硅光电二极管的光谱响应测量及其响应时间研究
硅光电池光谱响应分布曲线测定的研究
硅光电池光谱响应分布曲线测定的研究近年来，随着科技进步及能源资源的逐步消耗，可持续发展成为了当今各种研究的焦点话题。
在可持续发展的大环境下，利用太阳能作为清洁能源发电，可以减少矿物燃料的消耗，对环境污染也减少了污染，可以说是节能减排的重要策略。
硅光电池是最为重要的光电转换材料之一，是目前大多数太阳能电池的主要材料。
然而，由于硅光电池的光谱响应特性仍然存在一定的问题，影响了太阳能电池的效率，从而影响了其应用。
为了解决现有技术中存在的问题，我们研究了硅光电池光谱响应分布曲线测定的关键技术，并进行了深入的讨论。
首先，为了更好地了解硅光电池的光谱响应特性，我们采用紫外、可见和近红外光谱三段实验，分别测量硅光电池在各种波长范围下的响应，构建了三种不同的响应曲线，图形清晰，表现出不同波长范围下硅光电池的响应特性。
随后，针对不同响应曲线，我们采用光谱反转技术，从而反映出响应谱线中不同波长范围内硅光电池的响应值，从而发现响应谱线的特征，为硅光电池的研究及应用提供科学依据。
接下来，为了有效提升太阳能电池的效率，我们提出了改善和优化硅光电池光谱响应曲线的技术方案。
首先，我们采用粒子随机均化技术，将太阳能修剪装置内的硅晶体片进行加工，使之尺寸更细、质量更优。
随后，为了提高硅光电池光谱响应曲线的峰值和峰值宽度，我们采用多重量子阱技术，通过引入三维量子阱效应改善硅光电池的光学特性，并制备出了高性能的硅光电池，其光谱响应曲线能够满足不同的应用要求。
最后，本研究对硅光电池光谱响应曲线的测定及关键技术进行了系统的研究和分析，并建立了相应的模型，以期改善硅光电池的光谱响应特性，提高太阳能电池的效率，从而实现可持续发展。
为此，值得深入研究硅光电池光谱响应曲线测定的关键技术，以期为硅光电池应用提供科学依据，以及可利用多种方法改善其光谱响应特性，进一步提升太阳能电池的效率。
综上所述，本研究针对硅光电池光谱响应曲线测定的关键技术进行了深入的研究，为改善硅光电池的光谱响应特性，提高太阳能电池的效率，从而实现可持续发展提供了科学依据。
光电探测器响应时间实验研究-毕业设计论文
光电探测器响应时间实验研究摘要近几十年来，光电探测器在光通信、国防探测、信号处理、传感系统和测量系统等高精尖科技领域得到广泛的应用，在信息为导向的时代，时间就是生命，提高速度的需求日益紧迫，提高光电探测器响应速度的努力几乎从诞生它的一刻起就没停止过。
本实验主要研究光敏电阻和光电二极管的响应时间。
理论分析先从光敏电阻的光谱响应特性、照度伏安特性、频率响应、温度特性和前历效应来考察它的工作影响因素，确定光敏电阻响应时间与其入射光的照度、所加电压、负载电阻及照度变化前电阻所经历的时间的关系。
从光电二极管的模型分析，我们知道光电二极管的响应时间有三个方面决定：①光生载流子在耗尽层附近的扩散时间；②光生载流子在耗尽层内的漂移时间；③与负载电阻并联的结电容所决定的电路时间常数。
文中将详细分析计算对比三个时间的数量级，以确定提高响应速度的最有效途径，并提出改善光电二极管的有效方法和PIN模型。
实验研究时，采用近似脉冲的光源，经探测器的输出信号输入快速响应的CS-1022型示波器，在示波器上直接读出响应时间，分析实验结果，得出影响探测器响应时间的因素。
关键词：光电探测器，响应时间，半导体，影响因素AbstractIn recent decades, photoelectric detectors have been widely used in high-tech areas such as optical communications, national defense detection and signal processing, sensing system and measurement system .in the era which leaded by information, time is life. Improving speed increasingly is urgent needs of photoelectric detector. To improve the response speed, effort haven't been stopped from birth to its moment. This experiment mainly researchs photoconductive resistance and photoelectric