- •§6.3. Газоразрядные источники
- •§6.4. Лазеры
- •§6.5. Светодиоды
- •Глава V. Приёмники излучения §7.1. Классификация приёмников излучения, интегральные приёмники излучения
- •§7.2. Характеристики фотоприёмников
- •§7.3. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом
- •§7.4. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом
- •§ 8.2. Метод определения толщины эпитаксиальных слоёв по окрашиванию шлифа
- •Литература
§6.5. Светодиоды
Светодиоды представляют собой излучающий p–n переход. Наибольшеее распространение получили арсенидо – галиевые светодиоды полусферической конструкции, максимум излучения которых соответствует длинам волн 0,920,96 мкм. Ширина спектра излучения светодиодов шире спектра ОКГ и составляет 2070 нм. Включение и выключение светодиодов происходит за время 10-810-9 с. Светодиоды могут использоваться как в постоянном режиме, так и в импульсном режиме. Характеристики светодиодов зависят от температуры. При повышении температуры уменьшается мощность излучения и сдвигается в сторону больших длин волн максимум интенсивности излучения.
Достоинствами светодиодов является высокий КПД до 50% при 77 К, возможность модуляции излучения путём управления возбуждающим током, малые габариты, высокая надёжность. Выпускаемые светодиоды АЛ102, АЛ103, АЛ106, АЛ107, АЛ108 и др.
Глава V. Приёмники излучения §7.1. Классификация приёмников излучения, интегральные приёмники излучения
В зависимости от диапазона длин волн, в котором приёмники излучения обладают постоянной чувствительностью, их подразделяют на две группы: интегральные и селективные.
К интегральным преобразователям относятся тепловые преобразователи, действие которых основано на преобразовании энергии излучения в температуру. Тепловые приёмники поглощают всю мощность падающего на них излучения независимо от длины волны.
К селективным приёмникам относятся фотопреобразователи, в которых используются явления внутреннего и внешнего фотоэффекта. Это вакуумные и газонаполненные фотоэлементы, фотоумножители, фоторезисторы, фотодиоды и т.д.
Тепловой приёмник представляет собой тонкий чернёный металлический диск присоединённый к термочувствительному элементу, измеряющему температуру диска. Чернёный диск поглощает падающее на него излучение и нагревается до температуры, при которой мощность рассеиваемая излучением, теплопроводностью и конвекцией, будет равна поглощаемой мощности. Коэффициент поглощения чернёной поверхности мало отличается от единицы в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного излучения. Следовательно температура приёмника пропорциональна интегральной мощности падающего излучения и не зависит от спектрального состава этого излучения.
В ряде случаев тепловые приёмники не имеют специальных дисков и представляют собой плоскую пластину из двух различных металлов, образующих термопару, либо тонкую полоску из металла или полупроводника, изменяющую своё сопротивление в зависимости от температуры. Преобразователи с изменяющимся сопротивлением называются балометрами.
Для уменьшения конвективных потерь преобразователь излучения помещают в вакуумном баллоне в котором делается окно из кварца. В качестве термочувствительного элемента используют термопары, терморезисторы и т.д.
Интегральными преобразователями являются также пироэлектрические элементы входящие в группу пьезоэлектриков. Пироэлектрический эффект заключается в том, что заряд на гранях элемента появляется под действием температуры. К пироэлектрикам относятся титанат бария, триглицеринсульфат ТГС, титанат лития.