當(dāng)一束光落在 PSD 上,相應(yīng)于光能量的電荷在入射點產(chǎn)生,電荷通過 P 型電阻層被電極收集。P 型層 是均勻一體的電阻層,被電極收集到的光電流與入射 點和電極間距成反比。
由此可得出如下公式:I1 和 I2 是電極的光電流, L 和 I0 分別代表電極間距和總光電流。
當(dāng) PSD 幾何中心設(shè)定為坐標(biāo)原點:
當(dāng) PSD 一端設(shè)定為坐標(biāo)原點:
由公式(3),(4),(7),(8)顯示,不同的比率可得出相應(yīng)的與光能量無關(guān)的入射光點的位置。
1.響應(yīng)速度快
2.光譜響應(yīng)寬
3.位置分辨率高
4.不受光斑的約束
5.位置和光強同時測量
6.可靠性高
將二維方形PSD 應(yīng)用于定位系統(tǒng)中, 模擬PSD 對準(zhǔn)物體的過程, 確定PSD 與物體之間的相對位置;其應(yīng)用系統(tǒng)框圖如圖所示;對準(zhǔn)物體1 的中心裝有一高亮度的發(fā)光二級管2, PSD傳感器4安裝于微動工作平臺上; 二極管發(fā)出的光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)3聚焦后,將光點成像于放置在透鏡焦平面上的PSD的接收光敏面上, 這個光點信號經(jīng)過前置放大電路5 轉(zhuǎn)換為電信號。然后, 通過A /D采樣6, 送入到計算機7 進行處理。從而確定PSD 對準(zhǔn)物體平面上某一點的位置。