diode response time. The theoretical analysis studys photoconductive resistance properties, intensity of illumination volt-ampere characteristics, frequency response and temperature characteristic and former calendar effect to examine its working influence factors, and find out the influencing factors between photoconductive resistance response time and incident light intensity of illumination, voltage, load resistance and the time experienced before intensity of illumination change. From the model analysis of the photoelectric diode, we know that the response time of the photoelectric diode has three aspects: (1) The diffusion time of photon-generated carrier near depletion layer.(2) The drift time of photon-generated carrier in depletion layer .(3) The constant of the circuit decided by junction capacitor which parallel with the load resistance . The detailed analysis and calculation of the order of magnitude of three time will be contrasted to determine the effective ways to improve photoelectric diode’s reaction speed,and the effective PIN model.In the experimental study, we use a pulse generator as light source, and the detector pulse output signal input quick response CS - 1022 type scillograph. So we can read direct response time in oscilloscope directly, then analyze the results, find out the factors which affect the probe response time.Key word:Photoelectric detector, response time, semiconductor, influencing factors目录1 绪论 (1)1.1光电探测器发展历程 (1)1.2近年高速探测器的发展成果 (2)1.3光电探测器的分类 (4)1.4光电探测器的物理基础 (6)2 典型光电探测器响应时间的研究 (10)2.1光电导探测器 (10)2.1.1光电转换原理 (10)2.1.2工作特性分析 (12)2.1.3时间响应特性及改善 (17)2.2 PN结光伏探测器 (17)2.2.1光电转换原理 (18)2.2.2 光伏探测器的工作模式 (19)2.2.3 Si光电二极管的构造与特性分析 (21)2.2.4 频率响应特性及改善探讨 (24)3光电探测器响应时间实验研究 (32)3.1实验原理 (32)3.1.1脉冲响应 (32)3.1.2幅频特性 (33)3.2实验仪器 (34)3.3实验步骤 (35)3.4实验结果与分析 (37)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1 绪论自年第一台红宝石激光器问世以来，古老的光学发生了革命性的变化与此同时，电子学也突飞猛进地向前发展。
物理实验技术中的光电二极管特性测量与分析
