CN110501073A - 基于单光电二极管的光谱检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于单光电二极管的光谱检测方法及装置，对光电二极管施加一偏置电压，采集光电二极管响应吸收的入射光产生的光电流；通过偏置电压控制电路改变偏置电压的大小，采集光电二极管在不同偏置电压下响应吸收的光谱产生的光电流，得到多组偏置电压与光电流的值；根据所述光电二极管的光谱响应表进行分析，得到入射光的光谱成分。本发明仅通过一支光电二极管完成对于多个光谱成分的测量，更高效地进行光检测，解决现有光探测器结构复杂、使用多支光电二极管等问题，节约成本，方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及光传感器领域，尤其涉及基于单光电二极管的可变光谱响应方法及装置。
背景技术
目前，为了在一个波长范围上感测光，通常使用具有不同光谱响应的光电二极管组成光电二极管阵列或使用光学棱镜、衍射光栅将光分离成分量波长来进行测量。相应的设备使用的光电二极管，仅对一个特定频率范围中的光敏感，且响应是固定的，需要使用光电二极管阵列，导致产品光学结构设计复杂、成本高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于提出一种基于单光电二极管的光谱检测方法，包括以下步骤：
对光电二极管施加一偏置电压，采集光电二极管响应吸收的入射光产生的光电流；
改变偏置电压的大小，采集光电二极管在不同偏置电压下响应吸收的光谱产生的光电流，得到多组偏置电压与光电流的值；
根据所述光电二极管的光谱响应表进行分析，得到入射光的光谱成分。
进一步的，所述光谱响应表为所述光电二极管在不同偏置电压下的对于不同的光波长的光的响应曲线的汇总。
本发明的另一个目的在于提出基于单光电二极管的光谱检测装置，包括：
光电二极管，响应吸收的入射光产生光电流；
偏置电压控制电路，与所述光电二极管的一端连接，用于调整光电二极管的偏置电压。
进一步的，所述光电二极管的正极连接所述偏置电压控制电路输出的电压，负极连接一参考电压。
进一步的，所述光电二极管的正极还连接一电阻，电阻的另一端接地。
本发明的有益效果在于：本发明仅通过一支光电二极管完成对于多个光谱成分的测量，更高效地进行光检测，解决现有光探测器结构复杂、使用多支光电二极管等问题，节约成本，方便实用。
附图说明
图1是本发明的一个实施例。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
基于单光电二极管的光谱检测方法，包括以下步骤：
对光电二极管施加一偏置电压，采集光电二极管响应吸收的入射光产生的光电流；
改变偏置电压的大小，采集光电二极管在不同偏置电压下响应吸收的光谱产生的光电流，得到多组偏置电压与光电流的值；
根据所述光电二极管的光谱响应表进行分析，得到入射光的光谱成分。
进一步的，所述光谱响应表为所述光电二极管在在不同偏置电压下的对于不同的光波长的光的响应曲线的汇总。
本发明还提出了一种基于单光电二极管的光谱检测装置，包括：光电二极管，响应吸收的入射光产生光电流；偏置电压控制电路，与所述光电二极管的一端连接，用于调整光电二极管的偏置电压。
光电二极管可响应从长波红外到短波紫外的频带上的光谱，在施加有不同的偏置电压时，会改变自身耗尽区厚度，产生不同的光谱响应，通过偏置电压控制电路根据不同条件控制光电二极管的偏置电压，完成光检测。
如图1所示所述光电二极管的正极连接所述偏置电压控制电路输出的电压，负极连接一参考电压；所述光电二极管的正极还连接一电阻，电阻的另一端接地。
本装置用于光检测时，需首先测得光电二极管的耗尽区在不同偏置电压下的对于不同光波长的光的响应曲线，即一系列光电流响应值，从而将偏置电压和光谱响应对应，得到一光谱响应表。在测量光谱时，直接测量量为光电二极管的光电流，通过调整偏置电压，测得一系列的偏置电压和光电流的对应关系，根据前述光谱响应表进行分析，即可确定该光电流所对应的光谱成分，达到光谱检测的目的。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.基于单光电二极管的光谱检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
对光电二极管施加一偏置电压，采集光电二极管响应吸收的入射光产生的光电流；
改变偏置电压的大小，采集光电二极管在不同偏置电压下响应吸收的光谱产生的光电流，得到多组偏置电压与光电流的值；
根据所述光电二极管的光谱响应表进行分析，得到入射光的光谱成分。
2.根据权利要求1所述的基于单光电二极管的光谱检测方法，其特征在于，所述光谱响应表为所述光电二极管在不同偏置电压下的对于不同的光波长的光的响应曲线的汇总。
3.根据权利要求1或2所述方法的基于单光电二极管的光谱检测装置，其特征在于，包括：
光电二极管，响应吸收的入射光产生光电流；
偏置电压控制电路，与所述光电二极管的一端连接，用于调整光电二极管的偏置电压。
4.根据权利要求3所述的基于单光电二极管的光谱检测装置，其特征在于，所述光电二极管的正极连接所述偏置电压控制电路输出的电压，负极连接一参考电压。
5.根据权利要求4所述的基于单光电二极管的光谱检测装置，其特征在于，所述光电二极管的正极还连接一电阻，电阻的另一端接地。
Priority Applications (1)
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| CN201910888313.8A CN110501073A (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 基于单光电二极管的光谱检测方法及装置 |
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Publications (1)
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| CN110501073A true CN110501073A (zh) | 2019-11-26 |
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| CN201910888313.8A Pending CN110501073A (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 基于单光电二极管的光谱检测方法及装置 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113314561A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-27 | 复旦大学 | 一种深紫外波段发光单片集成器件及制备方法 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP5445906B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2014-03-19 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 波長スペクトル検出方法 |
| US8946617B2 (en) * | 2010-11-12 | 2015-02-03 | Namlab Ggmbh | Photodiode having a p-n junction with varying expansion of the space charge zone due to application of a variable voltage |
| CN104641206A (zh) * | 2012-07-18 | 2015-05-20 | 美高森美公司 | 具有可变光谱响应的固态光探测器 |
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2019
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Patent Citations (3)
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| CN113314561B (zh) * | 2021-05-27 | 2023-05-09 | 复旦大学 | 一种深紫外波段发光单片集成器件及制备方法 |
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