在应用时，要求光伏探测器工作在线性范围内，因此必须保证
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，
器件近似以短路方式工作。短路电流I与入射到探测器上的光功率成正比，并且不受工作温度的影响。
3 利用PIN光电二极管检查光信号
光电二极管的输出电流信号很小(在微安级)、信号频率范围大( 从直流到1 MHz方波)。为了提取有用信息，必须先将该电流信号变换为电压信号，然后再进一步放大。为获得最佳的效果，在电路设计时必须考虑高增益、低噪声及宽频带的要求[2]。
（1）提高响应度与输出的线性
PIN 光电二极管没有内部增益(即只有单位增益)，因此他对光的响应度是不高的。在单位增益中一个入射光子只产生一个电子的光电流。根据波长,其最高量子效率(转换效率) 为92%。因此在使用时必须把光电二极管输出的电信号放大。典型的光电转换电路如上图所示。电路中光电二极管工作于光导模式,可探测微弱的光，另外运算放大器可以获得高达
或更高的增益；因此，图2.7可有
效提高光响应度。实际上,这也是一个I-V 变换器,由于负反馈的原因,运算放大器的等效输入阻抗为: 式中Ω。
(13)
是运算放大器的开环输入阻抗，对场效应管输入的情形，
大于106 ，将这些值代入式（13）可知
的
是开环放大倍数, 一般
值很小，接近于0 Ω（此时光电流与辐照光功率成良好的线性关系）。又由于运算放大器的开环输入阻抗故运放的输出电压为
(14)
很大(虚断) ,光电二极管的电流都流入了反馈电阻,
其中是光电二极管的短路输出电流,其值与辐照光功率成正比,由此可见该电路的输出电压与入射光功率成良好线性关系。
（2）降低噪声
光电二极管、电阻及运算放大器等器件都存在散粒噪声、热噪声等。放大器在放大光电二极管输出信号的同时将噪声也放大了，从而影响系统的分辨率。反馈电阻在输出端造成的噪声分量为:
带宽
(15)
可见，采用
较大的光电二极管，反馈电阻 较
小的运算放大电路将使输出噪声减小。随着频率的增加， 的作用开始表现出来， 信号电流的放大倍数开始下降，转折频率为
。而噪声电压与信号
电流的幅频特性完全不同。在直流段和较低频率时噪声电压的放大倍数为
随着频率的增加，噪声增益曲线首先由于的作用开始升高，直至由于电容
的作用而停止。在高频段，噪声增益被限定在 。由此可见 越大，
越小，噪声的影响越小。加入可限制高频段的噪声增益。另外由于运算放大器存在着失调电压和失调电流，且随温度的变化而变化。虽然失调电压和失调电流在电路调整时能加以补偿，但是温度漂移的影响将在电路的输出端形成噪声。为降低放大电路的输出噪声，需要选用输入失调电压温漂及输入失调电流温漂都较小的运算放大器，同时选用围。
（3）放大电路频带宽度与响应速度的提高
光电检测电路的响应速度与光电二极管、运算放大器及应用状况有关系: 光电二极管的响应速度与他的有效工作区有关。有效工作区小的器件响应速度快。不同的运算放大器响应速度不同，要提高电路的响应速度，需要选择合适的运算放大器。在应用电路方面，光导模式的响应速度比光伏模式快。另外负载的大小与性质对响应速度也有影响。负载电阻越大，响应速度越慢。因此为提高电路的响应速度及带宽，除了选择合适的元器件外，还应在电路设计方面采取相关措施。
值大的光电二极管并尽量控制温度变化范
系统的硬件结构
系统硬件主要由光路部分，光信号检测部分，信号调理部分，计数处理及辩向部分，信号处理部分，显示部分组成。下图给出了整个系统的硬件结构框图。
1光源的选择
和一般光源相比，激光有以下四个特点： (1)亮度高
由于激光的发射能力强和能量的高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高亿万倍，比太阳表面的亮度高几百亿倍。亮度是衡量一个光源质量的重要指标，若将中等强度的激光束经过会聚，可在焦点处产生几千到几万度的高温。
(2)方向性性好
激光发射后发散角非常小，激光射出20公里，光斑直径只有20-30厘米，激光射到38万公里的月球上，其光斑直径还不到2公里。
(3)单色性好
光的颜色由光的波长决定，不同的颜色，是不同波长的光作用于人的视觉而反映出来的。激光的波长基本一致，谱线宽度很窄，颜色很纯，单色性很好。
(4)相干性好
相干性是所有波的共性，但由于各种光波的品质不同，导致它们的相干性也有好坏之分。普通光是自发辐射，不会产生干涉现象。激光不同于普通光源，它是受激辐射，具有极强的相干性。
氦氖气体激光器的激光波长为0.632um，很接近光电二极管的峰值响应波长的光谱灵敏度。与其他激光器相比，用相同功率光束照明时，将得到较大的输出信号。而且该激光器的制造技术比较成熟，结构简单、使用方便、价格便宜，故选用氦氖气体激光器作为光源[3]。
系统光路结构示意图
2 光信号检测电路
光电检测前置放大电路
在直流情况下，该反馈由增益的乘积。合理的设置过大造成的直流误差。根据截至频率
断开，此时放大器的开环增益是两个放大器开环比值有减小噪声带宽的功效。图中
是为了补偿的确定要
上的是为了去除它上面的杂散噪声。
来计算。运算放大器选用了高输入阻抗的