位置靈敏探測器PSD-先鋒科技（香港）股份有限公司

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位置靈敏探測器PSD （Position Sensitive Device）屬于半導體器件, 一般做成PN結構,具有高靈敏度、高分辨率、響應速度快和配置電路簡單等優點。其工作原理是基于橫向光電效應。位置靈敏探測器作為新型器件, PSD 已經被廣泛應用在位置坐標的測量上, 如: 兵器制導和跟蹤、工業自動控制、或位置變化等技術領域上.

分節PSD

這類PSD的基底通常分成兩節或四節（分別對應一維或二維測量）。如果光斑停在中心位置，對稱的光斑會在所有的節上產生相等的光電流。通過簡單測量各節的輸出電流，可以得到相對的位置信息。由于各單元之間*的響應匹配，它們提供的位置分辨率優于0.1um，度也比橫向效應的PSD高。與橫向效應PSD不同的是，分節PSD的位置分辨率與系統的信噪比無關，因此它可以探測非常微弱的光信號。它們展示了基于時間和溫度條件下的*穩定性，以及脈沖應用所需的快速時間效率。然而，它們也受一些因素的限制，比如光斑必須在任何時間疊加在所有的節上，它不能小于各節之間的條帶寬度。同時，正確的測量、均勻的光斑密度分配也是很重要的。它們是調零應用和光束準直應用的器件。分節PSD產品包括二像素系列，四像素系列，紫外增強型系列

橫向效應PSD

橫向效應PSD采用連續的平面擴散型光電二管，沒有條帶或盲區。這類PSD直接讀出整個有效區域下的光斑位移量。在探測器有效區域上，光斑的位置和密度信息與模擬輸出量直接成正比，通過這一輸出就可以獲得位移量。照在有效區域上的光斑會產生光電流，光電流流過入射點，穿過電阻層，進入接觸層。入射點與接觸層之間的電阻與光電流成反比。當光斑正好照到器件中央位置，會產生相同的電流信號。當在有效區域上移動光斑，接觸層產生的電流大小，會確定光斑正確的瞬態位置。這些電信號與從中心到光斑的位置成比例關系。

橫向效應光電二管的主要優勢在于它們寬的動態范圍。它們能測量到探測器邊緣的所有光斑位置。它們與光斑形狀、密度分布無關，而這一點會影響分節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，這是因為電氣輸出信號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于0.5um。分辨率取決于探測器/電路信號與噪聲的比值。

兩種橫向效應PSD：二元橫向結構和四元橫向結構。所有的結構都可以以一維和二維形式排列。

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

四元橫向PSD：只有一個電阻層，針對一維或二維感應時，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處的位移非線性較大，即較大的位置探測誤差

一維PSD探測器

一維PSD探測出一個亮點移動在它的在一個*方向的表面。入射光引起的光電流流經設備，作為輸入偏壓電流被劃分成二個輸出電流。輸出電流的分布顯示出探測器的光斑的位置。