电阻。故卓立汉光采用的可见光波段的光探测器通常为PMT和光电二极管。 红外波段的光电导探测器PbS、Hg1-xCdxTe 的常用响应波段在1～3μm、3～5μm、8～14μm三个大气透过窗口。由于它们的禁带宽度很窄，因此在室温下，热激发足以使导带中有大量的自由载流子，这就大大降低了对辐射的灵敏度。响应波长越长的光，电导体这种情况越显著，其中1～3μm波段的探测器可以在室温工作（灵敏度略有下降）。3～5μm波段的探测器分三种情况：1、‘在室温下工作，但灵敏度大大下降，探测度一般只有1～7×108cm·Hz/W；2、热电致冷温度下工作(约-60℃)，探测度约为109 cm·Hz/W；3、77K或更
南阳市高新区光电产业集聚区调查研究 光电产业是南阳市重要的产业类型，南阳市发展光电产业有优势，也有一些不足。通过对南阳高新区光电产业集群区的实地调查，提出发展对策。 标签： 高新区；光电产业；发展措施 F2 随着区域经济的日趋发展，产业集群成为各省市经济的重要组织形式。光电产业是随着光电技术的兴起而形成的一种高新技术产业。大力发展光电产业，对缓解能源危机、改善生态环境、促进经济发展都具有重要的战略意义。 1南阳市高新区光电产业集聚区发展现状 南阳市高新区光电产业集聚区建于2006年，是目前南阳规模最大、区位优势独特的光电产业集聚区。该区立足区位实际和产业发展重点，高标准科学规划园区建设，高起点优化产业布局，着力打造以光电、物流、装备制造为主导的特色园区。园区位于南阳城区西部，占地面积14.9平方公里，是南阳中心城区的重要组成部分，在市区“三位一体”的总体板块中，具有独特而重要的地位。近年来，集聚区以要建成“卧龙增长极、南阳新城区、世界光电园、开放桥头堡”为发展思路和目标，从“五区”建设的战略高度出发，精心培育光电新能源、装备制造、物流配送三大主导产业，突出大力发展数字微显电视光学冷加工、光学组件等产业特色，努力打造集光学研发、市场信息、商业金融服务、居住、旅游为一体的现代化新城区。目前，该区已晋升为国家级高新区，区内光电产业已形成了以光电元器件、光伏发电、光电显示器生产为主导的产业结构。截止2012年底，南阳光电产业集聚区已入驻企业162家，企业从业人员1.2万人，完成“三上”企业营业收入79.3亿元，实现税收1.3亿元。初步形成了以中光学集团为龙头、以华祥光学为龙身、以光电孵化园为龙尾，产业链条完备、初具规模的特色光电产业体系，综合竞争能力明显增强，对全区经济社会发展起到了较好的支撑带动作用。 2南阳市高新区光电产业集聚区的发展优势及制约因素 2.1优势 （1）区位优势。 南阳市位于河南省西南部，是豫陕鄂三省交界处区域性中心城市，中原经济区重要的核心城市，豫西南政治、经济、文化教育、交通等中心。南阳距离郑州
光电科技是一门结合光学、电子与电机之先端技术。近十余年来，光电相关技术突飞猛进，产品种类也不断推陈出新，其应用更是无远弗届，层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工业、能源、民生等领域。 根据美国光电产业发展协会（OIDA）的定义，光电（Optoelectronics）是指光子学和电子学的交集领域，这个交集产生的技术就是光电技术。 光电产业，是以光电技术为核心所构成的各类零件、组件、设备以及应用市场的总和。换言之，光电产业是制造光电元件，或采用光电元件为关键性零部件的设备、器具及系统的所有商业行为。 光电产业分为七大领域： （1）光电材料与组件(以LED为代表) （2）光电显示器（以液晶显示器为代表） （3）光学组件与器材 （4）光输入 （5）光储存 （6）光纤通讯 （7）激光及其它光电应用 光电产业链分析与发展现状 一. 产业概述： 光电显示产业居于信息产业一个十分重要的位置，是IT 终端产品“人机互动”的界面，其具有如下几个特点： 一是技术含量高，覆盖微电子、光电子、电子材料、专用设备仪器等高技术领域；二是广泛应用于信息、医疗、航空航天等各种电子终端产品；三是在IT 终端产品的成本比重高，价值量大。四是具有高成长性好。未来5年，年均增速在20%以上。五是产业拉动系数可达4～5，经济带动效果显著。 光电显示技术的发展已经有100多年的历史，产品种类繁多，应用比较广泛的显示技术达到十多种。目前市场份额最大、最具发展前景的是平板显示。平板显示可以划分为液晶显示(LCD)、等离子显示（PDP）、有机电致发光显示（OLED）和发光二极管显示（LED）。LCD是目前的主导技术，主要应用领域是笔记本电脑、手机和电视等，OLED目前已被业内外公认为是继CRT，LCD和PDP后第三代显示技术的代表，具有优异的显示品质，轻薄的外观，绿色节能和全尺寸的优点。 二. 产业链分析： LCD和OLED产业链可以划分为相对独立的上游、中游、下游三个部分。 上游是LCD和OLED面板、模块加工装配所需要的各种原材料、零组件，主要包括：玻璃基板、彩膜、偏振片、背光源、驱动IC、液晶、发光材料、特气、特药和靶材等专业原材料、PCB(印刷电路板)、关键生产设备等。主要特征是：（1）涉及的行业众多。包括光学、材料、化学、电子、化工、机械、金属等，几乎涵盖了现代工业的所有领域。（2）厂家的专业性强，专业分工比较细。通常一家企业只能生产一种材料或零组件。 中游是LCD和OLED面板制造及显示模块组装。与上游产业不同，中游产业要求生产企业具备对上游原材料、零组件和设备的整合能力，同时要求掌握极高的生产技术和加工工艺以确保合理的产品成本；另外由于不断增大的面板尺寸和降低成本等原因，要求中游企业
光谱用光电探测器介绍(卓立汉光 光探测器按照工作原理和结构，通常分为光电探测器和热电探测器，其中光电探测器包括真空光电器件(光电倍增管等和固体光电探测器(光电二极管、光导探测器、CCD 等。 ● 光电倍增管(PHOTOMULTIPLIER TUBES，PMT 光电倍增管(PMT是一种具有极高灵敏度的光探测器件，同时还有快速响应、低噪声、大面积阴极(光敏面等特点。 典型的光电倍增管，在其真空管中，包括光电发射阴极(光阴极和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极(阳极的器件。当光照射光阴极，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，通过进一步的二次发射得到倍增放大；放大后的电子被阳极收集作为信号输出(模拟信号输出。因为采用了二次发射倍增系统，光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。 从接受入射光方式上来分，光电倍增管有侧窗型(Side-on和端窗型(Head-on两种结构。 侧窗型的光电倍增管，从玻璃壳的侧面接收入射光，而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。通常情况下，侧窗型光电倍增管价格较便宜，并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极(反射式光阴极和环形聚焦型电子倍增极结构，这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。 端窗型(也称作顶窗型光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极(透过式光阴极，使其具有优于侧窗型的均匀性。端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从更大面积的光敏面(几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极。端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的，可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。
中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源:CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件,会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心,全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源,是未来低碳社会的理想能源之一,当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称,目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术成熟,但光电转换效率相对较低;而薄膜电池成本低,发光效率高,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年,太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影 响,2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓,但随着2009 年下半年市场需求的复苏, 2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW,比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍,因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上,以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年,西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策,使其国内光伏产业