物理实验技术中的光电二极管特性测量与分析光电二极管是一种能够将光能转化为电能的器件，广泛应用在光电传感器、光通信、光电测量和光谱分析等领域。
在物理实验技术中，测量和分析光电二极管的特性对于研究光电效应、了解器件性能以及优化实验设计都具有重要意义。
一、光电二极管原理和基本特性光电二极管的原理是基于光电效应，利用光照射在PN结上产生电子-空穴对，使得PN结两端产生电压。
其关键特性包括响应频率、光电流、暗电流、光电流增益等。
测量这些特性需要合适的实验装置和方法来获取准确的结果。
二、光电二极管特性的测量方法1. 频响特性测量频响特性测量是评估光电二极管对光信号变化的响应速度的重要方法。
常用的实验装置包括函数发生器、光源和示波器。
通过改变函数发生器输入的正弦光信号频率，测量光电二极管输出的电流或电压的变化，从而得到频响特性曲线。
这些曲线反映了光电二极管的截止频率、带宽和相移等信息。
2. 光电流和暗电流测量光电流和暗电流是衡量光电二极管敏感度的重要指标。
光电流指的是光照射下二极管产生的输出电流，可以通过连接电流表或电流放大器进行测量。
而暗电流是指在没有光照射的情况下，二极管自身产生的微弱电流。
暗电流直接影响光电二极管的信噪比和稳定性，需要特殊的实验装置和方法进行测量。
三、光电二极管特性分析测量得到的光电二极管特性数据可以通过分析得到有关器件性能的重要信息。
以下是几个典型的分析方法：1. 截止频率和带宽分析利用频响特性曲线可以确定光电二极管的截止频率和带宽。
截止频率是指光电二极管对信号频率的响应达到3dB衰减的频率，可以通过对频响特性进行插值计算得到。
带宽是指光电二极管在特定条件下能够传输信号的频率范围，可以根据频响特性曲线的满足条件进行判断。
2. 光电流增益分析光电流增益是指光电二极管单位光功率入射时输出电流的增益。
可以通过将测得的光电流与已知的入射光功率相除得到。
光电流增益反映了光电二极管对光信号的放大效果，是评估器件性能的重要指标。
光电探测器光谱响应度和响应时间的测量(刘1)
光电探测器光谱响应度的测量光谱响应度是光电探测器的基本性能之一，它表征了光电探测器对不同波长入射辐射的响应。
通常热探测器的光谱响应比较平坦，而光子探测器的光谱响应却具有明显的选择性。
一般情况下，以波长为横坐标，以探测器接受到的等能量单色辐射所产生的电信号的相对大小为纵坐标，绘出光电探测器的相对光谱响应曲线。
典型的光子探测器和热探测器的光谱响应曲线如图1－1所示。
一、实验目的（1）加深对光谱响应概念的理解； （2）掌握光谱响应的测试方法；（3）熟悉热释电探测器和硅光电二极管的使用。
二、实验内容（1）用热释电探测器测量钨丝灯的光谱辐射特性曲线； （2）用比较法测量硅光电二极管的光谱响应曲线。
三、基本原理光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。
电压光谱响应度()λV ℜ定义为在波长为λ的单位入射辐射功率的照射下，光电探测器输出的信号电压，用公式表示，则为()()()λλλP V V =ℜ （1－1）而光电探测器在波长为λ的单位入射辐射功率的作用下，其所输出的光电流叫做探测器的电流光谱响应度，用下式表示()()()λλλP I i =ℜ （1－2） 式中， P (λ)为波长为λ时的入射光功率；V (λ)为光电探测器在入射光功率P (λ)作用下的输出信号电压；I (λ)则为输出用电流表示的输出信号电流。
为简写起见，()λV ℜ和()λi ℜ均可以用()λℜ表示。
但在具体计算时应区分()λV ℜ和()λi ℜ，显然，二者具有不同的单位。
通常，测量光电探测器的光谱响应多用单色仪对辐射源的辐射功率进行分光来得到不同波长的单色辐射，然后测量在各种波长辐射照射下光电探测器输出的电信号V (λ)。
然而由于实际光源的辐射功率是波长的函数，因此在相对测量中要确定单色辐射功率P (λ)需要利用参考探测器（基准探测器）。
即使用一个光谱响应度为()λfℜ的探测器为基准，用同一波长的单色辐射分别照射待测探测器和基准探测器。
光电二极管对光强变化的响应研究
光电二极管对光强变化的响应研究随着科技的不断发展，光电子器件在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
其中，光电二极管作为一种常见的光电子器件，广泛应用于通信、显示、医疗、安全和能源等领域。
光电二极管的响应特性对其有效应用至关重要。
本文将对光电二极管对光强变化的响应进行探讨和研究。
光电二极管是一种能够将光信号转换为电信号的半导体器件。
