1,74 Mb.страница5/6Дата конвертации08.07.2012Размер1,74 Mb.Тип Смотрите также: 5 ^ Параметры и характеристики фотоприемников Все типы фотоприемников, независимо от физической природы и конструкции этих приборов, описываются опре]деленной совокупностью основных параметров и характе]ристик. - Чувствительность. В общем случае чувствительность фотоприемника отражает изменение электрического состояния на выходе фотоприемника при подаче на его вход единичного опти]ческого сигнала. Количественно чувствительность опреде]ляется отношением изменения измеряемой электрической величины, вызванного падающим на фотоприемник излу]чением, к количественной характеристике этого излучен. В зависимости от измеряемого электрического парамет]ра на выходе фотоприемника различают токовую и воль]товую чувствительность фотоприемника. Если измеряемой величиной является фототек, то имеем токовую чувстви]тельность (SI ). Чувствительность фотоприемника, у кото]рого измеряемой величиной является напряжение фотосигнала, называется вольтовой чувствительностью (SV ). Чувствительность зависит от длины волны падающего излучения. Поэтому различают интегральную и монохро]матическую чувствительность фотоприемника к немоно]хроматическому излучению заданного спектрального со]става. Монохроматическая чувствительность это чувст]вительность фотоприемника к монохроматическому излу]чению. ^ Шумовые и пороговые параметры. Помимо по]лезного сигнала на выходе фотоприемника всегда имеет место хаотический сигнал со случайной амплитудой и спектром это шум фотоприемника. Источники шума мо]гут быть по отношению к фотоприемнику как внутренни]ми, так и внешними. Шум не позволяет регистрировать сколь угодно малое значение входного излучения, так как оно становится неразличимым на фоне шума. В оптималь]но сконструированном фотоприемнике чувствительность к малым входным сигналам определяется только уровнем собственных шумов прибора. Шумы определяются случай]ными (флюктуационными) процессами и уровень шумов характеризуют вероятностными параметрами: математиче]ским ожиданием (средний уровень шума), среднеквадратичным значением или дисперсией. Распределение мощно]сти шума по спектру часто задается спектральной плотностью шума шумом в единичной полосе частот. В фотоприемниках наряду с обычными для полупро]водников видами шумов (тепловым, дробовым и др.) до]бавляется также радиационный (фотонный) шум, который определяется флюктуациями оптического сигнала, попадающего на фотоприемник, т. е. флюктуациями фотонов, попадающих на фоточувствительный слой. Обычно шум фотоприемника количественно характери]зуют током шума .или напряжением шума. Под током шу]ма понимают среднеквадратичное значение флюктуации тока, протекающего через фотоприемник в указанной по]лосе частот. Напряжение шума это среднеквадратичное значение флюктуации напряжения на заданном сопротив]лении нагрузки в цепи фотоприемников. ^ Характеристики фотоприемников. Основными характеристиками фотоприемников являются: вольтампер]ная, спектральная и энергетическая характеристики. Вольтамперная характеристика зависимость напря]жения на выходе фотоприемника от выходного тока (фо]тотока) при заданном потоке излучения. Спектральная ха]рактеристика зависимость чувствительности фотоприем]ника от длины волны падающего на фотоприемник моно]хроматического излучения. Энергетическая характеристи]ка выражает зависимость фототока от потока излучения, падающего на фотоприемник.Рис. 5. Энергетическая ха]рактеристика фотоприемника Рис.6. Спектральная харак]теристика фотоприемникаЭнергетическая характеристика (рис.5) описывается обычно степенной функцией. Показатель степени п характеризует линейность энер]гетической характеристики. При п=1 фотоприемник ли]неен. Область значений Ф, в которой это выполняется, определяет динамический диа]пазон линейности фотоприемника. Типичная спектральная характеристика фотоприемника изображена на рис.6. Длинноволновая граница спектра определяет максимальную длину волны падающего на фотоприемник излучения; корот]коволновая граница обусловлена возрастанием погло]щения излучения в пассивных областях структуры при уменьшении длины волны.Фотодиоды Принцип действия. Фотодиод это фотоприем]ник, принцип действия которого основан на фотогальва]ническом эффекте и фоточувствительняй элемент которого содержит структуру полупроводникового диода. Упрощенная структура фотодиода изображена на рис.7. Пусть излучение воз]действует в направлении, перпендикулярном пло]скости р-п. перехода. В ре]зультате поглощения фо]тонов с энергией большей, чем ширина запрещенной зоны, в
Технология оптоэлектронных устройств Вводная лекция (каждый год новая) Раздел Излучатели
Параметры и характеристики фотоприемников - Технология оптоэлектронных устройств Вводная лекция (каждый год новая)...
Комментариев нет:
Отправить комментарий