DETEKTORY ŚWIATŁA. Parametry fotodetektorów

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "DETEKTORY ŚWIATŁA. Parametry fotodetektorów"

Transkrypt

1 DETEKTORY ŚWIATŁA Wyróżniamy: detektory termiczne i detektory fotonowe. Zaleta fotonowych: duża szybkość działania Wada: zależność sygnału detektora od częstotliwości promieniowania. Parametry fotodetektorów Najważniejsze parametry Czułość R,f i P, P I A Charakterystyka widmowa krzywa czułości C Czas narastania (opadania) Charakterystyka częstotliwościowa 1

2 R f R f 2 2 1/2, R 0 czułość w przypadku niezmodulowanego sygnału, stałą czasową odpowiedzi detektora. Czas martwy Prąd ciemny Relacja Richardsona Dushmana i t aat 2 exp e kt, gdzie: a stała, charakterystyczna dla materiału fotokatody (dla czystych metali Am 2 K 2 ), A pole fotokatody, praca wyjścia, T temperatura. Stosunek sygnału doszumu(ang. SNR signal to noise ratio) Moc równoważnej szumom (ang. NEP noise equivalent input power) Kryterium sygnał szum S N 1. Mniejsza wartość NEP detektora mniejsza moc jego szumów. 2

3 Zdolność detekcyjna lub wykrywalność D A f NEP, gdzie: A jest powierzchnią detektora, a f jest jego szerokością pasma. Jednostka Jons [mhz 1/2 ]. Dynamika (w [db]) maksymalny zakres zmian natężenia promieniowania, dla którego odpowiedź detektora jest liniowa. Wydajność kwantowa: liczba uwolnionych elektronów liczba padających fotonów. Szum Szum śrutowy Przyczyna: ziarnistość nośników prądu i fluktuacjami fotonów Niech I średnie natężenie światła. Liczba fotonów padających na detektor N I h średni prąd 3

4 ī e h I A, wydajność kwantowa, A powierzchnia detektora. Średni prąd szumowy 0 Moc prądu szumowego 0: i 2 N 2e2 N f 2eī f, h f szerokość pasma detektora. Czyli S N ī 2 R L I A P i 2 N R L 2h f 2h f, R L rezystancja obciążenia. Stosunek sygnału doszumuśrutowego bezpośrednią granicą detekcji Minimalny mierzalny sygnał, przys/n 1 i 1: P min 2h f. Szum Johnsona (Nyquista) Przyczyna: ruchliwość ładunków w temperaturze powyżej zera bezwzględnego lokalne 4

5 fluktuacje gęstości prądu szum termiczny (szum Johnsona): i 2 N R 4kT R f, gdzie: R rezystancją detektora. S N R 4kT f ep h Szum generacyjnorekombinacyjny i szum 1/f Przyczyna: statystyczny charakter dyfuzji ładunków statystyczne fluktuacje liczby rekombinacji elektron dziura. i 2 N g 4 i 2 N f 2 2, gdzie: i prąd polaryzacji detektora, czas rekombinacji, N średnia liczbą nośników. Przyczyna szumu 1/f : nie znana. i 2 N f K i f, f gdzie: K, i są stałymi dla typowych półprzewodników: 2 i

6 Inne rodzaje szumów Szum modowy Szum wybuchowy Szum wzmacniacza Szum laserowy 6

7 Oko Oko potrafi wykryć po adaptacji około 6 fotonów/s. Szerokość spektralna pasma od 400 do 700 nm), Wady: niewielka szybkość działania, niewielkie pasmo (może zaleta), brakmożliwości zapisu informacji. Średnia średnica ok. 2.4 cm. Komora przednia Komora tylna Tarcza nerwu wzrokowego Budowa oka. Tęczówka kolor oczu, aperturę oka od 2 do 8 mm. Siatkówka: zwiera elementy fotoczułe. 7

8 Na zewnętrznej części więcej pręcików (ok. 125 mln.) (odpowiadają za widzenie zmierzchowe skotopowe) niż czopków (widzenie dzienne fotopowe) (razem ok. 6 mln) Plamka żółta największa ostrość. Plamka ślepa miejsce wychodzenia nerwów. Krzywa czułości oka zależy od natężenia oświetlenia 100 Czułość względna Pręciki Czopki Długość fali [nm] Krzywa czułości czopków i pręcików Rogówka: n 1.37, nie jest kulista jest bardziej płaska na zewnątrz Ciało wodniste n 1.33). Soczewka (średnica ok. 10 mm), n od 1.40 w środkudon 1.38 na zewnątrz. Mięień rzęskowy poprzez wiązadła 8

9 akomodacja oka Kąt widzenia wynosi 120 o w poziomie i 90 o w pionie. Obszar maksymalnej zdolności rozdzielczej : 20 o i 15 o Odległość najlepszego widzenia 25 30cm. Niewielka wrażliwość oka na polaryzację światła. Wzrokowy układ detekcyjny: oko (jako fotoprzetwornik), włókna nerwowe nerw wzrokowy kora wzrokowa w tylnej części mózgu (procesor). 9

10 Detektory termiczne Składają się z: elementu aktywnego o pojemności cieplnej H, elementu o przewodności cieplnej G połączonego z rezerwuarem rezerwuaru ciepła (otoczeniem) o temperaturze T R. Padające promieniowanie Element aktywny H G Rezerwuar ciepła T R Schemat detektora termicznego. W równowadze termodynamicznej d Q G T, dt gdzie: Q jest zmianą energii cieplnej. Q 0 jeśli ciepło przepływa od detektora do rezerwuaru, zatem Q H T. Po absorpcji promieniowania W t : 10

11 H d dt T G T W t. Niech Stąd W t W f exp i 2 ft. T T f exp i 2 ft. T f W f G f 2 H 2 1/2. T f W f G f 2 2 H, 1/2 gdzie: H H/G termiczna stała czasowa. Detektory piroelektryczne Komórka Golaya, Bolometry, Termopary Cecha detektorów termicznych brak zależności ich zdolności detekcyjne od długości fali 11

