光電探測器是一類把光輻射訊號轉變為電訊號的器件，其工作原理是基於光輻射與物質的相互作用所產生的光電效應。
響應度：探測器的輸出訊號電壓vs（或電流is）與入射光功率ps之比rv（或ri）
光譜響應：探測器在單位光功率的單色光照射下所得到的輸出電壓vsλ或輸出電流isλ稱為光譜響應度rvλ或riλ。實際上常用相對光譜響應來表示。峰值一半處的波長範圍定義為探測器的光譜響應寬度。
雜訊等效功率nep和探測度d：若入射到探測器上的光功率有乙個頻率變化，當探測器輸出訊號電壓的有效值vs等於雜訊均方根電壓值vn時，所對應的入射光功率稱為雜訊等效功率nep
其中vs/vn為訊雜比，ps使入射在探測器上的光功率。雜訊等效功率越小探測效能越好。但通常用nep的倒數（即探測度）作為探測器探測能力的指標
量子效率：光電探測器吸收光子產生電子以形成光電流ip，與入射光功率pi成正比，即
α為光電轉換因子，數值等於hv能量光子在探測器中產生e電量的光電子數量。其中比率因子η即為量子效率
式中上半部分表示單位時間內光子激勵的光電子數量，下半部分表示單位時間內入射到探測器表面的光子數，因此量子效率η代表入射到探測器的光子數所能產生的光電子數目。
時間常數：當探測器的光功率突然上公升到某一值時，輸出並不能立即跟上變化，會有乙個時間延遲，採用時間常數τ來表示
線性度：探測器輸出光電流與輸入光功率成線性變化的程度和範圍。
熱雜訊：**於電阻內部自由電子或電荷載流子的不規則運動，與溫度t成正比，與測量儀器的電子頻寬δf成反比，而與頻率無關，熱雜訊電壓隨r增大而增大，熱雜訊電流隨r增大而減小，熱雜訊與電阻中是否有電流流過無關
暗電流雜訊：探測器接入電路後，即使沒有外來光照射也會產生電流輸出，與暗電流平均值成正比
散粒雜訊：電子或光生載流子的粒子性所引起的雜訊。
低頻雜訊：1khz以下的低頻區域，且與調製頻率成反比的雜訊。只要限制低頻段調製頻率，即可防止。
半導體材料吸收入射光輻射中的光子，使材料中產生附加的自由電子和自由空穴，從而使半導體的電導率發生變化，這種現象成為光電導效應。
當外加光功率p入射時，則會產生光電流
入射光功率p全部被吸收對應的探測器體內平均光生載流子濃度為
對應產生的光電流
則量子效率
因此光電流可表示為
其中τd=l/μ為載流子在電極間的渡越時間，g為光電導探測器的內增益
利用光生伏特效應製成的探測器，由對光照敏感的「結」構成。可分為兩類：一類是作為能源的光電池，另一類主要作為光訊號變換的光伏探測器。
在光照射下，半導體pn結中的原子因吸收光子而受到激發。光子能量大於禁帶時會產生電子-空穴對的非平衡載流子，在內建電場的作用下空穴移向p區，電子移向n區，形成與內建電場方向相反的光生電場，於是在p區和n區間建立了光生電動勢。這種光照無偏置的pn結所產生的光生電動勢的現象稱為光生伏特效應，相當於在pn結兩端施加正向電壓。
與光電導效應相反，光伏效應是一種少數載流子過程，少數載流子壽命通常短於多數載流子，也因此光伏效應的光電探測器通常比用相同材料製成的光電導探測器響應更快。
伏安特性
pn結加正向電壓時，產生多子電流，與光生電流方向相反，並且電流比光生電流大得多，此時無法作為光探測器。
pn結處於反向偏壓狀態時，產生的光電子會被反向偏壓迅速通過電場與電極收集，產生反向光電流，通過檢測光電流大小即可得到光功率強度。
處於零偏壓的pn結可作為光電池使用。
乙個大面積的pn結，做好上下極的接觸引線便構成乙個光電池。一般光敏面做成梳齒狀，可以減小光生載流子的復合以提高能量轉換效率，減小串聯電阻。對於光電池，負載電阻較大時，輸出線性較差，可獲得較大的輸出電壓，對於不同的入射光強，也會具有不同的最大輸入功率，往往採用多個光電池的串-併聯組合運用。
光電二極體的工作原理同光電池一樣，都是基於pn結的光伏效應工作的。主要特點是結區面積小，通常工作於反偏置狀態。因此內建電場很強，結區較寬，結電容小，因此頻率特性爺比光電池好，但光電流較小。
pin光電二極體
pn半導體中間夾了一層本徵半導體，由於本徵半導體近似於介質，相當於增大了npnj結之間的距離，使結電容變小。pn半導體中耗盡層寬度隨反向電壓增加而加寬，將p區做得很薄，由於i層的存在，入射光子只能在i層被吸收，因此在i層形成高電場區，i區的光電子在強電場下加速運動，使得載流子渡越時間非常短，因此可以有效減小時間常數，提高工作頻率特性。
雪崩光電二極體（apd）
當二極體pn結上加上足夠強的反向電壓的時候，耗盡區存在乙個很強的場，足夠使強電場飄移的光生載流子獲得充分的動能來通過晶格原子碰撞產生新的載流子，新的載流子再次碰撞形成更多載流子，這樣就實現了雪崩式的載流子倍增。
但這同時也會造成雜訊的放大
當入射光功率腳較小時，多採用apd，此時引入的雜訊不大，在入射光功率較大時，雪崩增益引起的雜訊貢獻佔主要優勢，可能帶來光電流的失真，採用apd帶來的好處不大，採用pin更為合適。
類似於普通電晶體，當入射光照到集電結時，承受反偏壓的集電結產生光電流ip，而因為發射結正偏置，便有大量電子經基極流向集電極，總的集電極電流為
探測器反向偏壓 光探測器PN結原理
1 光探測原理 在光的作用下，當光敏物質中的電子直接吸收光子的能量足以客服原子核的束縛時，電子就會從基態被激發到高能態，脫離原子核的束縛，在外電場作用下參與導電，因而產生了光電效應。這裡需要說明的是，如果光子不是直接與電子起作用而是能量被固體晶格振動吸收，引起固體的溫度公升高，導致固體電學性質的改變...
探測器反向偏壓 光電子技術題庫
選擇題 1.光通量的單位是 b a.坎德拉 b.流明 c.熙提 d.勒克斯 2.輻射通量 e的單位是 b a 焦耳 j b 瓦特 w c每球面度 w sr d坎德拉 cd 3.發光強度的單位是 a a.坎德拉 b.流明 c.熙提 d.勒克斯 4.光照度的單位是 d a.坎德拉 b.流明 c.熙提 d...
探測器反向偏壓 近紅外和可見光雙模有機光電探測器
中英標題近紅外和可見光雙模有機光電探測器 near infrared and visible light dual mode organic photodetectors 研究報告了一種具有三層可見光吸收體 光學間隔層 近紅外 nir 光吸收體結構的雙模有機光電探測器 opd 在存在近紅外光的情況下...