位置敏感探测器(Position-Sensitive Detector,简称:PSD)是一种基于横向光电效应探测光点位置坐标信息的半导体器件,它拥有多种携带位置的信息载体,幅度和相位是两种可以预见的信息载体。一直以来,PSD 幅度法定位技术是人们的研究重点,该方法在测量过程中会受到背景光噪声等信号的影响,应用起来会受到约束,而采用相位法来实现定位,具有处理电路简单、检测精度高、抗干扰能力强等优点,因此具有很好的应用前景。本文在全面概括和总结PSD 横向光电效应两种模型的基础上,利用PSD 的RC 传输线模型,对PSD 相位法定位原理展开了深入研究,得出PSD 电极输出电流的相位响应,另外还研究了外围电路负载及光源调制频率对PSD 相位法定位的线性度及位置分辨率的影响。在光电精密位置检测系统中,采用尽可能少的光电探测器从多路光束中获取足够信息实现检测,有利于提高系统的可靠性并降低成本。论文作者从信号同步检测的思想出发,结合频分复用的方法,提出并研究了基于PSD 相位法的多光束同步检测技术,设计了实现该技术所需的信号处理电路以及软件程序,并将PSD 传感器、PSD 相位法信号处理电路、A/D 转换卡、LED 光源系统、电源、计算机以及软件集成为多光束同步检测实验系统,分别使用单片一维PSD 和二维PSD 对多路光束进行同步检测与信号分离实验,实验结果证明可以对多路光束的位移实现同步检测。最后还对该多光束同步位移检测系统的误差进行了评定,详细分析了了产生误差的原因,并给出了相应的消除措施。本文的研究工作为多光束信号同步检测提供了一种新的、有效的途径。