并不是所有的光学系统都能产生图像。在某些系统中,检测光强足以满足应用需求。对于这些系统来说,利用电子器件和光电二极管将光信号转换成电信号是可能的。简而言之,光电二极管是一种用于探测光子并将其转换成电压(或电流)的半导体器件。
光电二极管通常使用两种类型的半导体材料:p型(掺杂正极材料的半导体)和n型(掺杂负极材料的半导体)。有时,将i型半导体(一种没有掺杂剂的半导体)加入到混合物中,形成P-i-N光电二极管。
光电二极管的典型封装
医学应用
那么,光电二极管在医疗应用中是如何使用的呢?最常见的一种是我们去看医生时放在指尖的那个小夹子(虽然它也可以放在耳垂或脚趾上)。这些小装置叫做血氧计。他们的主要目的是测量我们血液中的氧气浓度。它们可以帮助医疗提供者评估病人手术后的状况或他们对药物的反应。
它们的物理原理是以光被氧吸收这一事实为基础的。血氧仪通常使用不同的波长(650nm和960nm),即红色和红外线波长(虽然你有一个运行的手表,你可能看到过使用绿光)。这个想法是,缺氧血在650nm处有更高的吸收,含氧血在960nm处有更高的吸收。
两种波长的吸收差随血液脉搏变化的速率,可以用来计算我们血液中的氧含量。
5光电二极管的优点
以下是使用光电二极管的五个优点
它们可以以非常高的速率运行,因此它们是光通信的理想设备
它们的噪音很低
低成本!
长寿命
低功耗。
光电二极管的用途是什么?
由于它们的线性响应,它们被用作光传感器
你可以在你的遥控器和一些烟雾探测器上找到它们
太阳能电池是一种光电二极管(面积很大)。
超市的条形码扫描器
位置检测器
医疗器械(例如氧气计)
光电二极管和光电晶体管
在寻找光电二极管的时候,你可能也会发现很多关于光电晶体管的信息。有什么区别呢?它们非常相似,具有相同的功能。光电晶体管可以产生放大的信号,但会失去光电二极管的线性度。相比光电二极管,光电晶体管会消耗更多的能量,产生更多的噪音。
一般来说,如果你检测到一个非常微弱的信号,光电晶体管将是你的首选,但如果线性响应在你的应用中很重要,那么你可能需要使用光电二极管。