-
探測率
鎖定
- 中文名
- 探測率
- 外文名
- Detectivity
- 表示符號
- D
- 定 義
- 等效噪聲功率(NEP)的倒數
探測率基本概述
探測率是表徵探測器靈敏度的量,其大小與探測器的接收面積的平方根、帶寬的平方根均成正比 (由以下公式Detectivity 可知)。當探測器的接收面積為單位面積,放大器的帶寬為1Hz時,單位功率的輻射所獲得的信噪比,稱為比探測率,記為D*,單位為cm·Hz^(1/2)·W^(-1)。
[1]
探測率提高探測率方法
根據定義,噪聲等效功率NEP和探測率D分別為:
式中
--器件光敏面積
在高頻區,前置放大器的電壓噪聲是主要的,
由式(5.1),(5.2)可得:
在H可忽略的情況下,將器件電容
和介電損耗因子
代入上兩式,得:
對於式(5.8),由於Aa為器件的體積,在體積相同的情況下,無論採用免電極結構還是邊電極結構所得到的D都是一樣的。
那麼,通過選用第三優值大的材料並降低垂直於光敏面方向的晶體厚度來提高熱電釋探測器的D值。
可見,為了提高器件的D,應選用
大的材料,並採用面電極結構以減小a,同時要將放大器的輸入電阻的值儘量的提高,將場效應晶體管的柵漏電流降低。一般情況下,在較低的頻率區域,電流噪聲在熱釋電探測器中佔主導作用
[3]
。
當
可忽略和
時,則有
因此,我們採用第二優值
大材料和麪電極結構來提高器件的D值,同時,場效應晶體管的柵極電流減小。
由以上分析可知,當前置放大器的噪聲為主要噪聲時,
即與器件的光敏面面積有關
[3]
。在這種情況下,繼續使用D值來描述或比較探測器的性能是不夠合理的。另外可以看到,在整個高頻和中間頻率區,如果能使得
和
都低於
,這時D就與頻率無關了,此時高頻方面的限制主要是高頻響應度隨頻率的提高而下降所引起的,對此我們可以用高頻增強放大來提高高頻限
[4]
。
- 參考資料
-
- 1. 王義玉.紅外探測器:兵器工業出版社,1992
- 2. 提高紅外探測器探測率的理論分析 .中國知網[引用日期2015-02-09]
- 3. 王之江.光學設計理論基礎:科學出版社,1985
- 4. 陳繼述.紅外探測器:國防工業出版社,1986