位敏探測器（PSD）的非線性誤差會影響測試精度堪滨，線性度成為提高PSD性能的重要指標，影響線性度的主要因素有PSD結(jié)構(gòu)和電路算法優(yōu)化蕊温。本文針對PSD的結(jié)構(gòu)設(shè)計討論了提供PSD線性度的方式袱箱。
位敏探測器的非線性誤差影響因素
所謂非線性誤差，指的是位敏探測器（PSD）輸出的位置和實際光斑位置之間的線性關(guān)系义矛，如圖1所示发笔，可以采用均方根非線性誤差來表示其線性度。
圖1
PSD作為位置敏感元器件的測試系統(tǒng)中凉翻，由于PSD本身存在的非線性誤差比光學(xué)系統(tǒng)和電學(xué)系統(tǒng)所引入的誤差都要大了讨，所以想要提高測試系統(tǒng)的測試精度，就要提高PSD的輸出特性和測量精度，可以通過對PSD非線性誤差理論分析并通過算法對其進行修正前计。
影響PSD線性度的主要因素有以下幾點“
1.光敏層電阻率的非均勻分布胞谭。
2.PSD本身的結(jié)構(gòu)。PSD在很多時候都工作在非完全反偏狀態(tài)残炮，此時泄露因子的大小會決定PSD輸出光電流和入射光位置之間的關(guān)系韭赘，這個值越小，兩者的線性關(guān)系越好势就。
3.晶體的缺陷，器件制造過程中的缺陷以及隔離環(huán)的非理想等情況也會導(dǎo)致p-n結(jié)暗電流的不均勻分布從而引起信號的失真脉漏。
綜上苞冯，想要提高PSD的線性度就需要分兩步走，首先針對PSD本身的材料和結(jié)構(gòu)侧巨，其次是通過算法來對PSD的zui終輸出進行修正舅锄。在本文我們主要針對PSD的內(nèi)部影響因素來談一談提高線性度的方式。
與結(jié)構(gòu)相對簡單司忱，線性度也比較好的一維PSD相比皇忿，二維PSD的結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜，要保證兩個方向的線性度都很好就需要更加復(fù)雜的設(shè)計和工藝加工流程坦仍。二維四邊形PSD的等效電路圖如圖2所示鳍烁。
圖2
該PSD的制作工藝較為簡單，暗電流小同時制作流程也比較短繁扎，適合大批量的生產(chǎn)幔荒，但是該PSD因為電極設(shè)置在同一個平面，電極距離很近梳玫，電極之間影響較大爹梁，導(dǎo)致容易失真的問題，線性度比較好的區(qū)域只存在于中心區(qū)域的25%范圍內(nèi)提澎，越往邊緣靠近姚垃，其線性度越差。
雙面性結(jié)構(gòu)PSD能夠有效解決上述問題盼忌，其等效電路圖如圖3所示积糯。該PSD將x和y方向的電流電極分別設(shè)在了p-n結(jié)的兩側(cè)，很大程度上減小了電極間的影響碴犬，這讓其在整個光敏面都能夠有很好的線性輸出絮宁，但是制作工藝復(fù)雜，同時雙面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致噪聲較大服协，并不適合大規(guī)模的量產(chǎn)绍昂。
圖3
對此，一種綜合了上述兩種PSD優(yōu)點的枕型PSD成為了合適的選擇，其等效電路圖如圖4所示窘游，四個電極的引出線分別從四個對角線端引出唠椭，枕型PSD的等效電路比雙面形PSD和四邊形PSD的等效電路多了四個相鄰電極間的電阻。該PSD除了感光面較小之外可以保證噪聲低且在感光面線性度較高忍饰，是一個合適的選擇贪嫂，枕型畸變的光敏感面是的PSD邊緣檢測誤差大大降低。
圖4
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