matlab成像型激光辐射方位测量系统设计(3)
课题从如下基本内容展开：
（1）对比了几种常见的可用于定位光斑中心的探测器，从各自的性能参数出发，提出认识它们的优缺点，并结合本课题，选取了合适的探测器。
（2）研究了光斑的均匀分布以及高斯分布模型，并在均匀分布模型的基础上，研究了四象限
探测器对于光斑中心的定位算法。
（3）对四象限探测器受到内部和外部的影响因素进行分析，利用matlab仿真实际分析，并提出解决影响因素的方案。
（4）搭建简单的实验系统，了解整体框架。
2 探测器的比较与选择
当光照射在半导体材料上，能够使材料表面发射电子或者产生电动势等反应，这种因光照引起材料的电学特性发生改变的现象叫做光电效应。大部分的探测器采用的都是半导体材料，能实现光信号到电信号的转换，所以光电探测器也被称为光电转换器。关于光斑中心定位探测器的选用，一般选用电荷耦合器件（CCD，Charge-Coupled Detector），位置敏感器件（PSD，Position Sensitive Detector），四象限探测器（QD，Quadrant Detector）。
2.1 电荷耦合器件
1970年，美国的贝尔实验室首次成功研制出一种新型的器件---CCD。随着光电技术的发展，CCD的发展异常迅速，金属—氧化物—半导体是其基本结构单元，简称MOS电容结构[7]。如图2.1所示。CCD属于阵列器件，是由一个个MOS电容器紧密排列组建的。MOS电容器的最大特点是，能够完成电荷的存储以及转移。而CCD其实就是很多个电容器，所以才具有存储电荷的功能。电极加正电压，衬底接地，则两者之间会产生一个电场。部分空穴会在电场力的作用下离开半导体的表面靠近地，结果在其表面附近形成了一个充满负电荷的耗尽层(即表面势阱）。势阱的深度，正比于极板的电压。当栅极电压小于阈值电压时，绝缘体与半导体分界处的电势升高，使得内部大量的电子移动到半导体表面，形成一个反型层，虽然很薄但是电荷密度很高。正是由于反型层，才使得MOS结构有储存电荷的功能。CCD中电荷的转移是因各极板处的势阱出现耦合或者呈现不对称造成的，为了实现电极表面的电荷沿某一方向移动，可以在CCD各电极加上一定规律变化的电压。
CCD具有灵敏度高，寿命长，功耗小，线性度好，可靠性高，动态范围大等特点，由于以上这些优点，CCD成为了光斑中心定位理想器件之一。不过CCD也具有一些缺点，例如：1、测量速度相对而言比较慢2、驱动电路
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