ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
32
клика. Обычно τ
н
‹ τ
сп
, но имеют одинаковый порядок. При синусоидальной мо-
дуляции светового потока быстродействие приборов характеризуют граничной
частотой, на которой фотоотклик уменьшается до уровня 0,7 стационарного
значения.
Токи в фотоприемнике при отсутствии и наличии освещения испытывают
случайные отклонения ∆J от среднего значения. Отклонения имеют различные
знаки, поэтому среднее значение отклонения их среднего значения ∆J
ср
= 0. Ме-
ра случайного отклонения (флуктуации) – среднее значение квадрата отклоне-
ния ∆J
2
ср
. Фототок, соответствующий световому сигналу, наблюдается на фоне
этих отклонений (шумов), определяющих наименьший световой сигнал, кото-
рый может быть зафиксирован. Шумы могут иметь различное происхождение.
Тепловой шум (Джонсона-Найквиста) обусловлен хаотичностью теплового
движения электронов, концентрация их в различных участках полупроводни-
ков изменяется со временем. Отклонения тока ∆J
2
ср
= ∆f kT/R, где
f∆
- полоса
наблюдаемых частот колебаний (разложение Фурье), R - сопротивление образ-
ца, Т - температура. Дробовый шум обусловлен отклонением от среднего зна-
чения числа электронов, проходящих через прибор при постоянном внешнем
напряжении. ∆J
2
ср
= 2eJ∆f. Причинами его возникновения могут служить слу-
чайные процессы генерации, рекомбинации и диффузии и др. Существуют и
другие виды шумов: фотонный, фоновый, технологический и т.д. Пороговая
чувствительность – уровень светового потока Ф
п
, при котором сигнал равен
шуму, то есть ∆J
Ф
2
= ∆J
2
ср
. Так как (∆J
2
)
1/2
и Ф
п
могут зависеть от площади S
приемника и полосы частот пропускания ∆f, то при оценке способности фото-
приемники регистрировать слабые световые потоки в качестве параметра ис-
пользуется приведенный пороговый поток Ф
П
* = Ф
П
/(S∆f)
1/2
или обнаружитель-
ная способность D*=1/Ф
П
*. Значение D*относят обычно к λ
max
, соответствую-
щей максимальной спектральной чувствительности приемника, к определенной
частоте модуляции (прерывания) светового потока и полосе ∆f, (обычно 1 Гц),
включающей f, размерность - [D*( λ
max
, f, ∆f)] = м*Гц/Вт.
Оптическая информация в оптоэлектронных устройствах практически сво-
дится к двум видам: дискретные сигналы (во времени, пространстве и в спек-
тральной области) и световые образы.
К приемникам дискретных сигналов предъявляют следующие требования.
1. Высокая чувствительность на заданной длине волны, задаваемой источни-
ком (лазером, излучающим диодом и др.), т.е. высокий КПД.
2. Высокое быстродействие, которое может быть обеспечено выбором физи-
ческих принципов работы, уменьшением значений емкости и сопротивления.
К фотоприемникам световых образов предъявляются следующие требования.
1. Многоэлементность – пространственная разрешающая способность воз-
растает при увеличении числа ячеек.
2. Совместимость фоточувствительного растра с электронной схемой считы-
вания (сканирования) и воспроизведения информации, в оптимальном случае
обе части устройства конструктивно и технологически объединены.
3. Широкий спектр (например, видимый диапазон).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