12 Detektory fotonowe Detektory fotonowe: detektory próżniowe fotokomórki, fotopowielacze, półprzewodnikowe diody półprzewodnikowe, struktury na studniach kwantowych Zewnętrzny efekt fotoelektryczny fotopowielacz. Wewnętrzny efekt fotoelektryczny dioda pn. Ilość fotonów na powierzchni detektora/s P/h, liczba uwolnionych elektronów P/h, a natężenie prądu i ep h e P hc. Czułość fotodetektora R, f Napięcie wyjściowe i P e hc, V e P hc R L. Fotopowielacze 12

13 Wykorzystuje się: zewnętrzny efekt fotoelektryczny i emisję wtórną Równanie Einsteina h E k W. Składa się z: fotokatody, dynod (dokilkudo kilkunastu) i anoda Dzielnik napięcia rozdziela potencjal między dynody. Dynody Anoda Fotoelektron Elektrony wtórne Fotokatoda R C R L hν R R R R R Zasilacz WN Typowy schemat podłączenia fotopowielacza do zasilacza wysokiego napięcia. Wzmocnienie prądowe M N, gdzie: jest wzmocnieniem każdej dynody (26), N jest liczbą dynod. 13

14 Przy 20 fotonów/ s o energii W ( 500nm), jeżeli N 12 i 4, tojeśli 0.15 prąd anodowy: i a M e P h A, na oporze obciążenia 1M spadek napięcia U 8V. Szybkość działania (pasmo kilku GHz). Wada: duży prąd ciemny remedium: chłodzenie. Szum śrutowy i 2 N a 2eM 2 F ī k ī d f, gdzie: F / 1. Niech P P 0 1 msin m t, gdzie: m jest głębokością modulacji, a m częstością modulacji. Prąd z fotokatody zatem i k t ī k 1 msin m t, gdzie: Prąd anodowy ī k e h P 0. 14

15 i a t Mī k msin m t. Stosunek sygnału doszumu S N i a 2. i 2 N a Z warunku S/N 1 P min 2h ī d f e. Dla typowych (ale dobrych) fotopowielaczy: W. 15

16 Fotodiody pn i fotoogniwa Tryb fotoprzewodnictwa spolaryzowane w kierunku zaporowym Tryb fotowoltaiczny złącze nie jest spolaryzowane p n hν E g A B C a) R < R <R L3 L2 L1 20 i[ma] D P = 0 mw 10 mw 20 mw 30 mw 40 mw R L3 Obszar fotoprzewodnictwa 10 b) c) V V D 0 _ R L V[V] D R L1 R L2 Obszar fotowoltaiczny V D R L1 R L2 R L i D Fotodioda Fotodioda 16

17 Fotoprzewodnictwo R L i D V D V 0 0, i D 1 R L V 0 V D. Prosta obciążenia maujemnywspółczynnik kierunkowy. Tryb fotowoltaiczny dioda działa jak fotoogniwo. V D i D R L 0, proste obciążenia i D V D R L. a) b) Fotoprąd [ma] Ω 30Ω 100Ω 500Ω 1kΩ 5kΩ E[klx] Natężenie oświetlenia Rezystancja dopasowania R dop [kω] E[klx] Natężenie oświetlenia Charakterystyki fotoogniwa Wartość rezystancji dopasowania zależy od natężenia oświetlenia. 17

18 Fotodiody pin Warstwa antyrefleksyjna hν Kontakt Warstwa absorpcyjna p i n Izolator Kontakt p i n hν E g Obszar dryftu Budowa, schemat zasilania i układ pasm diody pin W polu elektrycznym: dziury w lewo a elektrony prawo. Złącze pi rozdziela ładunki skok potencjału. Złącze in jest kontaktem omowym. Czas narastania 1ns, nawet do 100 ps. Sprawność konwersji około 80%. Charakterystyki diod pin podobne do pn. Szum dla sygnału zmodulowanego 18

19 S N przy m 1 i s i N 2 i N 2 R P 0 e/h 2 Rm 2 /2 2eR P 0 e/h ī d f 4kT f. S N P 0 2h f, Fotodiody lawinowe Zasilanie V. B hν E g A C G D E F Schemat powielania nośników w fotodiodzie lawinowej. Współczynnik powielania M 1 V v, 1 V b gdzie: V jest napięciem polaryzacji, V b napięciem przebicia, v między 1.5 i 6. 19

20 Generacji nośników w warstwie o grubości dx i powierzchni A: generacja przez absorbowane fotony lub termicznie AqGdx (G stała generacji), generacja w wyniku zderzeń z elektronami n I n dx, generacja po zderzeniach z dziurami p I p dx. Zmiana elektronowego i dziurowego prądu di n dx ni n p I p AqG, i di p dx ni n p I p AqG, n p współczynniki powielania. Z drugiego di p dx p n I p n I AqG, I I p I n całkowity prąd. Ogólne rozwiązanie I p x Cexp p n x ni AqG p n, Stała całkowania C z warunków brzegowych. 20

21 Z zasady zachowania prądu I I n 0 I p L. Całkowity prąd płynący przez diodę I AqG exp p n L 1 n p exp p n L. Stosunek całkowitego prądu do prądu pierwotnego współczynnik powielania M I AqG exp p n L 1 n p exp p n L. Jeżeli n p, to M 1 1 L. hν Kontakt Obszar absorpcji n n p i( π) n Obszar powielania p Kontakt n p i( π) p Pole elektryczne Obszar powielania 21

22 Stosunek sygnału doszumudiod lawinowych S N i s i 2 N i 2 N R M 2 e h P 0 2 R 2eRFM 2 Graniczna wartość S N P 0 2h F f. Sprawność ok. 100%, szerokość pasma kilkaset GHz i współczynnik powielania Wada duży prąd ciemny. e P h 0 ī d f 4kT f. Diody Schottky ego a) b) E F E S Półprzewodnik E c Metal Światło E v Metal Półprzewodnik 22

