光电检测器的检测机制

　　光电探测器，又称光敏器，主要是作为光接收器，将光转换为电信号。光电探测器可以接收传输的光脉冲，或感应光或其他电磁辐射。如今光电探测器广泛应用于电子通信、工业电子、分析设备、医药保健、汽车和运输等领域。

　　根据光检测机制，光电探测器可分为光发射或光电效应、热效应、偏振效应、光化学效应或弱相互作用效应。采用半导体的光电探测器，其工作原理是光照射后产生电子-空穴对。

　　光电检测机制

　　1887年，海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）发现，电极的紫外线照射更容易产生电火花。

　　1900年，马克斯?普朗克（Max Planck）在研究黑体辐射时提出，电磁波携带的能量只能被量化为离散的数据包单位，称为光子或量子。

　　阿尔伯特?爱因斯坦（Albert Einstein）提出了上述光能数据包假设，以光电效应的概念来解释实验结果。——光束光子的特征能量与光的频率成正比。当光束照射材料时，如果光子的能量足够高，就会被吸收，使电子从原子键中解放出来，剩余的光子能量则贡献给自由电子的动能。而光子能量太低而不能被吸收的，则会被重新发射。

　　然而，如果电子获得的能量超过了材料的逸出功，它就会以光电子的形式射出。虽然发射的光电子的最大动能取决于辐照的频率，但光电子的射出率（或光电流的大小）与入射光的强度成正比。

　　除微通道板探测器外，还有一系列光电探测器是基于光电或光发射效应工作的。

　　气体电离检测器可检测具有足够能量的光子，使气体原子或分子电离，并可测量因电离产生的电子和离子而产生的电流流。

　　光电倍增管或光电管中含有光电阴极，发光时发射电子，从而传导出与光强成正比的电流。当入射的光子使电子过渡到中隙态，然后放松到低频段，从而导致声子的产生和热量的散失，热效应就实现了。

　　温度的升高又改变了器件（如热电堆、热释电探测器、低温探测器、螺栓计等）材料的电性能，如其导电性。

　　当入射光子改变适当材料的偏振状态，从而调节折射率(即光折射效应)时，就称为偏振效应；这在全息数据存储中得到了利用。

　　当入射光子引起材料的化学变化时，光电探测器中的光化学效应就会发生。例如视网膜中的感光细胞或感光板。

　　最后，当光子引起二次效应时，就会出现弱相互作用效应，如光子拖动探测器或光声探测器（如Golay电池）中的气体压力变化。