光电位置传感器报价光电位置传感器报价型号:DR777-25*25MM库号：M64411   查看hh光电位置传感器

（PSD）

PSD 光电位置探测器

PSD（Position Sensitive Detectors）是一种能测量光点在探测器表面上连续位置的光学探测器。PSD 由 P 衬底、PIN 光电二极管及表面电阻组成。与 CCD 探测器相比，PSD 有诸多优点，如位置分辨率高，响应速度快和处理电路简单等。另外，位置信号与落在探测器上的光斑形状无关。

我所可提供各种精度和规格尺寸的 PSD 探测器。

特点

●位置分辨率高

●光谱响应宽

●响应速度快

●位置和光强同时测量

●不受光斑的约束

●性高

应用范围

●光学位置和角度的探测

●光学遥测系统

●位移和振动测量

●激光对中和准直

●距离测试

●人类运动姿态分析

工作原理与PSD 特点

1结构

如图 1 截面图所示，PSD 由在平面硅衬底上的三层组成：P 型层在表面，N 型层在另一面，I 层在它们中间。落在 PSD 上的入射光转换成光电子后由 P 型层上两端电极探测并形成光电流。

图 1

2原理

当一束光落在 PSD 上，相应于光能量的电荷在入射点产生，电荷通过 P 型电阻层被电极收集。P 型层是均匀一体的电阻层，被电极收集到的光电流与入射点和电极间距成反比。

由此可得出如下公式：I1 和 I2 是电极的光电流，

L 和 I0 分别代表电极间距和总光电流。

图 2

当 PSD 几何设定为坐标原点：

I  1 (1  2 x )I

----------（1）

I  1 (1  2 x

)I （2）

1 2 L A 0 2 2 L A 0

I 2  I1  2x A

----------（3）

I1  L  2x A

----------（4）

I1  I 2 L I 2 L  2x A

当 PSD 一端设定为坐标原点：

I  L  x B I

1 L 0

----------（5）

I  x B I

2 L 0

-----------（6）

I 2  I1  2x B  L

----------（7）

I1  L  2x B

----------（8）

I1  I 2 L I 2 x B

由公式（3），（4），（7），（8）显示，不同的比率可得出相应的与光能量无关的入射光点的位置。

3一维 PSD

PSD 分两种类型：一维 PSD（称 1D-PSD）和两维 PSD（称 2D-PSD）探测器，图 3a 是

1D-PSD 的结构图。

a b

图 3

图 3b 是 1D-PSD 的等效电路图。由于有寄生 Cj 和 Rp，它们的时间常数决定了 PSD 的响应速度。通过集成电路处理，1D-PSD 可用于探测 100ps 脉冲宽度的激光光斑。

42D-PSD

2D-PSD 是一种改进型四侧面结构，包括改进敏感面和电极。另外，器件暗电流小，响应速度高和设置偏压容易，边缘畸变小。

图 5

5转换公式

PSD 光敏面上光点位置可由如下公式得出：这里 X1 和 X2 代表每一电极输出信号（光电

流），x 是光点位置坐标。

X 2  X 1  2x

X 1  X 2 L

图 6

( X 2  Y1 )  ( X 1  Y2 )  2x

X 1  X 2  Y1  Y2 L

( X 2  Y2 )  ( X 1  Y1 )  2 y

图 7

6电路

图 8 是 1D-PSD 直流处理电路原理图。Vr 是偏置电压。

X 1  X 2  Y1  Y2 L图 8

7PSD 处理电路

我所可提供 1D-PSD 和 2D-PSD 信号处理电路。1D-PSD，2D-PSD 分别是 1D-PSD 和2D-PSD 非调制信号处理板。只要简单地把处理板连接电源，位置信号就能得到。

本所研制开发了调制信号处理电路，数据可以液晶显示，可以通过 RS232 口与计算机通讯。

本所还具有 PSD 应用整机开发的实力。

PSD 探测器

●W101（1D-PSD）

光敏面 1×3mm

分辨率 0.1μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 0.5μs

工作温度 -10～60℃

●W103（1D-PSD）

光敏面 1×15mm

分辨率 0.1μm

●W104（1D-PSD）

光敏面 2.0×20mm

分辨率 1μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 1μs

工作温度 -10～60℃

●W105（1D-PSD）

光敏面 2.5×34mm

分辨率 1μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 5μs

工作温度 -10～60℃

●W201（2D-PSD）

光敏面 10×10mm

分辨率 1μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 0.8μs

工作温度 -10～60℃

●W202（2D-PSD）

光敏面 15×15mm

分辨率 1μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 0.8μs

工作温度 -10～60℃

●W203（2D-PSD）

光敏面 21×21mm

分辨率 2μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 1μs

工作温度 -10～60℃

●W204（2D-PSD）

光敏面 27×27mm

分辨率 2μm

●W205（2D-PSD）

光敏面 43×43mm

分辨率 5μm

光谱响应范围 380～1100nm

响应时间 5μs

工作温度 -10～60℃

辅助产品

●PSD 精度标定系统

W203（2D-PSD）技术参数

光电参数 符号 测试条件 典型值 单位

光敏面面积 φ 25×25 mm

光谱相应 λ 320～1100 nm

光谱峰值相应 λ Vr=5V, 920 nm

灵敏度 Re Vr=5V,

λ=920nm 0.5 A/W

位置分辨率 Pr 1.5 μm

位置检测误差 E A 区：±80, B 区：±150 μm

暗电流 Id Vr=5V, 100 nA

工作电压 VR 5 V

工作温度 T -10～50 ℃