23 Zaletywstosunkudodiodpn: obszar zubożony leży w pobliżu powierzchni, szybki czasem odpowiedzi (100 GHz), możliwa detekcja promieniowania krótkofalowego, małyprąd wsteczny. Fotorezystory Liczba nośników generowanych dn P dt h u t N, Rozwiązanie N P h 1 exp t. Prąd płynący przez fotorezystor i d e l N e P h l 1 exp t. l czas, w którym nośniki przebywają drogę l. / l wzmocnienie. 23

24 Fototranzystory Detektory z supersieciami Diody lawinowe. Powielanie w supersieciach Supersieci p E g hν GaAs AlGaAs n Jonizacja w strukturze supersieci AlGaAsGaAs. Fotopowielacz półprzewodnikowy (ang. solid state photomultiplier) 24

25 hν E g p n Struktura pasm i powielanie w fotopowielaczu półprzewodnikowym. Fotorezystory z supersieciami 1. Przejście podpoziompodpoziom. 2. Przejście podpoziompasmo ciągłe (ang. bound to free) Siatka dyfrakcyjna Obszar studni kwantowych Kontakt Promieniowanie Pojedynczy piksel macierzy detektora na studniach kwantowych 25

26 Kontinuum Termoemisja Tunelowanie z termoaktywacją AlGaAs Fotoprąd GaAs Tunelowanie sekwencyjne Pasmo przewodnictwa Fotorezystor z supersiecią Zalety: Czułość spektralna może być dowolnie regulowana. Możliwość produkcji wielkowymiarowych macierzy detektorów o bardzo dobrych właściwościach detekcyjnych. 26

27 Przyrządy z przenoszeniem ładunku (CCD) SiO 2 Elektroda V Elektrony Studnia potencjału Półprzewodnik typu p Kondensator MOS i studnia potencjału. Cykl czterofazowy Cykl trójfazowy Cykl dwufazowy φ 1 φ 2 φ 1 φ 2 φ 1 φ 2 φ 1 φ 1 φ 2 φ 3 φ 1 φ 2 φ 3 φ 1 φ 1 φ 2 φ 1 φ 2 φ 1 φ 2 φ 1 1 Cykle zegarowe czas t 0 t 1 t 2 Schematy przenoszenie ładunku objętościowego z lewa na prawo CCD z trójfazowym cyklem zegarowym 27

28 Kamery CCD z kanałem zagrzebanym Elektrody kształt linijki lub dwuwymiarowej matrycy. Liczba pixeli: Wymiary liniowe rzędu do kilkunastu m. Typowy detektor liniowy CCD: elektrod o wymiarach liniowych rzędu do kilkunastu m, odległość między elektrodami wynosi 1 2 m. napięcia wynoszą od 3 do 10 V z czasem narastaniem w granicach 10 do100 s. maksymalna szybkość taktowania przekracza 50 MHz. Światło hν hν hν SiO 2 Sekcja obrazowa φ Sekcja pamięci 1 φ 1 φ2 φ 3 2 Zestaw bramek p Schemat elementu CCD 28

29 Wzmaczniacze obrazu Wzmocnienie luminancji powyżej Wzmacniacze: z ogniskowaniem zbliżeniowym, elektrostatycznym i magnetycznym. Fotony Włókna światłowodowe Elektrody Elektrony Stożek anodowy Włókna światłowodowe Wzmacniacz obrazu z ogniskowaniem elektrostatycznym. Płytki mikrokanalikowe (ang. microchannal plate MCP). 29

30 Płytka mikrokanalikowa Pojedynczy mikrokanalik Elektrony wtórne Fotoelektron V Potencjał przyspieszający Płytka mikrokanalikowa i schemat powielania elektronów. Wzmocnieniedo10 8. Kaskady Transoptory Dioda Dioda Dioda Fotorezystor Dioda Fototranzystor Dioda Fototranzystor w układzie Darlingtona 30

31 Detekcja koherentna Układy detekcji, w których wykorzystuje się koherencję światła noszą nazwę systemów koherentnych. a) Fala sygnałowa Detektor Fala odniesienia Lokalny oscylator b) Fala sygnałowa Fala odniesienia Sprzęgacz kierunkowy Detektor Detekcja heterodynowa przy użyciu dzielnika wiązki (a) i światłowodowego sprzęgacza kierunkowego (b) Detekcja heterodynowa Częstość oscylatora lokalnego l jest przesunięta w stosunku do częstości nośnej n oczęstotliwość pośrednią p zzakresu fal radiowych l n p. Pole elektryczne 31

32 E n E n 0 cos n t n, E l E 0 l cos n p t l. Prąd detektora i E n E l 2. Prąd detektora i E 0 n cos n t n 2 E l 0 cos n p t l 2 E n 0 E l 0 cos 2 n p t n l E 0 n E 0 l cos p t n l. Po uproszczeniach i I n I l 2 I n I s cos p t n l. Po odfiltrowaniu stałych i 2 I n I l cos p t n l. Wielkość prądu detektora w przypadku detekcji heterodynowej zależy odczęstości, fazy i amplitudy fali. Detekcja homodynowa lokalny oscylator ma tę samą częstość co fala nośna i prąd detektora i 2 I n I l cos n l. Informacja w zmodulowanej amplitudzie 32

33 lub (i) fazie. Fotodetektory Światłowodowe koherentne łącze telekomunikacyjne. Polepszenie stosunku sygnał/szum o 10 do 20dB w stosunku do detekcji bezpośredniej. Szum śrutowy ī 2 N 2e E n 2 2 E 2 l 2 ī 2 d f Sygnał i s t AE n E l cos p t n l. Dla detekcji heterodynowej S N AE n E l 2 2 e A E 2 n E 2 l ī 2 d 4kT/R f. 33

