光探测器资料里,量子效率与响应度都在谈光转换成电信号,很容易被一起缩写成“转换效率”。但一个以数量之比描述,另一个带着安培每瓦的单位。Hamamatsu的WITS指南在波长相关章节中分别定义它们,说明共同谈转换,并不意味着两个数字可以直接放进同一列比较。
原文将量子效率写作η(λ)。它比较的是单位时间内参与输出信号的光生载流子数量,与同一时间内入射到探测器感光部分的光子数量。这个定义既保留了入射对象,也保留了参与输出的条件。读到百分数时,首先应想到这两种数量速率之间的比例,而不是马上把它理解成电功率占光功率的比例。
响应度σ(λ)采用另一组量:由光转换产生的电流,除以入射光功率。电流用安培表示,光功率用瓦表示,所以资料中的A/W可以直接读成安培每瓦。它描述一定入射光功率对应怎样的光电流响应,并不是给量子效率换了一个英文名字。分母与分子都改变了,单位也随之不同。
波长出现在两个符号里并非附带装饰。指南把量子效率和响应度都作为波长的函数,并说明二者在给定波长下存在关系。因此,转抄参数时除了名称与单位,还需要保留它对应的波长。一个在某波长给出的数值,不能自动变成探测器在整个光谱范围中的固定表现。
可以用一个无数值的记录例子理解:甲栏写“量子效率,百分数”,乙栏写“响应度,A/W”。如果把两栏都改名为效率,再按数字大小排序,就先抹去了它们不同的定义。正确的第一步是恢复原栏名,确认每个数在比较什么;是否能够进一步关联,则要回到来源给定的波长和对象条件。
同样,一个峰值不能独自代替一条随波长变化的特性。Hamamatsu说明,这两项量可以用随波长变化的曲线提供。曲线描述的是各波长位置上的响应关系,而孤立摘出峰值,只保留了其中一个位置的信息。理解这一点,有助于读懂曲线标题和参数注释,而不是只记住最醒目的数字。
本篇采用2017年5月9日指南中的定义,不进行器件性能换算或型号排序。量子效率回答多少入射光子对应参与输出的载流子,响应度回答光功率对应多少光电流。让名称、单位与波长一起保留,才能准确转述原资料,而不把两种量混成一个笼统的优劣判断。
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