位置靈敏探測(cè)器

位置靈敏探測(cè)器PSD （Position Sensitive Device） 屬于半導(dǎo)體器件, 一般做成PN結(jié)構(gòu),具有高靈敏度、高分辨率、響應(yīng)速度快和配置電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是基于橫向光電效應(yīng)。位置靈敏探測(cè)器作為新型器件, PSD 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在位置坐標(biāo)的測(cè)量上, 如: 兵器制導(dǎo)和跟蹤、工業(yè)自動(dòng)控制、或位置變化等技術(shù)領(lǐng)域上.

分節(jié)PSD

這類PSD的基底通常分成兩節(jié)或四節(jié)（分別對(duì)應(yīng)一維或二維測(cè)量）。如果光斑停在中心位置，對(duì)稱的光斑會(huì)在所有的節(jié)上產(chǎn)生相等的光電流。通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)量各節(jié)的輸出電流，可以得到相對(duì)的位置信息。由于各單元之間的響應(yīng)匹配，它們提供的位置分辨率優(yōu)于0.1um，度也比橫向效應(yīng)的PSD高。與橫向效應(yīng)PSD不同的是，分節(jié)PSD的位置分辨率與系統(tǒng)的信噪比無(wú)關(guān)，因此它可以探測(cè)非常微弱的光信號(hào)。它們展示了基于時(shí)間和溫度條件下的穩(wěn)定性，以及脈沖應(yīng)用所需的快速時(shí)間效率。然而，它們也受一些因素的限制，比如光斑必須在任何時(shí)間疊加在所有的節(jié)上，它不能小于各節(jié)之間的條帶寬度。同時(shí)，正確的測(cè)量、均勻的光斑密度分配也是很重要的。它們是調(diào)零應(yīng)用和光束準(zhǔn)直應(yīng)用的器件。分節(jié)PSD產(chǎn)品包括二像素系列，四像素系列，紫外增強(qiáng)型系列

橫向效應(yīng)PSD

橫向效應(yīng)PSD采用連續(xù)的平面擴(kuò)散型光電二管，沒(méi)有條帶或盲區(qū)。這類PSD直接讀出整個(gè)有效區(qū)域下的光斑位移量。在探測(cè)器有效區(qū)域上，光斑的位置和密度信息與模擬輸出量直接成正比，通過(guò)這一輸出就可以獲得位移量。照在有效區(qū)域上的光斑會(huì)產(chǎn)生光電流，光電流流過(guò)入射點(diǎn)，穿過(guò)電阻層，進(jìn)入接觸層。入射點(diǎn)與接觸層之間的電阻與光電流成反比。當(dāng)光斑正好照到器件位置，會(huì)產(chǎn)生相同的電流信號(hào)。當(dāng)在有效區(qū)域上移動(dòng)光斑，接觸層產(chǎn)生的電流大小，會(huì)確定光斑正確的瞬態(tài)位置。這些電信號(hào)與從中心到光斑的位置成比例關(guān)系。

橫向效應(yīng)光電二管的主要優(yōu)勢(shì)在于它們寬的動(dòng)態(tài)范圍。它們能測(cè)量到探測(cè)器邊緣的所有光斑位置。它們與光斑形狀、密度分布無(wú)關(guān)，而這一點(diǎn)會(huì)影響分節(jié)光電二管的位置讀取。輸入的光束可以是任何的尺寸和形狀，這是因?yàn)殡姎廨敵鲂盘?hào)由光斑位置重心指示，而輸出與到中心的位移量成正比。器件的位置分辨率優(yōu)于0.5um。分辨率取決于探測(cè)器/電路信號(hào)與噪聲的比值。

兩種橫向效應(yīng)PSD：二元橫向結(jié)構(gòu)和四元橫向結(jié)構(gòu)。所有的結(jié)構(gòu)都可以以一維和二維形式排列。

二元橫向PSD：它有兩個(gè)電阻層，一個(gè)在光電二管頂部，另一個(gè)在底部。在每一層，光電流都被分成兩部分。這種結(jié)構(gòu)能分辨小于0.5um的光斑移動(dòng)，并且有非常小的位置探測(cè)誤差，幾乎可以到有效區(qū)域的邊界。它們也展示了在整個(gè)有效區(qū)域上良好的位置線性度。

四元橫向PSD：只有一個(gè)電阻層，針對(duì)一維或二維感應(yīng)時(shí)，光電流被分別分成兩部分或四部分。與二元橫向型相比，這些器件在離中心較遠(yuǎn)處的位移非線性較大，即較大的位置探測(cè)誤差

一維PSD探測(cè)器

一維PSD探測(cè)出一個(gè)亮點(diǎn)移動(dòng)在它的在一個(gè)*方向的表面。入射光引起的光電流流經(jīng)設(shè)備，作為輸入偏壓電流被劃分成二個(gè)輸出電流。輸出電流的分布顯示出探測(cè)器的光斑的位置。

一維探測(cè)器從2.5*0.6mm2'> ---60.0*3.0mm2'> 可選，上升時(shí)間為0.3us---4.5us。

二維PSD探測(cè)器

二維PSD探測(cè)器在其的方形的表面上的一個(gè)入射光斑點(diǎn)位置。入射光引起的光電流流經(jīng)設(shè)備，作為二個(gè)輸入電流和二個(gè)輸出電流。輸出電流的分布顯示一個(gè)維度（y）的光斑的位置和輸入電流的分布顯示另一個(gè)維度（y）的光斑的位置。

二維探測(cè)器從2.0*2.0mm2'> ---45.0*45.0mm2'> 可選，上升時(shí)間為0.3us---7us。

另外，還提供帶信號(hào)處理電路的高線性二維PSD探測(cè)器，面積可達(dá)10*10mm2'> 。

產(chǎn)品系列

四象限位置傳感器 二維位置傳感器

靈敏度高，暗噪聲低， 靈敏度高，暗噪聲低，

用于高精度中心位置 位置分辨率好，適用于

測(cè)量 高精度二維位置測(cè)量

應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用領(lǐng)域

激光準(zhǔn)直 位移、水平度測(cè)量

中心位置校準(zhǔn) 三維形貌測(cè)量