在現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)中,大量的
光電轉(zhuǎn)換
器件被應(yīng)用在各個(gè)探測(cè)領(lǐng)域中,取代了原來的感光
材料。目前主要的光電轉(zhuǎn)換器件有SSPDA(自掃描光電二極管
陣列),
CCD(光電耦合器件),CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物
半導(dǎo)體)等。
+XL|bdK N6%M+R/Q PDA在紫外波段有著很好的響應(yīng),早期的PDA的暗電流較大,信噪比低,但是隨著技術(shù)的發(fā)展,高信噪比的PDA不斷出現(xiàn),再加上其本身在紫外波段的高靈敏度,其已經(jīng)成為比較理想的紫外信號(hào)
探測(cè)器。商用的PDA其成本也比較高,目前廣泛應(yīng)用于紫外可見信號(hào)測(cè)量,以及顏色測(cè)量等領(lǐng)域。
'klYGp z#\YA]1 CMOS的感光元件也是光電二極管作為光敏元。目前大多數(shù)CMOS是有源型的APS,每個(gè)像元都有一個(gè)放大器可以直接讀取光電信號(hào)。而且大多數(shù)CMOS都集成了AD轉(zhuǎn)換,信號(hào)放大的功能模塊,另外大多數(shù)大規(guī)模集成
電路產(chǎn)線可以直接用于CMOS的生產(chǎn)和制造,所以CMOS的成本相對(duì)較低。但是CMOS存在著靈敏度低,暗電流和噪聲等問題。在現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)中,大量的光電轉(zhuǎn)換器件被應(yīng)用在各個(gè)探測(cè)領(lǐng)域中,取代了原來的感光材料。目前主要的光電轉(zhuǎn)換器件有SSPDA(自掃描光電二極管陣列),CCD(光電耦合器件),CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等。
T&s}~S=m Mt%=z9OLq9 PDA在紫外波段有著很好的響應(yīng),早期的PDA的暗電流較大,信噪比低,但是隨著技術(shù)的發(fā)展,高信噪比的PDA不斷出現(xiàn),再加上其本身在紫外波段的高靈敏度,其已經(jīng)成為比較理想的紫外信號(hào)探測(cè)器。商用的PDA其成本也比較高,目前廣泛應(yīng)用于紫外可見信號(hào)測(cè)量,以及顏色測(cè)量等領(lǐng)域。
:U/x( aX|LEZ;D> CMOS的感光元件也是光電二極管作為光敏元。目前大多數(shù)CMOS是有源型的APS,每個(gè)像元都有一個(gè)放大器可以直接讀取光電信號(hào)。而且大多數(shù)CMOS都集成了AD轉(zhuǎn)換,信號(hào)放大的功能模塊,另外大多數(shù)大規(guī)模集成電路產(chǎn)線可以直接用于CMOS的生產(chǎn)和制造,所以CMOS的成本相對(duì)較低。但是CMOS存在著靈敏度低,暗電流和噪聲等問題。
f"0?_cG{% mI-9=6T_ CCD的工作
原理是電荷的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移,當(dāng)電極上通正向電壓時(shí),電極半導(dǎo)體中的多數(shù)多數(shù)載流子空穴被移出,形成耗盡區(qū),該區(qū)域存在電勢(shì)梯度可以收集電荷,CCD的電荷輸出是按照探測(cè)器的列輸出,當(dāng)要求的讀寫頻率較高而且探測(cè)器的像元很多的情況下,有可能導(dǎo)致電荷轉(zhuǎn)移效率大大降低從而影響測(cè)量精度和準(zhǔn)確度。所以如果使用CCD作為探測(cè)器件的時(shí)候需要額外的注意時(shí)鐘頻率的設(shè)計(jì)。
eX <@qa4< 0i/!nke. 相比PDA,CCD和CMOS應(yīng)用要廣泛很多,由于這兩種器件的高度集成化,可以將大量的像元集中在一個(gè)很小的器件上,而且由于工藝成熟各種CCD,CMOS的成本也相對(duì)較低。CCD和CMOS由于其可測(cè)量的
光譜范圍大、精度高、速度快等特點(diǎn),在工業(yè)領(lǐng)域得到了很大規(guī)模的應(yīng)用。CMOS功耗小、外圍電路簡單、使用方便使得其在家用攝影器材方面取得了很大成功。二者相比,CCD有較高的信噪比,使得CCD成為了科研和工業(yè)領(lǐng)域高品質(zhì)探測(cè)器的首選。根據(jù)我們的需要,我們決定采用線陣CCD作為我們的探測(cè)器,因?yàn)樵诠庾V儀中,需要線性度好,靈敏度高的探測(cè)器,而對(duì)于功耗和集成AD沒有要求,所以CCD是我們理想的探測(cè)器。
v_NL2eQ~