当光照射到光电二极管中的p-n结时，光子能量被转移给电子，使其与价带中的电子发生复合并产生电流。
光电二极管的特性主要由p-n结的电子井和电荷井决定。
p-n结的导电性取决于光电二极管受到的光照强度。
光电二极管的响应时间是一个重要指标，它衡量了光电二极管在接收到光信号后多快能够产生相应的电流响应。
响应时间受到光电二极管内复合速率和电子井大小的影响。
复合速度越快，响应时间越短；而电子井越大，响应时间也相应变长。
因此，在设计和制造光电二极管时，需要在光电二极管的结构和特性上进行权衡，使其具有较快的响应时间和较高的光电转换效率。
除了响应时间外，光电二极管的动态范围也是一个重要的参数。
动态范围是指光电二极管能够响应的最大和最小光强之间的差异。
在低光强条件下，光电二极管能够提供较高的信号噪声比和灵敏度，而在高光强条件下，光电二极管要经受住光电转换过程中的饱和效应。
因此，为了实现较大的动态范围，通常需要使用光电二极管结构和材料来优化其光电转换效率和响应特性。
此外，光电二极管的波长响应特性也值得关注。
不同波长的光源会在光电二极管中产生不同的电流响应。
通过研究光电二极管在不同波长下的响应特性，可以确定其适用于不同应用场景的波长范围。
多通道光电二极管的设计可用于同时检测多个波长的光信号，提高光电二极管在多光源环境下的应用效果。
另外，光电二极管的温度响应也是一个需要重视的问题。
温度对光电二极管的电性能有很大影响，会导致光电二极管的光响应、均匀性和稳定性变化。
因此，在工程设计中，需要对光电二极管的温度稳定性和补偿方法进行研究，以提高光电二极管的性能稳定性和准确性。
光电二极管特性参数的测量及原理应用
光电二极管特性参数的测量及原理应用1.响应时间的测量及原理应用：响应时间是光电二极管从接收到光信号到输出电流达到稳定状态所需的时间。
测量方法主要有脉冲法、步跳法和正弦法等。
脉冲法是通过给光电二极管加一个短脉冲光源，测量输出电流的上升时间和下降时间来确定响应时间。
步跳法是在连续光源作用下，逐步提高或降低光照强度，测量输出电流变化的时间来确定响应时间。
正弦法是通过给光电二极管加一个正弦光源，测量输出电流波形来确定响应时间。
响应时间的测量和研究可以用于优化光电二极管的响应速度，对于高速光通信和光测量等领域有重要应用。
2.光电流的测量及原理应用：光电流是光电二极管接收到光信号后产生的电流，可以通过电流表或电压表来测量。
测量时需要将光电二极管连接到电流表或电压表上，并将光源照射到光电二极管上。
光电流的大小和光源强度呈正比关系。
光电流的测量和研究可以用于光敏元件的特性评估和应用，比如光电转换器、光电探测器、光电放大器等。
3.光谱响应的测量及原理应用：光谱响应是指光电二极管在不同波长的光照下的响应情况。
测量光谱响应可以使用光谱仪或滤光片。
通过调节光源的波长和光强，测量光电二极管输出电流的变化，可以得到光谱响应曲线。
光谱响应的测量和研究可以用于分析光电二极管的光谱特性，优化光电二极管在不同波长范围内的应用，比如光通信、光谱分析等。
4.光敏度的测量及原理应用：光敏度是指光电二极管在单位光功率照射下产生的电流或电压。
光敏度的测量可以通过测量光电流和光功率来计算得到。
测量时，将光电二极管连接到电流表或电压表上，然后将光源照射到光电二极管上，测量输出电流和光功率，通过计算可以得到光敏度。
光敏度的测量和研究可以用于评估光电二极管的敏感程度和应用范围，比如光电转换器、光电探测器等。
综上所述，光电二极管特性参数的测量及原理应用是了解和评价光电二极管性能的重要手段，对于光电器件的研究和应用具有重要意义。
通过测量和研究光电二极管的响应时间、光电流、光谱响应和光敏度等参数，可以优化光电二极管的性能和应用范围，推动光电技术的发展。
光电二极管的光谱响应特性如何测量
光电二极管的光谱响应特性如何测量在光电子领域，光电二极管是一种非常重要的光电器件，其光谱响应特性的测量对于评估器件性能、优化系统设计以及理解光与物质的相互作用等方面都具有至关重要的意义。
那么，如何准确地测量光电二极管的光谱响应特性呢？首先，我们需要了解一下什么是光电二极管的光谱响应特性。
简单来说，光谱响应特性描述的是光电二极管对不同波长光的响应能力。
也就是说，对于给定波长的光，光电二极管能够产生多大的光电流，这个关系就是光谱响应特性。
要测量光电二极管的光谱响应特性，我们通常需要以下几个关键的设备和步骤：第一步，准备光源。
光源应该能够提供覆盖所需测量波长范围的光。
常见的光源有氘灯、钨灯、汞灯等。
