Лекция 11. Фотоприемники.

· Приемники оптического излучения, их свойства и характеристики. Типы приемников.

· Пассивные и активные фотоэлементы: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы

· Световодные фотоэлементы

Название диапазона	Длины волн, λ	Частоты, ν	Источники
Радиоволны	Сверхдлинные	более 10 км	менее 30 кГц	Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).
Длинные	10 км - 1 км	30 кГц - 300 кГц
Средние	1 км - 100 м	300 кГц - 3 МГц
Короткие	100 м - 10 м	3 МГц - 30 МГц
Ультракороткие	1 м - 0,1 мм	30 МГц - 300 ГГц[1]
Оптическое излучение	Инфракрасное излучение	1 мм - 780 нм	300 ГГц - 429 ТГц	Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.
Видимое излучение	780-380 нм	429 ТГц - 750 ТГц
Ультрафиолетовое	380 - 10 нм	7,5×1014 Гц - 3×1016 Гц	Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.
Ионизирующее электромагнитное излучение	Рентгеновские	10 - 5×10−3 нм	3×1016 — 6×1019 Гц	Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.
Гамма	менее 5×10−3 нм	более 6×1019 Гц	Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.

 

Фотоэлемент — электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в электрическую энергию.

Основной элемент устройства – электролюминесцентная ячейка (рис. 11.1). Это плоский конденсатор с проводящими обкладками с электролюминофором в качестве диэлектрика. Яркость ячейки растет с ростом переменного напряжения.

 

Рис. 11.1. Электролюминесцентная ячейка

Рис. 11.2. Схемотехническое изображение фоторезистора

 

Рис. 11.3. Внешний вид фоторезистора

Фотодио́д — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n -переходе (рис. 11.4).

Рис. 11.4. Фотодиод

Фототранзи́стор — оптоэлектронный полупроводниковый прибор, вариант биполярного транзистора (рис. 11.5). Отличается от классического варианта тем, что область базы доступна для светового облучения, за счёт чего появляется возможность управлять усилением электрического тока с помощью оптического излучения.

Рис.11.5. Фототранзистор

Световодные фотоэлементы, выпускаемые в настоящее время, приведены в таблице

		Большие фотоэлементы
		Малые фотоэлементы
		Миниатюрные фотоэлементы
		Световодные фотоэлементы
		Световоды
		Сверхминиатюрные фотоэлементы
		Вилочные фотоэлементы
		Специальные фотоэлементы
		Ультразвуковые датчики