Свет – видимая часть электромагнитного спектра

2.        Свет – видимая часть электромагнитного спектра, в которой длины волн лежат в диапазоне 400-700 нм. Обычно электромагнитное излучение классифицируют, исходя из его длины волны. Ближним инфракрасным диапазоном считается диапазон 0,7÷1,7 мкм, основным инфракрасным 1,7÷30,0 мкм и далеким инфракрасным – 30÷1000 мкм. Для ультрафиолетового излучения длины волн лежат в диапазоне 10÷400 нм. Примыкающий к видимому и более коротковолновый участки ультрафиолетового спектра иногда называют «мягким» и «жестким» или вакуумным ультрафиолетом соответственно.

При проектировании оптической измерительной системы необходимо принимать во внимание следующие критерии:

чувствительность на соответствующей длине волны,

собственные шумы преобразователя,

линейность,

скорость отклика для желаемой полосы частот,

стабильность,

совместимость с системой в целом, особенно по геометрии оптики.

Наиболее широко фотодетекторы могут быть разделены на две группы: термодетекторы и квантовые детекторы. В термодетекторах поглощение фотонов приводит к нагреванию объема сенсора. Эти сенсоры имеют очень широкий диапазон рабочих длин волн, они относительно медленные и имеют малую чувствительность. В квантовых детекторах отдельные фотоны должны обладать достаточной энергией для преодоления некоторого порога, чтобы мог возникнуть электрический заряд, т.е. фотоэлектрический эффект. Существуют две группы квантовых детекторов. Приборы с внешним, или поверхностным фотоэффектом, основным примером которых является фотоумножитель (не полупроводниковый тип преобразователя). Приборы с внутренним фотоэффектом, к которым относятся два типа полупроводниковых фотодетекторов: фотосопротивление и детектор фотонов с pn-переходом (фотодиод и фототранзистор).

Фотоумножители – крайне чувствительные приборы, используемые в основном в научных исследованиях. Они имеют вид вакуумированной трубки и требуют стабилизированного высоковольтного источника постоянного напряжения в несколько кВ [1]. Преимуществами таких фотоумножителей по сравнению с полупроводниковыми приборами также являются чувствительность к ультрафиолету и большой размер фоточувствительной области.

Полупроводниковые фотодетекторы – это приборы, в которых фотон из падающего светового пучка возбуждает электрон, переходящий из валентной зоны в зону проводимости. Этот детектор будет реагировать только на фотоны, энергия которых превышает ширина запрещенной зоны .

Фотосопротивления – это приборы, которые работают подобно переменным резисторам и иногда называются фотозависимыми резисторами. Когда материал освещен и падающий фотон имеет энергию больше , то образуется электронно-дырочная пара. Электрон и дырка дрейфуют к соответствующим электродам под влиянием приложенного электрического поля. Результирующий фототок воздействует на проводимость материала, за счет чего возрастает ток через прибор. Соотношение между сопротивлением Rи полной мощностью падающего света крайне нелинейно

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector