Инфракрасный приемник
Cтраница 1
 |
Простой растр следящей системы. [1] |
Инфракрасные приемники делятся на два больших класса - тепловые и фотоэлектрические. Тепловые приемники обычно имеют чувствительный элемент малой теплоемкости, покрытый черным поглощающим материалом. Обнаружение излучения основано на изменении некоторых физических свойств, связанном с возрастанием температуры в результате поглощения лучистой мощности. [2]
Инфракрасные приемники на ФЭМ-эффекте ( разд. Необходимость использования большого магнита, по всей вероятности, является главной причиной их ограниченного использования. [3]
 |
Типичные константы инфракрасных приемников. [4] |
Для большинства инфракрасных приемников чувствительность к черному излучению ( МШЭ и D), деленная на спектральную чувствительность при длине волны, соответствующей максимуму характеристики, представляет собой постоянную величину. Для данного приемника эта постоянная не зависит ог какой-либо характеристики приемников данного типа. [5]
Для получения количественных данных электрический сигнал, возникающий в инфракрасном приемнике, усиливается и регистрируется на каком-либо измерительном приборе. [6]
В табл. 4.4 приведены значения этого масштабного множителя для ряда инфракрасных приемников. [7]
Для надежной и высокоэффективной работы различных радиоэлектронных устройств, квантовых генераторов и усилителей, инфракрасных приемников излучения необходимо обеспечить их интенсивное охлаждение вплоть до температур жидкого гелия. Обычно размеры охлаждаемых элементов очень малы, отводимое тепло не превышает 1 - 2 вт, а габаритные размеры жестко ограничены. Отсюда следует необходимость в использовании очень малых - микрокриогенных систем. К таким низкотемпературным устройствам предъявляются следующие основные требования: компактность, малая масса, быстрота действия, высокая надежность. Тепловой насос и детандерный рефрижератор в значительной степени удовлетворяют этим требованиям; на их основе был разработан ряд таких устройств. Так, например, миниатюрный рефрижератор, предназначенный для охлаждения инфракрасных детекторов, работает по циклу детандера с регенератором в мертвом объеме. Характеристики рефрижератора следующие: диаметр цилиндра 5 1 мм, длина 50 мм, регенератор диаметром 2 4 мм размещен внутри поршня. Теплоизоляция выполнена в виде сосуда Дьюара. [8]
Основные примененияЛ3 5: InSb, InAs - датчики основанные на Холла эффекте, и инфракрасные приемники ( см. Инфракрасное излучение); InP, GaAs, GaP - выпрямители, работающие при повышенных температурах ( см. Полупроводниковый диод), AlSb, GaAs-солнечные батареи; GaSb, GaAs-туннельные диоды; InAs, GaAs, GaP - оптические генераторы. [9]
В легированных КЯ ( в которых некоторые из электронных или дырочных подзон уже населены) структуру подзон можно наблюдать с помощью инфракрасного ( межподзонного) поглощения и рамановской спектроскопии. Эти процессы поглощения используются для изготовления инфракрасных приемников, подобных тем, в которых используются носители, связанные на примесях, в объемных материалах. Дополнительное преимущество КЯ заключается в том, что спектральный диапазон работы приемника легко изменять, изменяя ширину ямы. [10]
Несмотря на очевидный интерес, который такие сплавы представляют для использования в инфракрасных приемниках, никаких кривых спектральной чувствительности, по-видимому, не было опубликовано. Однако проведены убедительные измерения электронных эффективных масс при комнатной температуре с помощью эффекта Фарадея [753] и плазменного отражения [732], причем в обоих случаях минимальное значение массы имело место при 60 % InSb. Уменьшение эффективной массы ниже величины, найденной для чистого InSb, составляло лишь 23 %, так что либо в этих сплавах нарушается простая пропорциональность между эффективной массой и шириной запрещенной зоны, либо на измерения оказывают влияние другие эффекты. К числу факторов, влияющих на результаты измерений, возможно, относится неоднородность твердых растворов либо по составу, либо по концентрации носителей. [11]
Как уже было установлено, практически осуществимая конструкция свинцово-сульфидного фотоэле. В области спектроскопии и пирометрии были проделаны работы по использованию свинцово-теллуровых фотоэлементов, которые имеют наиболее высокую чувствительность и малую постоянную времени по сравнению с другими типами инфракрасных приемников. [12]
В настоящее время лазеры работают в широком интервале длин волн, приблизительно от 2000 А до 0 4 мм, но большинство из них характеризуется чрезвычайно малой шириной линии излучения. И хотя открыты уже сотни переходов, в большей части спектрального диапазона лазеры еще не созданы. Чтобы измерять параметры пучка света в таком огромном интервале длин волн, необходимы чрезвычайно разнообразные экспериментальные методы. Очевидно, что в некоторых областях спектра экспериментальные возможности ограничиваются типами доступных приемников. Наиболее изученная часть спектра - это область от 0 25 примерно до 1 ж / с. В данной области имеется большое число разнообразных приемников. Были достигнуты большие успехи и создано много приемников в диапазоне длин волн от 0 7 до 1000 ж / с, обычно называемом инфракрасным. Основные свойства некоторых из наиболее широко применяющихся инфракрасных приемников рассматриваются в гл. [13]
Страницы: 1