在IVD产品中，光学作为核心部件，是产生结果的最重要部分。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。在IVD设计过程中，当前IVD仪器中使用的光电转换传感器主要包括PD（光电二极管）、PMT（光电倍增管）和PDA（光电二极管阵列），光电转换传感器作为重要部件，其参数和性能直接影响整个光学系统的性能，本文医疗器械博览会Medtec China 2023聊聊光学系统中光电传感器的选型注意事项和关注点。

光学系统结构主要包括光源部分，光路部分和信号接收转换部分。

光源部分为信号的来源，根据检测仪器原理的不同，光源包括有源光源和无源光源（通过化学反应，自发光）。

光路部分主要为透镜、滤光片和光阑等，目的让光线向所需要的方向聚焦和发散，从而得到所需要的信号。

信号接收部分包括光电转换传感器和配套电路，将光信号转换为电信号并进行滤波、放大和模数转换等，从而得到需要的信号量。

1、响应波长范围

光电转换传感器有相应的波长响应范围，需要根据所设计仪器光学系统的波长范围来选择合适的传感器。一般情况下，在可见光范围波长转换效率较高，而在紫外光范围波长转换效率较低，如果设计的光学系统是工作在紫外光范围，则需要重点关注光电转换传感器在紫外光范围的转换效率。同时，也需要关注传感器的效率峰值波长。附件为厂家给的一个系列的传感器对不同波长的转换效率曲线。

2、本底噪音

传感器的本底噪音是另一个重要指标，本底噪音的大小直接影响对有效信号的干扰。其影响主要包括本底噪音大小和波动两个方面。噪音过大，经过后端电路放大后在有效信号中的占比也就越大，从而对有效信号的干扰也越大。而噪音的波动会直接带到有效信号中，从而影响信号的稳定性，直接影响测试结果的精密度。一般传感器的本底噪音会控制在10-20pA。并在后续计算中，将传感器及电路的本底噪音扣除。

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3、传感器尺寸和封装

在选型时需要考虑空间尺寸的影响，来选择合适的传感器。在安装方式上也需要根据需要选择贴片式或插针式安装。

根据使用环境恶劣程度的不同，可选择带玻璃保护面板或不带玻璃保护面板的传感器。带玻璃保护面板的传感器会在接收芯片上安装一层石英玻璃进行保护，从而保护芯片不被潮湿的空气腐蚀。当然，因玻璃存在折射，玻璃保护面板会对光路产生一定的影响，需要在设计时予以考虑。

4、接收面元尺寸

接收面元即传感器硅光电二极管所分布的区域，不同的传感器面元大小不同，在进行光路设计时可通过光阑或透镜的方式来将光斑全部落在面元内部。所以，传感器面元的尺寸对光路和光斑的设计提供了约束。

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5、成本

在当下集采和竞争加剧的双重压力下，成本也是重要的关注指标，尤其是对一些目标市场在基层的POCT设备成本更是要精打细算，所以，作为研发来说，在器件选型的过程中，关注器件参数和性能的同时，也需要关注器件的成本。

IVD仪器的国产替代正如火如荼的进行，而作为上游的仪器关键器件的国产替代任重而道远，要打造国产仪器真正的核心竞争力，国内行业上下游还需要在关键器件上有所突破，才能实现国产仪器的全面超越。

文章来源： 极客浅北杂谈