4 光电探测器的应用 16

4。1 光电探测器在制导中的应用 16

4。2 光电探测器在火灾探测中的应用 18

结 论 21

参 考 文 献 22

致 谢 23

1 绪论

1。1 研究背景及意义

在光通信系统中，激光探测的重要元件之一即为光电探测器。光电探测系统的重要组成部 分主要是光电二级管[1]。因此，性能好的光电二极管对整个光电探测系统的性能提升有非常重 要的影响。光电二极管的性能主要受到它工作条件和匹配电路的影响。怎样才能模拟光电二极 管的各项参数，才能对光电二极管的工作性能和匹配电路的设计提供理论参考。在科学研究中， 数值分析方法和等效电路分析两种是目前对光电二极管性能分析的主流方法。但是，受到内部 参数数量的限制，数值分析法进行分析时，所得到的光电二极管的性能参数缺乏一定的宽度， 不够全面。但是，等效电路分析法处理光电二极管性能分析时，可以比数值法分析更好[2-4]， 并且，等效电路分析可以为匹配电路提供设计参考，更为方便。

光电子器件的发展和进步，直接对国家安全、经济发展、科学技术进步及人民生活等方方 面面产生影响。在很多应用领域都有不错的应用前景，包括：军事、信息和生活等。而光电子 器件中，重要的组成部分就有机关器和光电探测器。光电探测器在国防科技中起着至关重要的 作用，它常被用于制导、点火引爆、武器模拟、雷达及军事跟踪方面。光电探测器在网络通信 中也扮演着非常重要的角色，在通信系统中，光信号通常作为载波信号，因此，到接收端时， 光电探测器常用于光接收的实现。除此之外，光电探测器还被广泛应用于许多重要领域：传感 控制、船舶、航空航天、声音和图像、计算机光盘等[5]。人们在日常生活中也常常用到光电探 测器，如常见的烟雾报警、光电自动门等。正是因为光电探测器有如此多重要的角色和作用， 因此，研究光电探测器有非常重要的实际意义。

1。2 国内外研究现状

1。3 本文结构安排

本文是对光电探测器的等效电路进行研究，较为详细的研究了光电探测器的性能参数。并 对光电探测器在实际生活中的应用进行分析和研究。

本论文的结构安排如下： 第一章：绪论：介绍光电探测器的发展与起源，及本文研究内容和结构安排。 第二章：主要针对光电探测器的工作原理阐述，包括光电探测器的物理基础，并阐述几种

常见的光电二极管的工作原理及光电探测器的性能参数特性； 第三章：研究光电探测器等效电路，其中包括三种常见的光电二极管：APD 光电二极管、文献综述

PIN 光电二极管和 PN 光电二极管，并给出较为详细的推导过程及等效电路图。 第四章：根据光电探测器的特性，较为详细地分析了光电探测器用于制导中实现对准，及

火灾探测中的工作实现原理。

2 光电探测器基本理论

2。1 光电探测器的物理基础

光电检测的实现基本原理是基于对光子的吸收。如图 2。1 所示为通常的半导体光电检测器 模型。