❝「1.」 「光电检测的特点」
非接触测量、精度高、可靠性高、反应快。
「2.」 「光电探测元件」
❞
光电管
光电倍增管
光电池
光敏二极管和光敏三极管
其它(光敏电阻，光电开关)
光电位置传感器
光电成像器件(CCD, CMOS)
「1.」 「外光电效应」
在光电效应中，由于物质（金属和非金属固体、液体或气体）吸收如可见光或紫外线的「电磁辐射能量」而「发射电子」。
「2.」 「光电管」 「(Photo tube)」
分为真空光电管 和充气光电管 。
真空光电管一般由阴极 ，阳极 和真空玻璃管 组成。
「3.」 「光电倍增管」 「(PMT)」
光电倍增管是电磁光谱中紫外线、可见光和近红外范围内极为敏感的光探测器。
当「阴极」受到光线照射后发射出「光电子」，光电子在极间电场的作用下打在第一个倍增极上 ，激发出多个光电子，这些光电子接着打到第二个倍增极，产生更多的光电子，如此经过几个倍增极后，电子流迅速增大，最后「被阳极吸收」，从「阳极电路输出」。
入射光子在物质内部产生「光生载流子」，这些光生载流子引起「物质电学性质」发生变化，这种物理现象称为内光电效应。如光电导效应 ，光生伏特效应 。
「1.」 「光电导效应」
半导体吸收光子的能量，通过本征激发产生电子-空穴对，这时在外电场作用下通过的电流会增大，即半导体的电导率增大。典型器件有光敏电阻。
「2.」 「光生伏特效应」 「(photo-voltaic effect)」
无光照时， 结内存在一个自建电场。当光照射 结及其附近时，在结区附近产生少数载流子，这些载流子在自建场的作用下分别向 区和 区移动，在半导体内部产生附加光势垒，即光生电势。这一现象称为「光生伏特效应」。
光生伏特效应的入射光临界波长决定于半导体材料的禁带宽度。
「3.」 「光电池」 「(Photovoltaic cell)」
光电池广泛用于光电转换、光探测和光能应用领域。有硒光电池，硅光电池，硫化银光电池等。其中硅光电池目前最为常见，有 型和 型。
型：基片是 型硅，上面扩散磷形成 型薄膜，受光面是 型层；
型： 型基片，上面扩散有硼形成 型层，受光面为 型层。
「光电池的工作原理:」
属于光伏探测器件.工作时不需要外加偏压,接收面积小,使用方便, 但是响应时间长.
「硅光电池的应用」: 光度和色度的测试
硅光电池工作时不需要外加偏置电压，使用比较方便。缺点是响应时间长。
「4.」 「光敏二极管」 「(photodiode)」
当光线照射管芯 结时，产生电子一空穴对，称为光生载流子，在反向电压下漂移，使反向电流增加，光的强度越大，反向电流也越大，光电流越大，进而负载上的电流越大。
「5. PIN型光敏二极管」 「(PIN photodiode)」
在 区和 区中间加入一个本征的 区, 层是高阻区，外加偏压大部分落在 区，使耗尽区变宽，增大了光电转换的有效区域，提高了灵敏度；
耗尽区变宽，增加了二极管的反向阻抗，从而保证二极管有一个较高的反向击穿电压；
耗尽区变宽使 结的结电容减小，可以提高器件的响应速度。
「6.」 「雪崩二极管APD (Avalanche photodiode)」
原理：在一个较高的反向偏置电压作用下，光生载流子在强电场作用下，加速运动，碰撞产生更多的电子-空穴对，使输出信号倍增。
「优点」：灵敏度高；
「缺点」：对温度特别敏感，每个 放大倍数各不相同。
「7.」 「光电三极管」 「(photo-transistor)」
光电三极管有 型和 型。结构与三极管相似，有三个电极，其中「基极未引出」。光电三极管可以根据「光照的强度」控制「集电极电流」的大小，从而使光电三极管处于不同的工作状态，光电三极管仅引出「集电极」和「发射极」，「基极作为光接收窗口」。光电三极管「输出电流大」，但「响应速度」比光电二极管慢得多。国产硅光三极管 和 系列。
光电三极管的基本结构和普通三极管一样，有两个PN结。NPN型，b-c结为受光结，吸收入射光，基区面积较大，发射区面积较小。当光入射到基极表面，产生光生电子-空穴对，会在b-c结电场作用下，电子向集电极漂移，而空穴移向基极，致使基极电位升高，在c、e间外加电压作用下(c为+、e为-)大量电子由发射极注入，除少数在基极与空穴复合外，大量通过极薄的基极被集电极收集，成为输出光电流。
总之，光电三极管工作原理分为两个过程：一是光电转换；二是光电流放大。最大特点是输出电流大，达毫安级。但响应速度比光电二极管慢得多，温度效应也比光电二极管大得多。
「8.」 「光耦」
光电耦合器件是由「发光元件」(如发光二极管)和「光电接收元件」合并使用，以光作为媒介传递信号的「电-光-电」转换器件。
光电开关是一种利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，同时加以某种形式的放大和控制，从而获得最终的控制输出“开”、“关”信号的器件。
「9.」 「四象限探测器」
「原理：」 利用光刻技术，将一整块的圆形或方形光敏器件敏感面分成若干个面积相等、形状相同、位置对称的区域，各分隔面引出导线，就构成象限探测器。
「功能：」 用来确定光点在二维平面上的位置坐标。
「典型器件：」 四象限光电二极管，四象限硅光电池，四象限光电倍增管等。
「缺点：」 分辨率和精度有限，存在测量死区。
「10.」 「光电位置传感器」 「(PSD)」
可以输出与入射光点在光敏感面上的位置相关的电信号，而且能同时输出入射光的光强。其精度和分辨率都较象限探测器高。
「11.」 「图像传感器」
图像传感器是在光电技术基础上发展起来的「将光学图像转换成电信号」的器件，分为真空管图像传感器和半导体图像传感器。其中半导体固态图像传感器可以在一个器件上完成光电信号的转换、传输和处理。
半导体图像传感器类型
电荷耦合器件 ， 有线阵 和面阵 两大类。
互补式金属-氧化物-半导体 型。
的基本单元是像素。每个像素由光敏区和电荷输出区组成。光敏区越大，则填充因子大，像素灵敏度越高。 图像传感器采用传统的芯片工艺方法将光敏元件、放大器、 转换器、存储器、数字信号处理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的图像传感器。
和 的最大区别在于信号电荷的输出方式： 只能逐个移位输出，而 可以像读取存储器一样通过译码电路输出选取的像元或区间。「 传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制」等方面都优于 传感器，而 「 传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点」。不过，随着 与 传感器技术的进步，两者的差异有逐渐缩小的态势。
兴起于九十年代，采用 半导体工艺制作而成。由敏感区，行选择逻辑，列选择逻辑，定时和控制电路，模拟信号处理器等部分组成。CCD和CMOS的最大区别在于信号电荷的输出方式： 只能逐个移位输出，而 可以象读取存储器一样通过译码电路输出选取的像元或区间。
优点：集成性高，功耗低，输出速度快，控制方便，成本低；
缺点：灵敏度稍差；