34 Jeżeli E l E n 2 S N AE n 2e f P h f. Jest to wynik dwukrotnie lepszy niż w przypadku detekcji bezpośredniej. Zatem: wzmocnienie sygnału bez wzmocnienia szumu. Sygnał jest zmodulowany fazowo E s t E n cos t mcos m t, m głębokość modulacji. Sygnał i s t A E n cos t mcos m t E l cos l l Po rozwinięciu E s t E n J 0 m cos n t, E n J 1 m cos n m t E n J 1 m cos n m t J 0,1 m amplitudy funkcji Bessela Ponieważ J 1 m 2 J 1 m, zatem i s t 2 AJ 1 m E n E l sin n l t l sin m t. 34

35 Jeżeli E l E n, to dla detekcji heterodynowej S N AJ m E n, e f a homodynowej S N 2 AJ m E n. e f Szum w systemach detekcji bezpośredniej jest większy niż wukładach detekcji koherentnych, przy czym stosunek S/N detekcji heterodynowej jest dwukrotnie mniejszy niż homodynowej. 35

36 Literatura 1. Z. Bielecki, A. Rogalski, Detekcja Sygnałów Optycznych, WNT, Warszawa A. Kowalski, Podstawy telekomunikacji, Oficyna PW, Warszawa J. Siuzdak, Wstęp dowspółczesnej telekomunikacji światłowodowej, WKŁ, Warszawa M. Szustakowski, Elementy techniki światłowodowej, WNT,Warszawa B. Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo UMK, Toruń

Wykład VII Detektory I

Wykład VII Detektory I Wykład VII Detektory I Rodzaje detektorów Parametry detektorów Sygnał na wyjściu detektora zależy od długości fali (l), powierzchni światłoczułej (A) i częstości modulacji (f), polaryzacji (niech opisuje

Bardziej szczegółowo

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja Rekapitulacja Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje: czwartek

Bardziej szczegółowo

Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał

Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał FOTODETEKTORY Fotodetektory Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał - detektory termiczne, wykorzystują zmiany temperatury

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik Repeta z wykładu nr 6 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 - kontakt omowy

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny Repeta z wykładu nr 8 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 przegląd detektorów

Bardziej szczegółowo

Optyka instrumentalna

Optyka instrumentalna Optyka instrumentalna wykład 12 25 maja 2017 Wykład 11 Wiązki przyosiowe Wyższego rzędu TEM mn (Gaussa-Hermite a) Elementy optyczne w działaniu na wiązki Prawo ABCD dla wiązek gaussowskich Ogniskowanie

Bardziej szczegółowo

Fotodetektor. Odpowiedź detektora światłowodowego. Nachylenie (czułość) ~0.9 ma/mw. nachylenie = czułość (ma/mw) Prąd wyjściowy (ma)

Fotodetektor. Odpowiedź detektora światłowodowego. Nachylenie (czułość) ~0.9 ma/mw. nachylenie = czułość (ma/mw) Prąd wyjściowy (ma) Detektory Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim. Wykorzystanie niekomercyjne dozwolone pod warunkiem podania źródła. Sergiusz Patela

Bardziej szczegółowo

( ) u( λ) w( f) Sygnał detektora

( ) u( λ) w( f) Sygnał detektora PARAMETRY DETEKTORÓW FOTOELEKTRYCZNYCH Sygnał detektora V = V(b,f, λ,j,a) b f λ J A - polaryzacja, - częstotliwość modulacji, - długość fali, - strumień (moc) padającego promieniowania, - pole powierzchni

Bardziej szczegółowo

Zakres wykładu. Detekcja światła. Zakres wykładu. Zakres wykładu

Zakres wykładu. Detekcja światła. Zakres wykładu. Zakres wykładu Zakres wykładu Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje: czwartek

Bardziej szczegółowo

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor Fotoelementy Wstęp W wielu dziedzinach techniki zachodzi potrzeba rejestracji, wykrywania i pomiaru natężenia promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fal, w tym i promieniowania widzialnego,

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n

Repeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n Repeta z wykładu nr 5 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

Optyczne elementy aktywne

Optyczne elementy aktywne Optyczne elementy aktywne Źródła optyczne Diody elektroluminescencyjne Diody laserowe Odbiorniki optyczne Fotodioda PIN Fotodioda APD Generowanie światła kontakt metalowy typ n GaAs podłoże typ n typ n

Bardziej szczegółowo

Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV

Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV (Światłowodowe systemy szerokopasmowe) (c) Sergiusz Patela 1998-2002 Sieci optyczne - Parametry i technologia systemu CTV 1 Podstawy optyki swiatlowodowej:

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 2. Detekcja światła. Parametry fotodetektorów. Co to jest detektor?

Repeta z wykładu nr 2. Detekcja światła. Parametry fotodetektorów. Co to jest detektor? Repeta z wykładu nr 2 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 13 Temat: Biostymulacja laserowa Istotą biostymulacji laserowej jest napromieniowanie punktów akupunkturowych ciągłym, monochromatycznym

Bardziej szczegółowo

Wykład VIII. Detektory fotonowe

Wykład VIII. Detektory fotonowe Wykład VIII Detektory fotonowe Półprzewodnik w polu elektrycznym dep F dx dv e ( x) ( e) dx dv ( x) dx ( x) const c V cx E p cex Detektory fotoprzewodzące ( t) q[ n( t) p( t) ] n p n p g op n ( t) qg op

Bardziej szczegółowo

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. 1 A. Fotodioda Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym w którym zachodzi

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDA DZENNE LABORATORUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNKOWYCH Ćwiczenie nr 5 Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n. Zagadnienia

Bardziej szczegółowo

Wykład VII Detektory

Wykład VII Detektory Wykład VII Detektory Rodzaje detektorów Parametry detektorów Sygnał na wyjściu detektora zaeży od długości ai powierzchni światłoczułej A i częstości moduacji poaryzacji niech opisuje to parametr - ias

