Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Якушенков Ю.Г. -> "Теория и расчет оптико-электронных приборов" -> 58

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 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 188 >> Следующая


Координатные фотодиоды с барьером Шоттки (рис. 6.10). На нео-свещаемой стороне фотодиода есть контакты 1 и 2. К сформированному на границе полупроводниковой подложки 3 и металлизированного слоя 5 р-га-переходу 4 приложено обратное смещающее напряжение U. Электронно-дырочные пары, генерируемые в обедненном зарядами

и*

приемника с радиальным электрическим полем

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

•ш

,^ezzzzzzzzzzzz

3

©

J-I 1

•кг и



Рис. 6.10. Схема координатного фотодиода с барьером Шоттки

слое, разделяются полем смещения. Дырки, затянутые в толщу подложки, проходят к электродам 1 и 2 путь с высоким сопротивлением. Этот ток, инжектированный в подложку, распределяется между электродами в соответствии с законом Ома. Разностный ток является линейной функцией поперечного положения пучка лучей, генерирующего носители.

Линейность координатной характеристики зависит прежде всего от однородности сопротивления подложки, а также от однородности чувствительности приемника. Она выше в центральной части чувствительного слоя. Нелинейность в радиусе менее 0,1 продольного размера слоя не превышает 1% и составляет несколько процентов на краю. Эта нелинейность может быть устранена соответствующей калибровкой.

Известны фотодиоды рассматриваемого типа с размером чувствительной площадки 35x35 мм и чувствительностью к перемещению порядка долей микрометра.

В качестве сканирующего устройства, осуществляющего развертку изображения, в ОЭП используются сканисторы — развертывающие приемники излучения на базер-п-переходов. В сканисторе с непрерывной базой (непрерывном сканисторе) на высокоомную полоску коллектора 1 с двумя контактами по краям (рис. 6.11, а) наносятся базовая область 2 типа п и эмиттерная область 3 типа р. На последней имеется прозрачный эквипотенциальный электрод 4 с контактом. Дискретный сканистор (рис. 6.11, б) состоит из большого числа р-ге-переходов, со-







Рис. 6.11. Схемы сканисторов: а — непрерывного; б — дискретного

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

единенных попарно проводниками, что уменьшает растекание носителей вдоль базы и повышает разрешающую способность устройства.

Если к контактам коллектора сканистора приложить постоянное напряжение U1, то при равномерном распределении сопротивления в коллекторе падение напряжения вдоль него также будет распределено равномерно, т.е. потенциал в точке с координатой х будет равен U1JL, где L — расстояние между контактами коллектора. Дляр-п-переходов в коллекторе это напряжение является запирающим, а в эмиттере — прямым.

Если на эмиттер подать напряжение U2 от генератора пилообразных импульсов, изменяющееся во времени по закону U2t/T с периодом Т, то в точке с координатой х кр-га-переходам в эмиттере будет приложено напряжение

Д U=U1x/L-U2t/T.

В момент времени tx= (UJU2) (x/L) Т, когда AU = 0, происходит изменение знака AU, и оно становится обратным для р-га-переходов в эммитере, являющихся фотодиодами.

Сигнал в каждой точке эмиттера (в каждом фотодиоде дискретного сканистора) пропорционален освещенности. За время T происходит «опрос» всех переходов вдоль эмиттера.

Используя дифференцирование выходного видеосигнала, можно получить последовательность импульсов с амплитудами, пропорциональными освещенности вдоль направления развертки. Объединяя несколько линейных сканисторов и последовательно их коммутируя, можно осуществлять двумерный анализ изображения или сканирование.

Сканисторы долговечны, компактны. Длина строк достигает нескольких сантиметров, разрешающая способность непрерывных сканисторов — около 100 мкм, дискретных — порядка 20 мкм и может быть увеличена за счет специальной обработки выходного сигнала, например двукратного его дифференцирования.

6.7. Многоэлементные приемники излучения

Многоэлементные приемники излучения можно разделить на приемники с полной электрической развязкой отдельных чувствительных элементов и приемники с внутренними электрическими связями. Приемник первого типа представляет собой набор отдельных одноэлементных приемников, обычно изготовляемых на единой подложке и часто имеющих самостоятельные каналы предварительного усиления, а иногда и более сложной первичной обработки сигнала. Такие прием-

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

вики при большом числе элементов, к сожалению, пока еще имеют увеличенные габаритные размеры и большое число выводов. При интегральном исполнении приемников второго типа реализуется гораздо большее число каналов, но взаимовлияние и разброс параметров отдельных элементов, наличие коммутационных переходных процессов и утечек по токоведущим шинам и подложкам и ряд других недостатков, например ограниченный диапазон спектральной чувствительности, заметно ограничивают или усложняют их применение.

Очень важно, что приемники первого типа позволяют осуществить произвольную координатную выборку отдельных элементов. Однако на сегодня они уступают ПИ второго типа по числу этих элементов (и по пространственному разрешению), динамическому диапазону амплитуд принимаемых сигналов и по уровню шумов коммутации. Для повышения пространственного разрешения ПИ первого типа (до сотых долей размера одного элемента приемника) приходится принимать специальные меры.
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed