如何選擇合適的光電二極管傳感器
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這篇文章旨在幫助您了解 Ophir 提供的數(shù)十種用于測量光功率的光電二極管傳感器型號，讓您能夠為您的應(yīng)用選擇適合的傳感器。
光電二極管通常用于低功率光源（毫瓦級），限于某些波長范圍。與熱功率傳感器相比，光電二極管傳感器的主要優(yōu)勢是響應(yīng)速度快，并且能夠測量非常低的功率而不產(chǎn)生熱噪聲。
Ophir 產(chǎn)品分類里定義了三個類別的光電二極管功率傳感器：1) 標(biāo)準(zhǔn)光電二極管 2) 積分球 3) 特殊光電二極管。
標(biāo)準(zhǔn)光電二極管類別包含所有可用于測量小直徑低發(fā)散角光源的傳感器，這些光源的功率范圍為 300 fW 至 3W，波長范圍為 193 nm 至 1800 nm。
積分球類別包含所有基于積分球原理的傳感器。這些傳感器能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)光電二極管無法進(jìn)行的測量，例如：測量高度發(fā)散光束、測量大于 3W（最高 30W）的功率、測量大直徑光束。積分球的另一個優(yōu)勢是其能夠同時進(jìn)行多個測量，下文相關(guān)內(nèi)容中會進(jìn)行說明。
最后，特殊光電二極管專為無法使用標(biāo)準(zhǔn)光電二極管和積分球的特定應(yīng)用而設(shè)計。這些應(yīng)用包括：用于顯微鏡設(shè)置的傳感器、條形碼激光測量、用于寬帶光源或多波長光源的平坦響應(yīng)光電二極管、眼睛響應(yīng)度，等等。
一些光電二極管傳感器也用于測量激光能量和輻照度，我們會在其他文章中介紹。
標(biāo)準(zhǔn)光電二極管傳感器
如上文所述，這個類別指用于半導(dǎo)體激光功率測量的傳感器。如果您需要測量功率范圍為 00 fW 至 3 W 的低發(fā)散角光源（<15 度），那么您可以考慮這個類別。選擇標(biāo)準(zhǔn)基于以下應(yīng)用參數(shù)：
l 光束尺寸
l 波長
l 功率范圍
l 功率密度
l 能量密度（適用于脈沖激光器）
l 脈沖寬度（適用于脈沖激光器）
l 重復(fù)頻率（適用于脈沖激光器）
l 尺寸限制（選擇長方形、圓形或超薄型傳感器）
因此，在選擇傳感器時，您需要確保您選擇的傳感器的規(guī)格滿足您的所有需求。使用 Ophir 傳感器查找工具可以輕松完成這一任務(wù)，該應(yīng)用程序?qū)⑻峁┻m合您需求的傳感器的列表
積分球傳感器
如果您的應(yīng)用具有以下特征之一，那么您應(yīng)該在這個類別中尋找正確的傳感器：
l 發(fā)散光束（發(fā)散角大于 15 度，最高 ±85 度！）
l 需要很高的空間和/或角度均勻度，即，用于掃描光束（例如激光雷達(dá)應(yīng)用）。
l 大直徑光束（最高 63.5 mm）
l 功率高于 3 W
l 需要在測量功率的同時測量其他參數(shù)（脈沖寬度、重復(fù)頻率、光譜）。
l 尺寸限制
上一個部分中給出的所有應(yīng)用參數(shù)也適用于積分球，傳感器查找工具應(yīng)用程序可用于排除不滿足這些要求的積分球。在使用傳感器查找工具進(jìn)行初始搜索之后，需要額外的選擇步驟對推薦的積分球進(jìn)行細(xì)化。在第二個階段，應(yīng)根據(jù)以下參數(shù)來選擇正確的積分球：
l 光源的發(fā)散角：
積分球傳感器分為兩個系列，分別為準(zhǔn)直光束和發(fā)散光束而設(shè)計，產(chǎn)品名稱中的“C"代表準(zhǔn)直（<15 度），“D"代表發(fā)散。請注意，不同的積分球設(shè)計可支持不同的發(fā)散角度。
l 其它測量需求（進(jìn)行光譜測量或者需要測量脈沖寬度或重復(fù)頻率時，可能需要相關(guān)配件）。
l 尺寸限制。
在采取這些步驟之后，您可獲得您需要的積分球的部件號和相關(guān)配件的部件號。
特殊光電二極管傳感器
這個類別當(dāng)前包含 4 種傳感器：
l 寬帶傳感器：這些傳感器在較大的波長范圍內(nèi)具有平坦響應(yīng)。這在許多應(yīng)用中很有用，例如：寬帶光源測量（例如 LED）、測量同時入射多個激光波長的系統(tǒng)。
l 顯微鏡載玻片傳感器：這種傳感器設(shè)計為顯微鏡載玻片的尺寸，主要用于測量高數(shù)值孔徑顯微鏡物鏡（即使是油/水浸物鏡）的焦平面上的熒光激發(fā)光源。因為這種傳感器的響應(yīng)度對角度的依賴性很低，所以它還可用于測量光纖輸出等小發(fā)散光源。
l CIE 傳感器：這些傳感器的響應(yīng)度曲線類似于人類的眼睛，用于以（勒克司）為單位來測量光，這種傳感器的應(yīng)用之一是用于眼睛安全測量 。
l 掃描激光傳感器：這種傳感器能夠測量在傳感器上入射時間很短的移動光束的功率（低至 13 µs）。 這通常用于條形碼掃描儀激光器的測量。
結(jié)語
總的來說，當(dāng)您需要使用光電二極管傳感器來測量光源的功率時，首先了解它所屬的類別，然后使用傳感器查找工具來獲得可用于您的應(yīng)用的傳感器的列表，如果需要，可對推薦的傳感器的列表進(jìn)行細(xì)化，以找到適合您的需求的積分球。在某些情況下，您可以使用為您的應(yīng)用量身定制的特殊光電二極管傳感器。
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