Fotodetektorlarning parametrlari va xarakteristikalari

Kurs ishining maqsadi - fotodetektorning har ikkala turi asosida ishlovchi fizik qurilma va asboblardan foydalanishni o`rganishdan iborat qilib belgilandi.

Kurs ishining vazifasi: fotodetektor va uning qo‟llanilishi masalasiga bag`ishlangan uslubiy tadqiqotlarni olib borish va unga bag`ishlangan mavzularni o`qitish usullarini o`rganishdan iboratdir.

1-bob Fotodetektorlar.

1.1 Fotodetektorlarning parametrlari va xarakteristikalari.

Nurlanish parametrlari, intensivlikni modulyatsiya qilingan yorug'lik nurlanishini elektr signaliga aylantirib, yorug'likni aniqlashni amalga oshiradi. Qabul qiluvchilarning asosiy parametrlari sezgirlik, quyuq oqim va sezgirlik chegarasi. Parametrlar ma'lum bir nurlanish manbai (odatda monoxromatik), elektr rejimi va haroratda aniqlanadi.

Ta'sirchanlik - bu qabul qiluvchining chiqishidagi tushayotgan nurlanish natijasida yuzaga keladigan elektr miqdorining o'zgarishini ushbu nurlanishning har qanday energiya yoki fotometrik miqdor bilan ifodalangan miqdoriy xususiyatiga nisbati. FOTS qabul qiluvchilar uchun odatda monoxromatik oqim sezgirligi ko'rsatiladi. Bu erda chiqadigan elektr miqdori oqimdir va nurlanishning miqdoriy xarakteristikasi - qabul qiluvchining kirish qismida ma'lum to'lqin uzunligiga ega bo'lgan monoxromatik manbaning kuchi. Sλ sezgirligi A / Vt bilan o'lchanadi.

Bu erda, ΔI - fotosurat o'sishi; ΔPλ - monoxromatik oqim zichligining o'zgarishi.

Qorong'u oqim - bu qabul qilgich orqali o'tadigan to'g'ridan-to'g'ri oqim, spektral sezgirlik oralig'ida yorug'lik oqimi yo'q. To'q oqim shovqin manbalaridan biridir.

Sezuvchanlik chegarasi qabul qiluvchiga ta'sir qiluvchi foto signal manbai modulyatsiyalangan nurlanish oqimining birinchi harmonikasining o'rtacha o'rtacha kvadrat qiymati sifatida aniqlanadi, unda kuchlanishning birinchi harmonikasining o'rtacha o'rtacha kvadrat qiymati (oqim) ) foto signalining radiatsiya oqimining modulyatsiya chastotasida birlik diapazoniga tushirilgan shovqin kuchlanishining (tokning) o'rtacha-kvadrat qiymatiga teng. Boshqacha qilib aytganda, sezgirlik chegarasi 1 gigagertsli diapazonda chiqishda signal-shovqin nisbati birlikka teng bo'lganda topiladi.

Bu erda, D - sezgirlik chegarasi; m - fotodetektor signalining shovqin darajasidan oshib ketgan soni; S sezgirligi; u²sh - shovqin darajasi, dispersiya sifatida ko'rsatilgan.

Belgilangan parametrlarga qo'shimcha ravishda qurilmalarning pasportida elektr ekvivalent sxemasining ba'zi parametrlari (masalan, sig'im, ketma-ket qarshilik), maksimal ruxsat etilgan rejim parametrlari (kuchlanish, quvvat, ish haroratining ruxsat etilgan qiymatlari) mavjud , shuningdek, qurilmalarni saqlash shartlari.

Qurilmalarning asosiy xarakteristikalari volt-amper, spektral, energiya, chastota va vaqtinchalik. Joriy kuchlanish xarakteristikasi ma'lum bir kirish quvvati harorati uchun chizilgan. Qolgan xususiyatlar ko'rsatilgan elektr rejimiga va doimiy haroratga mos keladi. Spektral xarakteristikasi monoxromatik sezgirlikning qayd etilgan nurlanish oqimining to'lqin uzunligiga bog'liqligini aks ettiradi.

Bu mutlaq yoki nisbiy bo'lishi mumkin. Birinchi holda, sezgirlikning absolyut qiymati ordinatada (masalan, A / W da) chizilgan, ikkinchisida, spektral sezgirlikning maksimal darajasiga tegishli nisbiy qiymat. Energiya xarakteristikasi - bu fototokning optik nurlanishning kirish kuchiga bog'liqligi.

Chastotali javob - bu sezgirlikning nurlanish oqimining harmonik modulyatsiyasi chastotasiga bog'liqligi. Vaqtinchalik normallashtirilgan xarakteristikasi optik nurlanish pulsi ta'sirida bitta pog'ona shaklida aniqlanadi. Bu qabul qiluvchining fotosuratning barqaror holatiga bo'lgan munosabatini tavsiflovchi fototok nisbatining vaqtga bog'liqligi. Vaqtinchalik javob to'g'ridan-to'g'ri va teskari bo'lishi mumkin. Birinchisi nurlanish paydo bo'lish bosqichiga, ikkinchisi nurlanishning to'xtashiga to'g'ri keladi.

Energiya, chastota va vaqtinchalik xususiyatlar berilgan to'lqin uzunligiga ega bo'lgan manba uchun aniqlanadi. Chastotali va vaqtinchalik javoblar odatda qattiq yuk empedansi uchun beriladi. Ushbu xususiyatlar qurilmaning chastotasi va impuls xususiyatlarini tavsiflovchi parametrlarni topish uchun ishlatiladi: chiqib ketish chastotasi, ko'tarilish va tushish vaqtlari.