光电转换器件的原理是什么？

什么是光电转换器件的原理？~

光电转换的原理传感器技术中很重要的一类称为光传感器。光传感器通常是指紫外到红外波长范围的传感器，其类型可分为量子探测器和热探测器两类。本实验将介绍常用的量子探测器或称光子探测器，它是利用材料的光电效应制作成的探测器，故也称为光电转换器。其主要参数有响应度(灵敏度)、光谱响应范围、响应时间和可探测的最小辐射功率等。　　光电转换器件主要是利用光电效应将光信号转换成电信号。自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN管、CCD等。　　光电倍增器是把微弱的输入转换为电子，并使电子获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射的光电子数目相应变化，由于各倍增极的倍增因子基本上保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化，此即光电倍增管的简单工作过程。由此可见，光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极及极间电压决定。光电阴极受强光照射后，由于发射电子的速率很高，光电阴极内部来不及重新补充电子，因此使光电倍增管的灵敏度下降。如果入射光强度太高，导致器件内电流太大，以至于电阴极和倍增极因发射二分解，就会造成光电倍增管的永久性波坏。因此，使用光电倍增管时，应避免强光直接入射。光电倍增管一般用来测弱光信号。　　光电池是把光能直接变成电能的器件，可作为能源器件使用，如卫星上使用的太阳能电池。它也可作为光电子探测器件。　　光电二极管有耗尽层光电二极管和雪崩光电二极管两种。半导体pn结区附近成为耗尽层，该层的两侧是相对高的空间电荷区，而耗尽层内通常情况下并不存在电子和空穴。只有当光照射pn结时才能使耗尽层内产生载流子(电子-空穴对)，载流子被结内电场加速形成光电流。利用该原理制成的光电二极管称为耗尽层光电二极管。耗尽层光电二极管有pin层、pn层、金属-半导体型、异质型等　CCD(Charge Coupled Device)即电荷耦合器件，通过输入面上光电信号逐点的转换、储存和传输，在其输出端产生一时序信号。随着科技的进步，CCD技术日臻完善，已广泛用于安全防范、电视、工业、通信、远程教育、可视网络电话等领域。

光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。这一过程有两种解决途径，最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置，另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子的能量。染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带负电的电子和带正电的空穴分离。
光电池
光电池也叫太阳能电池，可以直接把太阳辐射的光能转变成电能。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，溶液中浸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?西门子试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。自20世纪50年代起，这些元件的性能因半导体技术的发展而得到显著改善。

传感器技术中很重要的一类称为光传感器。光传感器通常是指紫外到红外波长范围的传感器，其类型可分为量子探测器和热探测器两类。本实验将介绍常用的量子探测器或称光子探测器，它是利用材料的光电效应制作成的探测器，故也称为光电转换器。其主要参数有响应度(灵敏度)、光谱响应范围、响应时间和可探测的最小辐射功率等。 光电转换器件主要是利用光电效应将光信号转换成电信号。自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN管、CCD等。 光电倍增器是把微弱的输入转换为电子，并使电子获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射的光电子数目相应变化，由于各倍增极的倍增因子基本上保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化，此即光电倍增管的简单工作过程。由此可见，光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极及极间电压决定。光电阴极受强光照射后，由于发射电子的速率很高，光电阴极内部来不及重新补充电子，因此使光电倍增管的灵敏度下降。如果入射光强度太高，导致器件内电流太大，以至于电阴极和倍增极因发射二分解，就会造成光电倍增管的永久性波坏。因此，使用光电倍增管时，应避免强光直接入射。光电倍增管一般用来测弱光信号。 光电池是把光能直接变成电能的器件，可作为能源器件使用，如卫星上使用的太阳能电池。它也可作为光电子探测器件。 光电二极管有耗尽层光电二极管和雪崩光电二极管两种。半导体pn结区附近成为耗尽层，该层的两侧是相对高的空间电荷区，而耗尽层内通常情况下并不存在电子和空穴。只有当光照射pn结时才能使耗尽层内产生载流子(电子-空穴对)，载流子被结内电场加速形成光电流。利用该原理制成的光电二极管称为耗尽层光电二极管。耗尽层光电二极管有pin层、pn层、金属-半导体型、异质型等 CCD(Charge Coupled Device)即电荷耦合器件，通过输入面上光电信号逐点的转换、储存和传输，在其输出端产生一时序信号。随着科技的进步，CCD技术日臻完善，已广泛用于安全防范、电视、工业、通信、远程教育、可视网络电话等领域。

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浑源县13122907278： 光电转换器件的原理是什么? - ？
景浩他扎： 传感器技术中很重要的一类称为光传感器.光传感器通常是指紫外到红外波长范围的传感器,其类型可分为量子探测器和热探测器两类.本实验将介绍常用的量子探测器或称光子探测器,它是利用材料的光电效应制作成的探测器,故也称为光电...

浑源县13122907278： 光电转换过程的原理是什么? - ？
景浩他扎： 光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流.这一过程有两种解决途径,最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置,另一种则是使用光敏染料百分子来捕获光子的能量.染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带...

浑源县13122907278： 光电转换器的工作原理？
景浩他扎： 光电转换器是一种类似于基带MODEM(数字调制解调器)的设备,和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线,是光信号. 千兆光纤收发器(又名光电转换器)是一种快速以太网,其数据传输速率达1Gbps,仍采用CSMA/CD的访问控制机制...

浑源县13122907278： 光电转换原理 - ？
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景浩他扎： 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成. 光电传感器原理是通过把光强度的变...

浑源县13122907278： 光纤通信里的光电转换器为什么能将光信号转换成电信号,是什么原理 单纯的光电效应么? - ？
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浑源县13122907278： 光电三极管工作原理 - ？
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浑源县13122907278： 光电开关的工作原理 - ？
景浩他扎： 右图所示是反射式光电开关的工作原理框图.图中,由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,然后用数字积分光电开关或RC积分方式排除干扰,最后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号.利用光学元件,在传播媒介中间使...

浑源县13122907278： 光电管说明? - ？
景浩他扎： 光电管(phototube)基于外光电效应的基本光电转换器件.光电管可使光信号转换成电信号.光电管分为真空光电管和充气光电管两种.光电管的典型结构是将球形玻璃壳抽成真空,在内半球面上涂一层光电材料作为阴极,球心放置小球形或小环形金属作为阳极.若球内充低压惰性气体就成为充气光电管.光电子在飞向阳极的过程中与气体分子碰撞而使气体电离,可增加光电管的灵敏度.用作光电阴极的金属有碱金属、汞、金、银等,可适合不同波段的需要.光电管灵敏度低、体积大、易破损,已被固体光电器件所代替.中文名 光电管 外文名 phototube 类 型 光电转换器件 分 为 真空光电管和充气光电管两种