位置敏感探測器（Position Sensitive Detector跪解，PSD）是基于PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的一種光電探測器，以其小體積签孔，高分辨率和快響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)在各領(lǐng)域廣泛使用叉讥。
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基于橫向光電效應(yīng)的位敏探測器
位置敏感探測器（Position Sensitive Detector，PSD）作為一種光電位置探測器饥追，能夠?qū)⒄丈涞?mark class="span_mark" data-type="1">光敏面的光電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)图仓，隨后通過放大電路計(jì)算之后得到入射光的光斑位置，而且得到的位置信息與光斑強(qiáng)度但绕、尺寸救崔、分布以及對(duì)稱性無關(guān)。
PSD的主要原理如下圖所示捏顺，其工作基于PN結(jié)的橫向光電效應(yīng)六孵，當(dāng)PN結(jié)的P側(cè)受到了光的照射，照射點(diǎn)附近就會(huì)因?yàn)楣獾?mark class="span_mark" data-type="1">激發(fā)而產(chǎn)生大量的電子—空穴對(duì)幅骄，I層具有較大的阻值劫窒，同時(shí)空穴的遷移率高于電子，這就導(dǎo)致多余的電子只能像兩側(cè)移動(dòng)拆座，由于電子帶負(fù)電主巍，所以出現(xiàn)了照射點(diǎn)附近帶正電而兩側(cè)帶負(fù)電的情況冠息。又因?yàn)镻層阻值均勻，故我們可以根據(jù)兩側(cè)的電壓值來判斷實(shí)際光斑位置孕索，將PN結(jié)和運(yùn)算電路相組合就構(gòu)成了我們熟悉的一維PSD铐达。
二維PSD的工作原理與一維PSD相同，其共有四個(gè)電極檬果，如下圖所示瓮孙，可以用于分辨光斑在二維空間的位置。常見的二維PSD可以根據(jù)電極和光敏面的位置分為方形选脊，枕形和雙面形杭抠。
當(dāng)光斑落到PSD的感光面上，四個(gè)電極就會(huì)因?yàn)闄M向光電效應(yīng)在四個(gè)方向上出現(xiàn)光電流恳啥，隨后根據(jù)下面的式子就可以求出光斑的質(zhì)心位置偏灿。
PSD的性能主要體現(xiàn)光譜響應(yīng)，靈敏度钝的，分辨率翁垂，線性度等。
PSD的光譜響應(yīng)取決于芯片的材料硝桩，以常見的以硅為感光面的PSD而言沿猜，其響應(yīng)波段一般在320nm~1100nm；芯片靈敏度指的是PSD的輸出電流和入射激光功率比值碗脊，其與激光波長也有關(guān)啼肩，一般在0.6A/W左右；位置分辨率代表了zui小可探測的光斑位置變化量衙伶，主要受到器件尺寸和信噪比的影響祈坠，一般PSD的尺寸越小，分辨率越高矢劲；線性度指的PSD輸出的位置和實(shí)際光斑位置之間的線性關(guān)系赦拘，一般用均方根非線性誤差來表示。
來自德國TEM公司的PSD可以實(shí)現(xiàn)亞微米量級(jí)的光斑質(zhì)心檢測芬沉，若光斑較小甚至可以實(shí)現(xiàn)百納米級(jí)別的探測精度躺同，zui高采樣頻率可達(dá)15Khz，進(jìn)行高精度和高實(shí)時(shí)性探測花嘶！根據(jù)需求定制不同款的PSD笋籽，響應(yīng)波段可達(dá)180nm至2.6um。通過TEM公司自己的算法椭员，實(shí)現(xiàn)芯片的很高線性度车海，搭配上快速反射鏡和控制器，能夠?qū)?a style="color: blue" href="http://www.wjjzl.com/three-level-154.html" target="_blank">光束穩(wěn)定在亞微米和亞微弧度范圍。此外侍芝，還可以通過軟件控制快反鏡的移動(dòng)研铆，實(shí)現(xiàn)高精度的光斑位置控制，在自由空間光耦合州叠，非接觸式測距棵红，光譜分析儀，三位機(jī)器視覺等系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用咧栗。
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