四象限光電探測器是把四個性能完全相同�光電二極�按照直角坐標要求排列而成的光電探測器�,常用于激光制導或激光準直中。目前在光電探測系統(tǒng)中廣為使用的多元非成像光電探測器多為四象限光電探測器件(以下簡稱四象限)。它包括各種�(guī)格的硅光電池以及類型各異的四象限光電二極�,如四象限PIN光電二極�、四象限雪崩光電二極管等�
使用四象限探測器來完成掩模的預對準是一種行之有效并且經(jīng)濟適用的方法,對于實�(xiàn)掩模版的預對準完全可�,通過初步的實驗發(fā)�(xiàn),該系統(tǒng)可以完成�10mm的對準精�,在改變�(huán)境為凈化間環(huán)境以及提高安裝精度后,該值可以滿足最終的要求�
使用四象限來完成掩模的預對準可以使系�(tǒng)更經(jīng)濟、緊�。該系統(tǒng)的精度要求在7mm,可以用四象限來實現(xiàn)。該預對準系�(tǒng)由光源、透鏡�,掩模版以及四象限組成,如圖3所�,A為LD光源,發(fā)射近紅外準直激�,波長為650nm,帶�10nm,發(fā)散角0.1~0.2mrad,準直擴束后的光束直徑為5mm,其具體型號為Sanyo(SD650-80G3�。B為直角棱�,C為掩模版,D為窄帶濾波片,主要作用為濾去背景雜散光,提高系統(tǒng)信噪�;E為直角棱�;F為四象限,其有效直徑�2mm,峰值波長為820nm,具體型號為Centronic(QD7-5�。其輸出功率?40mw,工作溫度范圍在-25℃~+75℃之��
圖4所示為束斑在四象限上的位置。圖中四象限探測器光敏面的半徑為R。四象限中心與直角坐標的零點O重合。圖中四象限的對稱軸分別與坐標的x、y軸重�。束斑中心為O?。當O?位于四象限中心時,四個象限上接收到的光信號強度相�,經(jīng)計算處理后得到的誤差信號為零。當O?逐漸偏離O時,Er逐漸增大。Ex、Ey分別代表Er在x、y方向上的分量。為消除束斑光強(光能量或功率)波動對Er的影�,通常要對Er進行歸一化處理。即在Er計算過程中除以一個與束斑光強度相關的量�。根�(jù)不同的應用目的,束斑半徑r相對于四象限光敏區(qū)半徑R存在一個值ropt。對大多�(shù)應用場合ropt�1/2R�
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