这些光源的特点各不相同，氘灯在紫外区域有较强的输出，钨灯则在可见光到近红外区域表现较好，而汞灯能提供特定波长的离散谱线，用于校准测量系统。
第二步，搭建光路。
光路的设计要确保光源发出的光能够均匀地照射到光电二极管上。
在光路中，可能需要使用透镜来聚焦或准直光线，使用滤光片来选择特定波长的光，以及使用光阑来控制光的强度和光斑大小。
第三步，选择合适的测量仪器。
用于测量光电二极管光电流的仪器通常是高精度的电流表或者锁相放大器。
电流表能够直接测量电流，但在测量微弱电流时可能会受到噪声的影响。
锁相放大器则通过与参考信号进行相关处理，可以有效地提取出被噪声淹没的微弱信号，提高测量的精度和灵敏度。
第四步，进行校准。
在测量之前，需要对测量系统进行校准，以确保测量结果的准确性。
校准可以使用已知光谱响应特性的标准探测器，或者通过测量已知光功率的光源来完成。
接下来，就可以开始实际的测量了。
测量时，逐步改变入射光的波长，同时记录对应的光电流值。
为了获得准确的结果，每个波长点都需要进行多次测量，并取平均值。
在测量过程中，还需要注意一些影响测量结果的因素。
例如，温度会对光电二极管的性能产生影响，因此要确保测量环境的温度稳定。
此外，光电二极管的表面状态、偏置电压等也可能会影响测量结果，需要在测量中进行适当的控制和优化。
光电二极管的响应时间测试
光电二极管的响应时间测试光电二极管是一种重要的光电转换器件，广泛应用于光电测量、通信、传感等领域。
而光电二极管的响应时间是评价其性能的重要指标之一。
本文将探讨光电二极管的响应时间测试方法及其影响因素。
一、光电二极管的响应时间概述光电二极管的响应时间是指其从接收到光信号到输出电流达到稳定值所需的时间。
一般来说，响应时间越短，光电二极管的快速响应能力越强。
二、光电二极管响应时间的测试方法1. 直流测试法直流测试法是最常用的光电二极管响应时间测试方法之一。
该方法通过给光电二极管施加一个恒定的直流偏置电压，然后在光源照射下测量光电二极管的输出电流。
通过观察输出电流的变化曲线，可以得到光电二极管的响应时间。
2. 脉冲测试法脉冲测试法是另一种常用的光电二极管响应时间测试方法。
该方法通过给光电二极管施加一个脉冲光源，然后测量其输出电流的变化。
通过分析输出电流的上升时间和下降时间，可以得到光电二极管的响应时间。
三、影响光电二极管响应时间的因素1. 光强度光强度是影响光电二极管响应时间的重要因素之一。
当光强度较低时，光电二极管的响应时间会延长；而当光强度较高时，光电二极管的响应时间会缩短。
2. 温度温度也是影响光电二极管响应时间的因素之一。
一般来说，光电二极管的响应时间随温度的升高而延长。
因此，在进行响应时间测试时，需要对光电二极管进行恒温控制，以减小温度对测试结果的影响。
3. 光电二极管结构和材料光电二极管的结构和材料也会对其响应时间产生影响。
不同结构和材料的光电二极管具有不同的载流子迁移速度和载流子寿命，从而影响其响应时间。
四、光电二极管响应时间测试的意义光电二极管的响应时间测试对于评估其性能和应用具有重要意义。
准确的响应时间测试结果可以帮助工程师选择合适的光电二极管，以满足特定应用的需求。
此外，响应时间测试还可以用于光电二极管的质量控制和故障分析。
五、结语光电二极管的响应时间是评价其性能的重要指标之一。
通过直流测试法和脉冲测试法可以对光电二极管的响应时间进行测量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Modern Physics 现代物理, 2020, 10(5), 73-78Published Online September 2020 in Hans. /journal/mphttps:///10.12677/mp.2020.105008硅光电二极管的光谱响应测量及其响应时间研究曾丽娜，李林*，李再金，杨红，李功捷，赵志斌，李志波，乔忠良，曲轶，刘国军海南师范大学，物理与电子工程学院，海南省激光技术与光电功能材料重点实验室，海南海口收稿日期：2020年8月11日；录用日期：2020年8月27日；发布日期：2020年9月3日摘要在气流和温度稳定，卤素灯照明为背景光的环境下，当硅光电二极管未达到最大响应时测量了硅光电二极管对入射光波长为400 nm至1050 nm的光谱响应。
分析了硅光电二极管的光谱响应的影响条件和硅光电二极管的光谱响应规律。
在测光电路中采用不同的负载电阻和偏置电压测试硅光电二极管的响应时间，解释了硅光电二极管的物理特性。
