光照度

定义

光照度（illuminance）描述受照面被照明的强弱程度，定义为单位面积上接收到的光通量。若受照面面积为 $A$（单位 ${\mathrm{m}}^2$），该面上接收的光通量为 $\mathrm{\Phi }$（单位 $\mathrm{l}\mathrm{m}$），则光照度

光照度的符号为 $E$，单位为勒克斯，符号 $\mathrm{l}\mathrm{x}$。

单位关系

光通量的单位是流明（$\mathrm{l}\mathrm{m}$），定义为 1 坎德拉（$\mathrm{c}\mathrm{d}$）的点光源向单位立体角（$1\mathrm{s}\mathrm{r}$）内发射的光通量。坎德拉是国际单位制七个基本单位之一。

由定义式可知，$1\mathrm{l}\mathrm{x}=1\mathrm{l}\mathrm{m}\mathrm{/}{\mathrm{m}}^2$，即 1 流明的光通量均匀分布在 $1{\mathrm{m}}^2$ 表面上所产生的光照度为 1 勒克斯。

在光敏器件中的角色

在光敏二极管、光敏晶体管等光电器件中，光照度 $E$ 可作为光照特性的输入量，但用 $\mathrm{l}\mathrm{x}$ 描述器件光电响应需光谱固定并规定照明条件；一般红外或变化光谱必须用谱辐照度/辐射功率，$\mathrm{l}\mathrm{x}$ 相同不保证电流相同。光照特性描述器件输出电流 $I_o$ 与照度 $E$ 之间的关系：在光谱和照明条件固定时，照度越大，产生的光电流越强。

• 光敏二极管的光照特性曲线线性较好，输出光电流与照度近似成正比。
• 光敏晶体管在照度较小时光电流随照度增加缓慢，在照度较大时可能出现饱和现象，原因是其电流放大倍数在小电流和大电流时都会下降；饱和的具体照度与型号、偏置、负载及光谱有关，几千勒克斯量级只是课件示例，不能通用于所有光敏晶体管。

因此，在需要线性输出的场合宜选用光敏二极管；在照度较低、对线性要求不高的场合可选用光敏晶体管。

适用条件

光照度作为输入量出现在伏安特性、光照特性等描述中时，均以“照度一定”或“照度变化”为条件。伏安特性是在照度一定的条件下光电流与外加电压的关系；光照特性则是在给定偏置条件下输出电流随照度的变化关系。