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　　摘要：文章利用高速光电二极管设计了一种紧凑型光电探测器，并且将这种光电探测其应用到短脉冲激光的激光脉冲形状和脉宽的诊断之中，准确的测量了短脉冲激光的脉冲形状和脉冲宽度。

　　关键词：高速光电二极管；光电探测器

　　引言

　　长寿命的半导体激光器和低损耗的石英光纤的成功研制以及相应技术的发展与成熟，促使了光纤通讯领域的诞生，并且取得了极其重要的成果。尤其近年来，数字光纤通信系统正朝着远距离、高速、超高速光纤传输和超大容量等方向发展，使得光通信系统对光发射和接收器的性能的要求越来越高。同时，因为光纤末端输出的光信号通常是微弱的，各种噪声的干扰直接影响有用信号的测量精度，这就要求光电探测器在所用的光源的发射波长范围内具有快的响应速度、高相应度和小的附加噪声且能处理所需要的数据的足够的带宽。相对于传统的光电探测器，高速光电二极管探测器由于在响应速度和灵敏度特性上的优势，使其完全符合在长距离高速数字通信系统中的探测之用[1]。本文正是基于高速光电二极管的上述优势，设计了一种紧凑型的光电探测器，并且将其应用于短脉冲激光器光脉冲的探测和诊断领域，取得了比较理想的结果。

　　1设计原理和产品

　　本文所设计的紧凑型光电探测器其核心部件是高速光电二极管。图1a所示的是光电探测器的电路原理图。其中高速光电二极管的工作模式包括两种，即光导模式和光伏模式，在本文的设计方案中，选择的是光导模式。处于光导模式时，当光照射在有效探测区域时就会产生光电流，经过负载转变为输出的电压信号。图1b所示的是基于上述原理设计的最终的紧凑型光电探测器的实物图片，具体特征和尺寸已经在图片中表示出来。

　　图1a光电探测器原理图图1b紧凑型光电探测器实物图

　　2应用及测试结果

　　利用上述设计的紧凑型光电探测器对短脉冲激光的脉冲脉宽及形状。这里所使用的用于显示信号的仪器为Tektronix公司出品的示波器，型号为TDS3054C，具有500MHz的带宽和5GS/s的采样率。注入光信号的激光器为镭宝光电技术有限公司生产的脉冲纳秒Nd：YAG固体激光器。探测时采用的输出波长为532nm。如图3所示，为经过示波器所采集到的脉冲光信号的实时形状。可见该注入光信好的脉冲半高宽度约为8ns，同时可以非常清楚的观测到这个光脉冲中包含着许多小峰，而这些代表激光在谐振腔中增益的过程[2]。

　　图3纳秒激光脉冲的实测图像

　　3结束语

　　本文利用高速光电二极管设计了一种紧凑型光电探测器，并将该光电探测器应用于脉冲纳秒激光发射的短光脉冲的脉宽和形状诊断。可以非常准确的测量出激光脉冲的脉冲宽度和脉冲形状。该探测器设计简单，测试性能可靠，并且体积小巧，对与高速光电探测领域具有一定的应用价值。

　　参考文献

　　[1]刘彬，张秋婵.光电检测前置放大电路的设计[J].燕山大学学报，2003，27（3）：193-196.

　　[2]王高.窄脉冲激光波长测试技术研究[D].太原：中北大学，2005.