关键词硅光电二极管，光谱响应，时间响应Study on Measurement of Spectral Response and Response Time of Silicon PhotodiodesLina Zeng, Lin Li*, Zaijin Li, Hong Yang, Gongjie Li, Zhibin Zhao, Zhibo Li, Zhongliang Qiao, Yi Qu, Guojun LiuKey Laboratory of Laser Technology and Optoelectronic Functional Materials of Hainan Province, College of Physics and Electronic Engineering, Hainan Normal University, Haikou HainanReceived: Aug. 11th, 2020; accepted: Aug. 27th, 2020; published: Sep. 3rd, 2020AbstractThe spectral response of Silicon photodiodes with incident light wavelengths of 400 nm to 1050 nm is measured when Silicon photodiodes do not reach maximum response in the background *通讯作者。
曾丽娜 等light with no external light, steady air flow and temperature, and halogen lighting. The influence of the relevant conditions on the spectral response of Silicon photodiodes and the laws of the spec-tral response of Silicon photodiodes are analyzed. The response time of Silicon photodiodes is measured by different resistance and bias voltages during the light measuring, and the physical characteristics of Silicon photodiodes are explained. KeywordsSilicon Photodiode, Spectral Response, Response TimeCopyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言硅光电二极管主要应用于光纤通信和计算机信息传输两个领域，例如：探测和光通信等，具有量子噪声低、响应快、使用方便等优点，广泛应用于多种光电器件[1] [2] [3]。
光纤通信技术的主要作用就是把发送端要传送的信息变成电信号，调制成光信号通过光纤传送，最后在接收端把光信号变成电信号接收。
硅光电二极管起到光电信号转换的作用，扮演着信号转换的重要角色。
光电二极管的基本特性包括灵敏度、光谱响应度、响应时间、噪声等[4] [5]，其中光谱响应度，表征的是光电二极管对不同波长入射辐射的响应，在一定程度上决定了光电二极管的光谱使用范围。
当光源发光，光线由入射狭缝照射到离轴抛物镜上，通过离轴抛物镜光线平行照射到衍射光栅上，衍射光栅会把接受到的光分散为单色光，并反射回离轴抛物镜上。
然后单色光从离轴抛物镜上反射到反射镜中，最后，单色光从反射镜中反射到出射狭缝处反射出来。
通过调节衍射光栅的角度，可以获得出射光的不同波长的单色光。
当晶体周围的温度升高，使得晶体的温度也随之升高，晶体原子排列发生变化时，会发生电荷偏移，使得表面产生电荷。
因此热释电探测器对周围的温度要求较高，同时，气流的波动也会引起干扰。
当测量时利用红外辐射热效应，当辐射传送到探测器的探测部位时，就会引起温度上升，从而触发热释电效应。
记录参数数据的变化就可以得出探测器所吸收的红外辐射。
输出信号的强弱取决于温度变化的快慢，从而反映出入射的红外辐射的强弱，热释电型红外传感器的电压响应率正比于入射光辐射率变化的速率。
光谱响应度指的是光电探测器对单色光的响应能力[2]。
