PSD光電傳感器

1、簡單介紹位置靈敏探測器 PSD(PositionSensitiveDevice)PSD(PositionSensitiveDevice)屬于半導(dǎo)體器件,一般彳物或 PNPN 結(jié)構(gòu),具有高靈敏度、高分辨率、響應(yīng)速度快和配置電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是基于橫向光電效應(yīng)。作為新型器件，PSDPSD 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在位置坐標(biāo)的精確測量上，如：兵器制導(dǎo)和跟蹤、工業(yè)自動(dòng)控制、或位置變化等技術(shù)領(lǐng)域上位置靈敏探測器的詳細(xì)介紹位置靈敏探測器 PSD(PositionSensitiveDevice)屬于半導(dǎo)體器件，一般做成 PN 結(jié)構(gòu)，具有高靈敏度、高分辨率、響應(yīng)速度快和配置電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是基于橫向光

2、電效應(yīng)。作為新型器件，PSD 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在位置坐標(biāo)的精確測量上，如：兵器制導(dǎo)和跟蹤、工業(yè)自動(dòng)控制、或位置變化等技術(shù)領(lǐng)域上.這類 PSD 的基底通常分成兩節(jié)或四節(jié)(分別對應(yīng)一維或二維測量)。 如果光斑停在中心位置，對稱的光斑會(huì)在所有的節(jié)上產(chǎn)生相等的光電流。通過簡單測量各節(jié)的輸出電流，可以得到相對的位置信息。由于各單元之間超強(qiáng)的響應(yīng)匹配，它們提供的位置分辨率優(yōu)于 0.1um,精確度也比橫向效應(yīng)的 PSCWo 與橫向效應(yīng) PS【不同的是，分節(jié) PSD 的位置分辨率與系統(tǒng)的信噪比無關(guān)，因此它可以探測非常微弱的光信號。它們展示了基于時(shí)間和溫度條件下的超強(qiáng)穩(wěn)定性,需的快速時(shí)間效率。然而，它們也受一些因

3、素的限制，比如光斑必須在任何時(shí)間疊加在所有的節(jié)上，它不能小于各節(jié)之間的條帶寬度。同時(shí)，正確的測量、均勻的光斑密度分配也是很重要的。它們是調(diào)零應(yīng)用和光束準(zhǔn)直應(yīng)用的優(yōu)秀器件。分節(jié) PSD 產(chǎn)品包括二像素系列，四像素系列，紫外增強(qiáng)型系列以及脈沖應(yīng)用所分節(jié) PSD口橫向效應(yīng) PSDDi?橫向效應(yīng) PS 取用連續(xù)的平面擴(kuò)散型光電二極管，沒有條帶或盲區(qū)。這類 PSD 直接讀出整個(gè)有效區(qū)域下的光斑位移量。在探測器有效區(qū)域上，光斑的位置和密度信息與模擬輸出量直接成正比，通過這一輸出就可以獲得位移量。照在有效區(qū)域上的光斑會(huì)產(chǎn)生光電流，光電流流過入射點(diǎn)，穿過電阻層，進(jìn)入接觸層。入射點(diǎn)與接觸層之間的電阻與光電流成反

4、比。當(dāng)光斑正好照到器件中央位置，會(huì)產(chǎn)生相同的電流信號。當(dāng)在有效區(qū)域上移動(dòng)光斑，接觸層產(chǎn)生的電流大小，會(huì)確定光斑正確的瞬態(tài)位置。這些電信號與從中心到光斑的位置成比例關(guān)系。橫向效應(yīng)光電二極管的主要優(yōu)勢在于它們寬的動(dòng)態(tài)范圍。它們能測量到探測器邊緣的所有光斑位置。它們與光斑形狀、密度分布無關(guān)，而這一點(diǎn)會(huì)影響分節(jié)光電二極管的位置讀取。輸入的光束可以是任何的尺寸和形狀，這是因?yàn)殡姎廨敵鲂盘栍晒獍呶恢弥匦闹甘荆敵雠c到中心的位移量成正比。器件的位置分辨率優(yōu)于 0.5um。分辨率取決于探測器/電路信號與噪聲的比值。兩種橫向效應(yīng) PSD 二元橫向結(jié)構(gòu)和四元橫向結(jié)構(gòu)。 所有的結(jié)構(gòu)都可以以一維和二維形式排列。二元

5、橫向 PSD 它有兩個(gè)電阻層，一個(gè)在光電二極管頂部，另一個(gè)在底部。在每一層，光電流都被分成兩部分。這種結(jié)構(gòu)能分辨小于 0.5um 的光斑移動(dòng)，并且有非常小的位置探測誤差，幾乎可以到有效區(qū)域的邊界。它們也展示了在整個(gè)有效區(qū)域上良好的位置線性度。四元橫向 PSD 只有一個(gè)電阻層，針對一維或二維感應(yīng)時(shí)，光電流被分別分成兩部分或四部分。與二元橫向型相比，這些器件在離中心較遠(yuǎn)處的位移非線性較大，即較大的位置探測誤差一維 PSDK 測器一維 PSD 探測出一個(gè)亮點(diǎn)移動(dòng)在它的在一個(gè)唯一方向的表面。 入射光引起的光電流流經(jīng)設(shè)備，作為輸入偏壓電流被劃分成二個(gè)輸出電流。輸出電流的分布顯示出探測器的光斑的位置。一維探測器從 2.5*0.6mm2-60.0*3.0mm2可選，上升時(shí)間為 0.3us-4.5us。二維 PS 啾測器在其的方形的表面上的一個(gè)入射光斑點(diǎn)位置。入射光引起的光電流流經(jīng)設(shè)備，作為二個(gè)輸入電流和二個(gè)輸出電流。輸出電流的分布顯示一個(gè)維度(y)的光斑的位置和輸入電流的分布顯示另一個(gè)維度(y)的光斑的位置。二維探測器從 2.0*2.0mm2-45.0*45.0mm2可選，上升時(shí)間為 0.3us-7us。另外，還提供帶信號處理電路的高線性二維 PSDB 測器，面積可達(dá) 10*10mm2廣品系列四象限位置