1 2 实验三 PSD 传感器实验 一、产品介绍： 位置敏感器件（Position Sensitive Detector）简称 PSD,，是一种对接收器光点位置敏感的光电器件。自 1957年由 Wall Miark提出后，其研究与应用不断，八十年代曾有过一段研究的高潮。由于受发射光的限制，其应用一度发展较慢。它与 CCD电荷耦合器件不同，属于非离散型器件，在精密尺寸测元件中，其性能、价格介于 CCD与其它光电阵列器件之间。近年来，由于半导体激光器的迅速发展，使 PSD的光源在性能、体积上得到了很好的改善，促进了 PSD器件广泛的实用研究。 PSD器件响应速度快、位置分辨率高，输出与光强度无关，仅仅与光点位置有关，其独特的工作方式，在精密尺寸测量、三维空间位置、机器人定位系统应用中有独到之处。 PSD可分为一维PSD和二维PSD。一维PSD可测出光点的一维位置坐标，而二维PSD可以检测出光点的平面位置坐标。 PSD传感器实验仪，采用模拟电路，利用传感器两极输出的电流随光点位置变化而变换，经运算放大器进行电流电压变换、加减运算，最终根据输出的电压可以决定光斑中心位置。 实验仪光源采用 650nM半导体激光器，5mW，直流驱动，带准直功能，可以调节光点大小。 一维PSD相关参数： 光敏区：1mm×8mm 光谱范围：380-1100nm 峰值相应度：0.5A/W 位置分辨率：<0.5um 暗电流：10nA（Vr＝5V） 极间电阻：50K欧姆 PSD位移支架参数：13mm移动距离，分辨率 0.01mm 电压表：200mV、2V、20V三档可调 3 二、实验仪说明 - 4 - 实验指南 一、实验目的 1、了解 PSD位置传感器工作原理及其特性 2、了解并掌握 PSD位置传感器测量位移的方法 二、实验内容 1、一维 PSD光学系统组装调试实验 2、激光器驱动实验 3、PSD特性测试实验 4、PSD输出信号处理实验 5、PSD输出信号误差补偿实验 6、PSD测位移原理实验 7、实验误差测量 三、实验仪器 1、PSD传感器实验仪 1个 2、PSD位移系统 1套 3、连接线 若干 5、电源线 1根 四、实验原理 PSD为一具有 PIN三层结构的平板半导体硅片。其断面结构如图 1所示，表面层 P为感光面，在其两边各有一信号输入电极，底层的公共电极是用与加反偏电压。当光点入射到 PSD表面时，由于横向电势的存在，产生光生电流0I ，光生电流就流向两个输出电极，从而在两个输出电极上分别得到光电流1I 和2I ，显然012III。而1I 和2I 的分流关系则取决于入射光点到两个输出电极间的等效电阻。假设 PSD...
