当一束光落在 PSD 上，相应于光能量的电荷在入射点产生，电荷通过 P 型电阻层被电极收集。P 型层 是均匀一体的电阻层，被电极收集到的光电流与入射 点和电极间距成反比。

　　由此可得出如下公式：I1 和 I2 是电极的光电流， L 和 I0 分别代表电极间距和总光电流。

　　当 PSD 几何中心设定为坐标原点：

　　当 PSD 一端设定为坐标原点：

　　由公式（3），（4），（7），（8）显示，不同的比率可得出相应的与光能量无关的入射光点的位置。

　　1.响应速度快

　　2.光谱响应宽

　　3.位置分辨率高

　　4.不受光斑的约束

　　5.位置和光强同时测量

　　6.可靠性高

　　将二维方形PSD 应用于定位系统中， 模拟PSD 对准物体的过程， 确定PSD 与物体之间的相对位置；其应用系统框图如图所示；对准物体1 的中心装有一高亮度的发光二级管2, PSD传感器4安装于微动工作平台上； 二极管发出的光束经过光学系统3聚焦后，将光点成像于放置在透镜焦平面上的PSD的接收光敏面上， 这个光点信号经过前置放大电路5 转换为电信号。然后， 通过A /D采样6, 送入到计算机7 进行处理。从而确定PSD 对准物体平面上某一点的位置。

　　当对准位置在测量范围内移动时， 光斑与PSD 两电极间的距离发生变化， 使两电极输出电流随其光斑位置的变化而变化， 因此通过测定传感器两电极输出电流的大小， 便可知道PSD 与对准物体平面上的某一点位置相对应。