光檢測(cè)器

光纖通信系統(tǒng)要求光檢測(cè)器：

（1） 靈敏度高：靈敏度高表示檢測(cè)器把光功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞯男矢?。在?shí)際的光接收機(jī)中，光纖傳來的信號(hào)及其微弱，有時(shí)只有1nw左右。為了得到較大的信號(hào)電流，人們希望靈敏度盡可能的高。

（2） 響應(yīng)速度快：指射入光信號(hào)后，馬上就有電信號(hào)輸出；光信號(hào)一停，電信號(hào)也停止輸出，不要延遲。這樣才能重現(xiàn)入射信號(hào)。實(shí)際上電信號(hào)完全不延遲是不可能的，但是應(yīng)該限制在一個(gè)范圍之內(nèi)。隨著光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率的不斷提高，超高速的傳輸對(duì)光電檢測(cè)器的響應(yīng)速度的要求越來越高，對(duì)其制造技術(shù)提出了更高的要求。

（3） 噪聲?。簽榱颂岣吖饫w傳輸系統(tǒng)的性能，要求系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的噪聲要求足夠小。但是對(duì)于光電檢測(cè)器要求特別嚴(yán)格，因?yàn)樗窃跇O其微弱的信號(hào)條件下工作，又處于光接收機(jī)的最前端，如果在光電變換過程中引入的噪聲過大，則會(huì)使信號(hào)噪聲比降低，影響重現(xiàn)原來的信號(hào)。

（4） 穩(wěn)定可靠：要求檢測(cè)器的主要性能盡可能不受或者少受外界溫度變化和環(huán)境變化的影響，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

光檢測(cè)器包括：光電倍增管、熱電探測(cè)器、光電二極管

常見的半導(dǎo)體光檢測(cè)器包括：PN光電二極管、PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。

熒光涉及光的吸收和發(fā)射兩個(gè)過程，因此任何熒光化合物，都有兩種特征的光譜：激發(fā)光譜(excitation spectrum)和發(fā)射光譜(emission spectrum)。

熒光檢測(cè)器激發(fā)光譜

熒光屬于光致發(fā)光，需選擇合適的激發(fā)光波長(zhǎng)(Ex)以利于檢測(cè)。激發(fā)波長(zhǎng)可通過熒光化合物的激發(fā)光譜來確定。激發(fā)光譜的具體檢測(cè)辦法是通過掃描激發(fā)單色器，使不同波長(zhǎng)的入射光激發(fā)熒光化合物，產(chǎn)生的熒光通過固定波長(zhǎng)的發(fā)射單色器，由光檢測(cè)元件檢測(cè)。最終得到熒光強(qiáng)度對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)的關(guān)系曲線就是激發(fā)光譜。在激發(fā)光譜曲線的最大波長(zhǎng)處，處于激發(fā)態(tài)的分子數(shù)目最多，即所吸收的光能量也最多，能產(chǎn)生最強(qiáng)的熒光。當(dāng)考慮靈敏度時(shí)，測(cè)定應(yīng)選擇最大激發(fā)波長(zhǎng) 。

熒光檢測(cè)器發(fā)射光譜

一般所說的熒光光譜，實(shí)際上僅指熒光發(fā)射光譜。它是在激發(fā)單色器波長(zhǎng)固定時(shí)，發(fā)射單色器進(jìn)行波長(zhǎng)掃描所得的熒光強(qiáng)度隨熒光波長(zhǎng)(即發(fā)射波長(zhǎng)，Em)變化的曲線。熒光光譜可供鑒別熒光物質(zhì)，并作為熒光測(cè)定時(shí)選擇合適的測(cè)定波長(zhǎng)的依據(jù)。

另外，由于熒光測(cè)量?jī)x器的特性，使光源的能量分布、單色器的透射率和檢測(cè)器的響應(yīng)等性能會(huì)隨波長(zhǎng)而變，所以同一化合物在不同的儀器上會(huì)得到不同的光譜圖，且彼此間無類比性，這種光譜稱為表觀光譜。要使同一化合物在不同的儀器上能得到具有相同特性的熒光光譜，則需要對(duì)儀器的上述特性進(jìn)行校正。經(jīng)過校正的光譜稱為真正的熒光光譜。

激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)是熒光檢測(cè)的必要參數(shù)。選擇合適的激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)，對(duì)檢測(cè)的靈敏度和選擇性都很重要，尤其是可以較大程度地提高檢測(cè)靈敏度 。

利用半導(dǎo)體P-N結(jié)的內(nèi)光電效應(yīng)把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的光器件。光纖通信用的半導(dǎo)體光檢測(cè)器有半導(dǎo)體光電二極管（P-N結(jié)或PIN）和半導(dǎo)體雪崩光電二極管（APD）；光電子集成中也用肖特基勢(shì)壘或光晶體管。它們都具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)速度快和噪聲較低等優(yōu)點(diǎn)。