使用()V R λ来表示电压光谱响应的响应度，假设入射光的波长是λ，并且在这一波长的光功率照射线下，使得光电探测器响应，在检测端口输出电压信号，用公式表示为：()()()v V R P λλλ= (1)如果使用()i R λ来表示电流光谱响应度，在入射光波长为λ的单位入射辐射功率作用下，其响应度可用公式表示为：()()()i I R P λλλ= (2)其中()P λ表示的是波长为λ的光的入射光功率。
()V λ表示的是当入射光功率为()P λ波长为λ的照射曾丽娜 等到探测上时，探测器的输出电压。
()I λ表示的是当入射光功率为()P λ波长为λ的照射到探测上时，探测器的输出电流。
()v R λ和()i R λ表示的都是探测器，故可以使用()R λ来统一表示。
本文在不同环境条件下测试了硅光电二极管的光谱响应。
分析了硅光电二极管的光谱响应的相关条件影响和硅光电二极管的光谱响应规律。
通过改变硅光电二极管在测光电路中的负载电阻和偏置电压测试硅光电二极管的响应时间，解释硅光电二极管的物理特性。
2. 光谱响应装置硅光电二极管的光谱响应测量装置,该装置包括白光光源、光学调制盘，包括选频放大器和调制盘驱动器、准直透镜、平面光栅、可变光阑、可调微透镜、热释电探测器、锁相放大器和计算机。
只需要测出探测器接受波长为λ的光照，所输出电压()V λ或者输出电流()I λ，和光功率()P λ，便可以计算出相应的光谱响应度。
光电探测器在接收到光信号后，会生成电信号输出，输出的电信号会落后于作用在探测器上的光信号，在收到光信号和输出信号之间会相隔一个段时间间隔为响应时间。
图1是硅光电二极管的光谱响应测量装置示意图，1为白光光源，2为光学调制盘，3为第一准直透镜，4为可调离轴抛物镜，5为平面光栅，6为可调微透镜，7为可变光阑，8为第二准直透镜，9为热释电探测器，10为锁相放大器，11为计算机。
通过调节离轴抛物镜，可以使得出射光的波长由长到短的顺序出现。
为降低光谱测量误差，重复测量3~5次，得到平均值。
Figure 1. Schematic of measuring device for spectral response of silicon photodiode图1. 硅光电二极管的光谱响应测量装置示意图3. 光谱响应度分析测量光谱响应度使用光栅单色仪对卤素灯发出的灯光进行分光，使得从单色仪中输出不同波长的单色光。
但是，由于实际光源的辐射功率是与光波长相关的函数，所以不能直接测试结果，只能通过相对测量的方案，这个方案需要利用参考探测器，通过参考探测器来确定输出单色光的光功率()P λ。
相当于使用一个已知光谱响应度为()f R λ的探测器为基准，然后使用同一波长的单色光分别照射待测探测器和基准探测器。
再由基准探测器测得的数据，推出入射单色光的光功率。
已知基准探测器可以测得输出电压为()f V λ，由电压光谱响应度数学计算公式转换可以得到算式：()()()f P V R λλλ= (3)由此可以算出入射光的光功率()P λ。
因为使用的基准探测器为热释电探测器，但是热释电探测器的响应度与波长无关，所以，就可以推计算公式：曾丽娜 等()()f f f V P R K λλ= (4)其中f K 为热释电探测器的总放大倍数，100300f K =×。
f R 为热释电探测器的响应度，在调制盘的调制频率下，900V W f R =。
当两个探测器在同一光功率()P λ的单色光下时，令()b V λ表示硅光电二极管的输出电压，则可以得到相应的硅光二极管的光谱响应度的计算方程为：()()()()()b b f f fV V K R P V R K λλλλλ== (5) 其中，b K 为硅光电探测器的总放大倍数。
150300bK =×。
入射光子的能量、材料的禁带宽度和吸收系数是光谱响应曲线具有波长选择性的主要原因[6] [7]。
我们根据已知的测量数据计算出硅光电二极管的光谱响应度。
探测器对入射光波长950 nm 敏感，影响探测器的响应；同时环境吸收光也会影响探测器的响应。
另外，气流和温度的变化会影响热释电探测器的正常工作。
因此我们在环境亮度小，气流流动小，探测器没有达到完全吸收出射光情况下，选择在两个探测器接受光照下所获得的数据，如图2所示。
两组数据趋势线相同，切换探测器后探测器的受光角度发生了变化，此变化只会引起探测器的整体响应度，并不会影响探测器响应所形成的曲线形状。
实验结果表明，探测器不仅吸收了卤素灯调频出的单色光，同时也吸收了周围的反射光，环境光也影响着探测器光谱响应度。
多组数据的测量结果表明，入射光波长在550 nm 到900 nm 之间，探测器响应都比较稳定，尽管强度在一定范围内出现波动，但曲线的整体趋势是一致的。