光电探测技术发展概况

光电探测技术是根据被探测对象辐射或反射的光波的特征来探测和识别对象的一种技术，这种技术本身就赋予光电技术在军事应用中的四大优点，即看得更清、打得更准、反应更快和生存能力更强。

光电探测技术是现代中广泛使用的核心技术，它包括光电侦察、夜视、导航、制导、寻的、搜索、跟踪和识别多种功能。光电探测包括从紫外光（0.2～0.4μm）、可见光（0.4～0.7μm）、红外光（1～3μm，3～5μm，8～12μm）等多种波段的光信号的探测。

新一代光电探测技术及其智能化，将使相关获得更长的作用距离，更强的单目标/多目标探测和识别能力，从而实现更准确的打击和快速反应，在***的情况下取得的主动权。同时使装备具有很强的自主决策能力，增强了对抗，反对抗和自身的生存能力。实际上，***的光电探测技术已成为一个***的军事实力的重要标志。

暗电流和噪声

光电流指在入射光照射下光电探测器所产生的光生电流，暗电流可以定义为没有光入射的情况下探测器存在的漏电流。其大小影响着光接收机的灵敏度大小，是探测器的主要指标之一。暗电流主要包括以下几种：

①耗尽区中边界的少子扩散电流;

②载流子的产生-复合电流，通过在加工中消除硅材料的晶格缺陷，可以有效减小载流子的产生-复合电流，通常对于高纯度的单晶硅产生-复合电流可以降低到2*1011A/nm2 以下;

③表面泄漏电流，在制造工艺结束时，对芯片表面进行钝化处理，可以将表面漏电流降低到 1011A/nm2量级。当然，暗电流也受探测器工作温度和偏置电压的影响。探测器的暗电流与噪声是分不开的，通常光电探测器的噪声主要分为暗电流噪声、散粒噪声和热噪声：a暗电流噪声：对于一个光电探测器来讲，可接收的较小光功率是由探测器的暗电流决定的，所以减小探测器的暗电流能提高光接收机的灵敏度;b散粒噪声：当探测器接收入射光时，散粒噪声就产生于光子的产生-复合过程中。由于光生载流子的数量变化规律服从泊松统计分部，所以光生载流子的产生过程存在散粒噪声;c热噪声：由于导体中电子的随机运动会产生导体两端电压的波动，因此就会产生热噪声。光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。

光电探测器的发展历史

起初用来探测可见光辐射和红外辐射的光电探测器是热探测器。其中，热电偶早在1826年就已发明出来。1880年又发明了金属薄膜测辐射计。1947年制成了金属氧化物热敏电阻测辐射热计。1947年又发明了气动探测器。经过多年的改进和发展，这些光电探测器日趋完善，性能也有了较大的改进和提高。

从20世纪50年代的时候开始人们对热释电探测器进行了一系列研究工作，发现它具有许多独特的优点，一度使这个领域研究很活跃。但是，与光子探测器相比，这些光电探测器的探测率仍较低，时间常数也较大。

应用广泛的光子探测器，除了发展较早、技术上也较成熟、响应波长从紫光到近红外的光电倍增管以外，硅和锗材料制作的光电二极管、铅锡、Ⅲ～Ⅴ族化合物、锗掺杂等光电探测器，目前均已达到相当成熟的阶段，主要性能已接近理论极限。

1970年以后又出现了一种利用光子牵引效应制成的光子牵引探测器。其主要用于CO2激光的探测。八十年代中期，出现了利用掺杂的GaAs/AlGaAs材料、基于导带跃迁的新型光探测器——量子阱探测器。这种器件工作于8～12μm波段，工作温度为77K。