Bardziej szczegółowo

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe

Bardziej szczegółowo

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA INSTYTUT OPTOELEKTRONIKI LABORATORIUM DETEKCJI SYGNAŁÓW OPTYCZNYCH GRUPA:.. Skład podgrupy nr... 1.. 2.. 3.. 4.. 5.. 6.. PROTOKÓŁ DO ĆWICZENIA nr.. Temat ćwiczenia: Pomiary

Bardziej szczegółowo

Autokoherentny pomiar widma laserów półprzewodnikowych. autorzy: Łukasz Długosz Jacek Konieczny

Autokoherentny pomiar widma laserów półprzewodnikowych. autorzy: Łukasz Długosz Jacek Konieczny Autokoherentny pomiar widma laserów półprzewodnikowych autorzy: Łukasz Długosz Jacek Konieczny Systemy koherentne wstęp Systemy transmisji światłowodowej wykorzystujące podczas procesu transmisji światło

Bardziej szczegółowo

Bernard Ziętek OPTOELEKTRONIKA

Bernard Ziętek OPTOELEKTRONIKA Uniwersytet Mikołaja Kopernika Bernard Ziętek OPTOELEKTRONIKA Wydanie III, uzupełnione i poprawione Toruń 2011 SPIS TREŚCI PRZEDMOWA DO III WYDANIA 1 PRZEDMOWA DO II WYDANIA 3 PRZEDMOWA DO I WYDANIA 4

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 10. Detekcja światła. Kondensator MOS. Plan na dzisiaj. fotopowielacz, część 2 MCP (detektor wielokanałowy) streak camera

Repeta z wykładu nr 10. Detekcja światła. Kondensator MOS. Plan na dzisiaj. fotopowielacz, część 2 MCP (detektor wielokanałowy) streak camera Repeta z wykładu nr 10 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 fotopowielacz,

Bardziej szczegółowo

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński Elementy optoelektroniczne Przygotował: Witold Skowroński Plan prezentacji Wstęp Diody świecące LED, Wyświetlacze LED Fotodiody Fotorezystory Fototranzystory Transoptory Dioda LED Dioda LED z elektrycznego

Bardziej szczegółowo

Urządzenia półprzewodnikowe

Urządzenia półprzewodnikowe Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor

Bardziej szczegółowo

Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH. Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWONIKACH. Cel ćwiczenia: Wyznaczenie podstawowych parametrów spektralnych fotoprzewodzącego detektora podczerwieni. Opis stanowiska:

Bardziej szczegółowo

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE, WEWNETRZNE I ICH RÓŻNE ZASTOSOWANIA ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE Światło padając na powierzchnię materiału wybija z niej elektron 1 ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE

Bardziej szczegółowo

Struktura pasmowa ciał stałych

Struktura pasmowa ciał stałych Struktura pasmowa ciał stałych dr inż. Ireneusz Owczarek CMF PŁ ireneusz.owczarek@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/iowczarek 2012/13 Spis treści 1. Pasmowa teoria ciała stałego 2 1.1. Wstęp do teorii..............................................

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA

Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA Cel: Celem ćwiczenia jest zbadanie charakterystyk prądowo

Bardziej szczegółowo

Równanie Shockley a. Potencjał wbudowany

Równanie Shockley a. Potencjał wbudowany Wykład VI Diody Równanie Shockley a Potencjał wbudowany 2 I-V i potencjał wbudowany Temperatura 77K a) Ge E g =0.7eV b) Si E g =1.14eV c) GaAs E g =1.5eV d) GaAsP E g =1.9eV qv 0 (0. 5 0. 7)E g 3 I-V i

Bardziej szczegółowo

Prawdopodobieństwo obsadzania każdego stanu jednoelektronowego określone jest przez rozkład Fermiego, tzn. prawdopodobieństwo, że stan o energii E n

Prawdopodobieństwo obsadzania każdego stanu jednoelektronowego określone jest przez rozkład Fermiego, tzn. prawdopodobieństwo, że stan o energii E n 1 CCD Aby zrozumieć zjawiska zachodzące w kamerze CCD, należy przypomnieć w jaki sposób jest tworzona studnia potencjału oraz jaki jest wpływ przyłożonego napięcia zewnętrznego na głębokość studni. Prawdopodobieństwo

Bardziej szczegółowo

Kątowa rozdzielczość matrycy fotodetektorów

Kątowa rozdzielczość matrycy fotodetektorów WYKŁAD 24 SMK ANALIZUJĄCE PRZETWORNIKI OBRAZU Na podstawie: K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKŁ, Warszawa 2001 1. Zakres dynamiczny, rozdzielczość przestrzenna miara dokładności rozróżniania szczegółów

Bardziej szczegółowo

1 Detektor CCD. aparaty cyfrowe kamery VIDEO spektroskopia mikrofotografia astrofizyka inne

1 Detektor CCD. aparaty cyfrowe kamery VIDEO spektroskopia mikrofotografia astrofizyka inne Wykład IX CCD 1 1 Detektor CCD. Uran - pierwszy obiekt sfotografowany przy pomocy CCD w r. 1975. (61 calowy teleskop w górach Santa Catalina w pobliżu Tucson - Arizona). Zdjęcie zrobione zostało przy 0.89mm.

Bardziej szczegółowo

Badanie charakterystyk detektorów promieniowania elektromagnetycznego.

Badanie charakterystyk detektorów promieniowania elektromagnetycznego. Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH POLITECHNIKA WARSZAWSKA ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa Badanie charakterystyk detektorów promieniowania elektromagnetycznego.

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych Ćwiczenie nr 34 Badanie elementów optoelektronicznych 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z elementami optoelektronicznymi oraz ich podstawowymi parametrami, a także doświadczalne sprawdzenie

Bardziej szczegółowo

LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK

LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK TEK Lasery na ciele stałym lasery, których ośrodek czynny jest: -kryształem i ciałem amorficznym (również proszkiem), - dielektrykiem i półprzewodnikiem. 2 Podział

Bardziej szczegółowo

Wybrane elementy optoelektroniczne. 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5.

Wybrane elementy optoelektroniczne. 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5. Wybrane elementy optoelektroniczne 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5. Podsumowanie a) b) Light Emitting Diode Diody elektrolumiscencyjne Light

Bardziej szczegółowo

Badanie detektorów promieniowania optycznego

Badanie detektorów promieniowania optycznego LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 10 Badanie detektorów promieniowania optycznego Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z podstawowymi charakterystykami detektorów. promieniowania optycznego. Badane

Bardziej szczegółowo

VI. Elementy techniki, lasery

VI. Elementy techniki, lasery Światłowody VI. Elementy techniki, lasery BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet a) Sprzęgacze czołowe 1. Sprzęgacze światłowodowe (czołowe, boczne, stałe, rozłączalne) Złącza,

Bardziej szczegółowo

Skończona studnia potencjału

Skończona studnia potencjału Skończona studnia potencjału U = 450 ev, L = 100 pm Fala wnika w ściany skończonej studni długość fali jest większa (a energia mniejsza) Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach

Bardziej szczegółowo

Elementy optoelektroniczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Elementy optoelektroniczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Elementy optoelektroniczne Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Półprzewodnikowe elementy optoelektroniczne Są one elementami sterowanymi natężeniem

Bardziej szczegółowo

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski 1 1 Dioda na złączu p n Zgodnie z wynikami, otrzymanymi na poprzednim wykładzie, natężenie prądu I przepływającego przez złącze p n opisane jest wzorem Shockleya

Bardziej szczegółowo

Własności światła laserowego

Własności światła laserowego Własności światła laserowego Cechy światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy oraz spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność kątową awkącie

Bardziej szczegółowo

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Część 2 Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 23 Półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego 1 I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki spektralnej nietermicznego źródła promieniowania (dioda LD

Bardziej szczegółowo

Źródła i detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

Źródła i detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH. IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWONIKACH. Cel ćwiczenia: Wyznaczenie podstawowych parametrów spektralnych fotoprzewodzącego detektora podczerwieni. Opis stanowiska: Monochromator-SPM-2

Bardziej szczegółowo

Wykład 7. Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe

Wykład 7. Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe Wykład 7 Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe Złącze p-n Złącze p-n Tworzy się złącze p-n E Złącze po utworzeniu Pole elektryczne na styku dwóch półprzewodników powoduje, że prąd łatwo

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE Ćwiczenie nr 8 Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n I. Zagadnienia do samodzielnego przygotowania

Bardziej szczegółowo

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7 Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7 Temat: Badanie właściwości elektrycznych półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych.. Cel ćwiczenia: Poznanie budowy, zasady działania, charakterystyk

Bardziej szczegółowo

Wzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski

Wzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski Wzrost pseudomorficzny Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 naprężenie

Bardziej szczegółowo

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Część 2 Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Łukasz Starzak, Przyrządy półprzewodnikowe mocy, zima 2015/16 20 Półprzewodniki Materiały, w których

Bardziej szczegółowo

W książce tej przedstawiono:

W książce tej przedstawiono: Elektronika jest jednym z ważniejszych i zarazem najtrudniejszych przedmiotów wykładanych na studiach technicznych. Co istotne, dogłębne zrozumienie jej prawideł, jak również opanowanie pewnej wiedzy praktycznej,

Bardziej szczegółowo

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA B V B C ZEWNĘTRZNE POLE ELEKTRYCZNE B C B V B D = 0 METAL IZOLATOR PRZENOSZENIE ŁADUNKÓW ELEKTRYCZNYCH B C B D B V B D PÓŁPRZEWODNIK PODSTAWOWE MECHANIZMY

Bardziej szczegółowo

Kwantowa natura promieniowania

Kwantowa natura promieniowania Kwantowa natura promieniowania Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość. Promieniowanie ciała

Bardziej szczegółowo

1100-1BO15, rok akademicki 2016/17

1100-1BO15, rok akademicki 2016/17 1100-1BO15, rok akademicki 2016/17 y z y z y f y f y y y y z f z f zz ff Analizując rysunek można napisać zależność n sin u r s r s n sinu. Aby s było niezależne od kąta u musi być zachowany warunek sin

Bardziej szczegółowo

WYKORZYSTANIE FOTOPRZETWORNIKÓW W UKŁADACH AUTOMATYKI.

WYKORZYSTANIE FOTOPRZETWORNIKÓW W UKŁADACH AUTOMATYKI. Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 4 str. 1/1 ĆWICZENIE 4 WYKORZYSTANIE FOTOPRZETWORNIKÓW W UKŁADACH AUTOMATYKI. 1. CEL ĆWICZENIA: zapoznanie się z zasadą działania podstawowych fotoprzetworników,

Bardziej szczegółowo

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Wojciech Niwiński 30.03.2004 Bartosz Lassak Wojciech Zatorski gr.7lab Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Zadanie laboratoryjne miało na celu zaobserwowanie różnic

Bardziej szczegółowo

Na podstawie: K. Booth, S. Hill Optoelektronika ; J. Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej ; J. Watson, Elektronika

Na podstawie: K. Booth, S. Hill Optoelektronika ; J. Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej ; J. Watson, Elektronika 1. Elementy i układy optyczne. Na podstawie: K. Booth, S. Hill Optoelektronika ; J. Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej ; J. Watson, Elektronika Soczewki: rozpraszające, skupiające

Bardziej szczegółowo

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe Diody Dioda jest to przyrząd elektroniczny z dwiema elektrodami mający niesymetryczna charakterystykę prądu płynącego na wyjściu w funkcji napięcia na wejściu. Symbole graficzne diody, półprzewodnikowej

Bardziej szczegółowo

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne 1 Generacja optyczna swobodnych nośników Fotoprzewodnictwo σ=e(µ e n+µ h p) Fotodioda optyczna generacja par elektron-dziura pole elektryczne złącza rozdziela parę

Bardziej szczegółowo

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17) 152 Elektryczność 3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17) Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk tranzystora npn w układzie ze wspólnym emiterem W E. Zagadnienia do przygotowania: półprzewodniki,

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj Repeta z wykładu nr 4 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet II. WYBRANE LASERY BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet Laser gazowy Laser He-Ne, Mechanizm wzbudzenia Bernard Ziętek IF UMK Toruń 2 Model Bernard Ziętek IF UMK Toruń 3 Rozwiązania stacjonarne

Bardziej szczegółowo

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe Diody półprzewodnikowe prostownicze detekcyjne impulsowe... Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Wykład V Złącze P-N 1

Wykład V Złącze P-N 1 Wykład V Złącze PN 1 Złącze pn skokowe i liniowe N D N A N D N A p n p n zjonizowane akceptory + zjonizowane donory x + x Obszar zubożony Obszar zubożony skokowe liniowe 2 Złącze pn skokowe N D N A p n

Bardziej szczegółowo

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne 1 Generacja optyczna swobodnych nośników Fotoprzewodnictwo σ=e(µ e n+µ h p) Fotodioda optyczna generacja par elektron-dziura pole elektryczne złącza rozdziela parę

Bardziej szczegółowo

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne Spis treści Przedmowa 13 Wykaz ważniejszych oznaczeń 15 1. Zarys właściwości półprzewodników 21 1.1. Półprzewodniki stosowane w elektronice 22 1.2. Struktura energetyczna półprzewodników 22 1.3. Nośniki

Bardziej szczegółowo

Półprzewodniki. złącza p n oraz m s

Półprzewodniki. złącza p n oraz m s złącza p n oraz m s Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana ze środków Unii

Bardziej szczegółowo

(1.1) gdzie: - f = f 2 f 1 - bezwzględna szerokość pasma, f śr = (f 2 + f 1 )/2 częstotliwość środkowa.

(1.1) gdzie: - f = f 2 f 1 - bezwzględna szerokość pasma, f śr = (f 2 + f 1 )/2 częstotliwość środkowa. MODULACJE ANALOGOWE 1. Wstęp Do przesyłania sygnału drogą radiową stosuje się modulację. Modulacja polega na odzwierciedleniu przebiegu sygnału oryginalnego przez zmianę jednego z parametrów fali nośnej.

Bardziej szczegółowo

Układy nieliniowe - przypomnienie

Układy nieliniowe - przypomnienie Układy nieliniowe - przypomnienie Generacja-rekombinacja E γ Na bazie półprzewodników γ E (Si)= 1.14 ev g w.8, p.1 Domieszkowanie n (As): Większościowe elektrony pasmo przewodnictwa swobodne elektrony

Bardziej szczegółowo

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe Diody półprzewodnikowe prostownicze detekcyjne impulsowe... Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Elementy optoelektroniczne

Elementy optoelektroniczne Temat i plan wykładu Elementy optoelektroniczne 1. Fotorezystor 2. Dioda elektroluminiscencyjna 3. Fotodioda 4. Fototranzystor 5. Transoptor ELEKTRONIKA Jakub Dawidziuk Fotorezystory Budowa, materiały.

Bardziej szczegółowo

Detektor CCD. aparaty cyfrowe kamery VIDEO spektroskopia mikrofotografia astrofizyka inne

Detektor CCD. aparaty cyfrowe kamery VIDEO spektroskopia mikrofotografia astrofizyka inne Wykład VIII CCD 1 Detektor CCD Uran - pierwszy obiekt sfotografowany przy pomocy CCD w r. 1975. (61 calowy teleskop w górach Santa Catalina w pobliżu Tucson - Arizona). Zdjęcie zrobione zostało przy 0.89mm.

Bardziej szczegółowo

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe Diody półprzewodnikowe prostownicze detekcyjne impulsowe... Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja

Bardziej szczegółowo

1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza

1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza Elementy półprzewodnikowe i układy scalone 1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza ELEKTRONKA Jakub Dawidziuk sobota,

Bardziej szczegółowo

5. FOTODETEKTORY I ODBIORNIKI OPTYCZNE

5. FOTODETEKTORY I ODBIORNIKI OPTYCZNE TELEKOMUNIKACJA OPTOFALOWA 5. FOTODETEKTOY I ODBIONIKI OPTYCZNE Spis treści: 5.1. Wiadomości podstawowe 5.. Fotodetektory komunikacji optycznej Fotorezystory Fotodetektory diodowe Fototranzystory 5.3.

Bardziej szczegółowo

GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO

GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO Światło może być rozumiane jako: Strumień fotonów o energii E Fala elektromagnetyczna. = hν i pędzie p h = = hν c Najprostszym przypadkiem fali elektromagnetycznej jest

Bardziej szczegółowo

IM-4 BADANIE ABSORPCJI ŚWIATŁA W MATERIAŁACH PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

IM-4 BADANIE ABSORPCJI ŚWIATŁA W MATERIAŁACH PÓŁPRZEWODNIKOWYCH IM-4 BADANIE ABSORPCJI ŚWIATŁA W MATERIAŁACH PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I. Cel ćwiczenia Zapoznanie się z fotoelektryczną optyczną metodą wyznaczania energii przerwy wzbronionej w półprzewodnikach na przykładzie

Bardziej szczegółowo

spis urządzeń użytych dnia moduł O-01

spis urządzeń użytych dnia moduł O-01 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie wybranych reprezentatywnych elementów optoelektronicznych nadajników światła (fotoemiterów), odbiorników światła (fotodetektorów) i transoptorów oraz zapoznanie

Bardziej szczegółowo

INDEKS. deklaracja... 7,117 model model materiału rdzenia Charakterystyki statyczne Czynnik urojony...103

INDEKS. deklaracja... 7,117 model model materiału rdzenia Charakterystyki statyczne Czynnik urojony...103 INDEKS.AC... 45.DC... 20,35,136.END... 3,5,22.ENDS... 68.FOUR... 94.IC... 72.INC... 67.LIB... 92.MC... 41.MODEL... 21,42,111.NODESET... 27.NOISE... 65.OP... 19.OPTIONS... 24, 85, 130, 135, 166.PLOT...

Bardziej szczegółowo

f = 2 śr MODULACJE

f = 2 śr MODULACJE 5. MODULACJE 5.1. Wstęp Modulacja polega na odzwierciedleniu przebiegu sygnału oryginalnego przez zmianę jednego z parametrów fali nośnej. Przyczyny stosowania modulacji: 1. Umożliwienie wydajnego wypromieniowania

Bardziej szczegółowo

!!!DEL są źródłami światła niespójnego.

!!!DEL są źródłami światła niespójnego. Dioda elektroluminescencyjna DEL Element czynny DEL to złącze p-n. Gdy zostanie ono spolaryzowane w kierunku przewodzenia, to w obszarze typu p, w warstwie o grubości rzędu 1µm, wytwarza się stan inwersji

Bardziej szczegółowo

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej. 1. Uproszczony schemat bezstratnej (R = 0) linii przesyłowej sygnałów cyfrowych. Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: odbicie fali na końcu linii; tłumienie fali; zniekształcenie fali;

Bardziej szczegółowo

Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW

Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW REGENERATOR konwertuje sygnał optyczny na elektryczny, wzmacnia sygnał elektryczny, a następnie konwertuje wzmocniony sygnał elektryczny z powrotem na sygnał optyczny

Bardziej szczegółowo

Szumy układów elektronicznych, wzmacnianie małych sygnałów

Szumy układów elektronicznych, wzmacnianie małych sygnałów Szumy układów elektronicznych, wzmacnianie małych sygnałów Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Szumy

Bardziej szczegółowo

1. W gałęzi obwodu elektrycznego jak na rysunku poniżej wartość napięcia Ux wynosi:

1. W gałęzi obwodu elektrycznego jak na rysunku poniżej wartość napięcia Ux wynosi: 1. W gałęzi obwodu elektrycznego jak na rysunku poniżej wartość napięcia Ux wynosi: A. 10 V B. 5,7 V C. -5,7 V D. 2,5 V 2. Zasilacz dołączony jest do akumulatora 12 V i pobiera z niego prąd o natężeniu

Bardziej szczegółowo

Złożone struktury diod Schottky ego mocy

Złożone struktury diod Schottky ego mocy Złożone struktury diod Schottky ego mocy Diody JBS (Junction Barrier Schottky) złącze blokujące na powierzchni krzemu obniżenie krytycznego natężenia pola (Ubr 50 V) Diody MPS (Merged PINSchottky) struktura

Bardziej szczegółowo

UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja

UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2 Elektroluminescencja SZCZECIN 2002 WSTĘP Mianem elektroluminescencji określamy zjawisko emisji spontanicznej

Bardziej szczegółowo

TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA

TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA ETAPY ROZWOJU TS etap I (1975): światłowody pierwszej generacji: wielomodowe, źródło diody elektroluminescencyjne 0.87μm l etap II (1978): zastosowano światłowody jednomodowe

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych

LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych Ćw. 4. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych Pomiary częstotliwościowe detektorów opis ćwiczenia Opracował zespół: pod kierunkiem Damiana Radziewicza

Bardziej szczegółowo

Właściwości światła laserowego

Właściwości światła laserowego Właściwości światła laserowego Cechy charakterystyczne światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność

Bardziej szczegółowo

Elementy przełącznikowe

Elementy przełącznikowe Elementy przełącznikowe Dwie główne grupy: - niesterowane (diody p-n lub Schottky ego), - sterowane (tranzystory lub tyrystory) Idealnie: stan ON zwarcie, stan OFF rozwarcie, przełączanie bez opóźnienia

Bardziej szczegółowo

BADANIE FOTOPOWIELACZA

BADANIE FOTOPOWIELACZA BDNIE FOTOPOWIELCZ I. Cel ćwiczenia: zapoznanie z budową, przeznaczeniem i zastosowaniem fotopowielacza oraz ze zjawiskiem fotoelektrycznym zewnętrznym. II. Przyrządy: zasilacz wysokiego napięcia ZWN-41

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 1. Temat: BADANIE OSTROŚCI WIDZENIA W RÓŻNYCH WARUNKACH OŚWIETLENIOWYCH

Ćwiczenie nr 1. Temat: BADANIE OSTROŚCI WIDZENIA W RÓŻNYCH WARUNKACH OŚWIETLENIOWYCH Grupa: Elektrotechnika, sem 3., wersja z dn. 03.10.2011 Podstawy Techniki Świetlnej Laboratorium Ćwiczenie nr 1. Temat: BADANIE OSTROŚCI WIDZENIA W RÓŻNYCH WARUNKACH OŚWIETLENIOWYCH Opracowanie wykonano

Bardziej szczegółowo

Diody i tranzystory. - prostownicze, stabilizacyjne (Zenera), fotodiody, elektroluminescencyjne, pojemnościowe (warikapy)

Diody i tranzystory. - prostownicze, stabilizacyjne (Zenera), fotodiody, elektroluminescencyjne, pojemnościowe (warikapy) Diody i tranzystory - prostownicze, stabilizacyjne (Zenera), fotodiody, elektroluminescencyjne, pojemnościowe (warikapy) bipolarne (NPN i PNP) i polowe (PNFET i MOSFET), Fototranzystory i IGBT (Insulated

Bardziej szczegółowo

Detektory optyczne - fotodetektory

Detektory optyczne - fotodetektory Detektory optyczne - fotodetektory 1. Podział i parametry detektorów 2. Fotodioda 3. Fototranzystor 4. Fotorezystor 5. Detektory na supersieciach półprzewodnikowych 6. Detektory termiczne 6.1. Termostosy

Bardziej szczegółowo

UMO-2011/01/B/ST7/06234

UMO-2011/01/B/ST7/06234 Załącznik nr 7 do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Szybka nieliniowość fotorefrakcyjna w światłowodach półprzewodnikowych do zastosowań w elementach optoelektroniki zintegrowanej

Bardziej szczegółowo