Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Якушенков Ю.Г. -> "Теория и расчет оптико-электронных приборов" -> 49

Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.

Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов — М.: Логос, 1999. — 480 c.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка): teoriyairaschetelektronnihpriborov1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 188 >> Следующая


Постоянная времени т определяет граничную частоту фотоприемника Zrp — частоту синусоидально модулированного потока излучения, падающего на ПИ, при которой его чувствительность снижается до значения 0,707 чувствительности при немодулированном излучении.

140 Глава 6. Приемник излучения как звено оптико-электронного прибора

Сопротивление приемника. Этот параметр особенно важен при выборе или расчете цепи включения ПИ. Зная его, можно найти оптимальное сопротивление нагрузки ПИ. Для различных ПИ используются разные параметры, с помощью которых можно оценить сопротивление чувствительного элемента. Например, для фоторезисторов в качестве параметра рассматривается темновое сопротивление Rt — сопротивление приемника в случае отсутствия облучения приемника. Для фотодиодов обычно приводят значение дифференциального сопротивления йд, которое равно отношению малых приращений напряжения сигнала к фототоку при заданных эксплуатационных условиях, например при заданной облученности ПИ.

При согласовании приемника с последующей электронной схемой разработчику приходится учитывать величину Rt (или R^) при выборе типа усилителя и схемы связи приемника с усилителем.

Спектральные параметры (параметры спектральной характеристики). Коротковолновая и длинноволновая границы спектральной чувствительности ПИ определяются как наименьшая и наибольшая, соответственно, длины волн монохроматического излучения, при которых чувствительность ПИ равна 0,1 ее максимального значения.

Эффективность приема излучения в диапазоне X1...X2 можно оценить с помощью величины, называемой коэффициентом использования или спектральным КПД приемника:

J sx<bxdX

J® iA

где Sx — спектральная характеристика чувствительности ПИ; Фх — спектральная плотность потока излучения, падающего на ПИ.

Строго говоря, коэффициент использования можно считать параметром ПИ только в том случае, если рассматривать его по отношению к какому-то определенному источнику излучения, например, эталонному.

Геометрические, электрические и другие параметры. Для оценки конструктивных особенностей ПИ при работе его в составе ОЭП необходимо знать такие его параметры, как площадь и конфигурация чувствительного слоя, оптические свойства (коэффициенты поглощения, преломления и отражения), емкость, напряжение питания (рабочее напряжение), температура чувствительного слоя и ряд дру-

141 Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов

гих параметров, описывающих его свойства.

Отдельные группы параметров характеризуют специфические свойства различных типов приемников, например, фоторезисторов, координатных фотоприемников и др.

6.3. Характеристики приемников излучения

Зависимость, определяющая изменение какого-либо параметра приемника при изменении внешнего воздействия на него, называется харак тери сти к ой.

Спектральные характеристики. Вследствие избирательности поглощения энергии излучения большинством ПИ их чувствительность к монохроматическому излучению меняется с изменением длины волны падающего потока. Эту чувствительность называют спектральной, а зависимость ее от длины волны падающего на приемник монохроматического потока излучения — спектральной характеристикой чувствительности (рис. 6.1).

:І ЇІШШШ

^ I pi I

0,3 О,* 0,6 0,9 1,0 Z « 6 8 10 f* № 2530

Рис. 6.1. Спектральные характеристики некоторых ПИ:

1 — сернисто-кадмиевый фоторезистор CdS; 2 — кремниевый фотодиод;

3 — германиевый фотодиод; 4 — неохлаждаемый фоторезистор PbS295; 5 — охлаждаемый фоторезистор PbS78; 6 — охлаждаемый фоторезистор InSb78;

7 — глубокоохлаждаемый (Т=30 К) фоторезистор Ge; 8 — охлаждаемый фотоприемник (фоторезистор, фотодиод) HglotCdxTe при х=0,95 и температуре охлаждения T= 70 К; 9 — то же, при х=0,1 и температуре охлаждения Т=83 К;

10 — охлаждаемый фоторезистор Ge:Au7g.

Вольтовые характеристики. Вольтовые характеристики выражают зависимости чувствительности, тока и напряжения шума, удельной обнаружительной способности и других параметров от напряжения, приложенного к приемнику. Вольтовая характеристика чувстви-

142

л f\ 3M ї\Ж ^TVr Л 6 > -f*
і I \1 2 " JC Xj T Г у г Pi rI
\ I т У
/ / УЇ / I у 1?
/ Vx / г I J. X '7 _10 Глава 6. Приемник излучения как звено оптико-электронного прибора

тельности s(U) определяется при фиксированном потоке излучения, падающего на ПИ.

Зависимости параметров от мощности излучения. К ним относятся: люкс-омическая характеристика фоторезистора — зависимость светового сопротивлении фоторезистора от освещенности; энергетические характеристики — зависимости силы тока или напряжения сигнала от потока излучения, падающего на ПИ; световая характеристика фотоумножителя — зависимость анодного тока фотоумножителя от значения потока — и ряд других.

Зная энергетические характеристики ПИ, можно легко определить его интегральную (вольтовую, токовую) чувствительность, которая является крутизной зависимости U = /(Ф) или I = /(Ф).

Селективные ПИ при увеличении потока, падающего на них, ведут себя подобно глазу — их чувствительность падает. Поскольку для большинства таких приемников энергетические характеристики нелинейны, т.е. крутизна в различных точках неодинакова, чувствительность ПИ необходимо определять при заданной освещенности (облученности) его приемной площадки, а также при заданном спектральном составе излучения. При других освещенностях значение чувствительности может быть иным, поэтому при изменениях потока, падающего на ПИ, следует учитывать изменение чувствительности, пользуясь энергетической характеристикой.
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed