7.Температурная зависимость ширины запрещённой зоны полупроводника.
Суть эффекта состоит в уменьшении ширины запрещенной зоны в полупроводниковом монокристалле при увеличении температуры кристалла. Это изменение сложным образом зависит от температуры и типа полупроводника. Для монокристалла фосфида индия InP изменение ширины запрещённой зоны может быть выражено, как :
,
где SV и ΘV – параметры полупроводника,
T – температура монокристалла, К0.
При этом показатель поглощения полупроводника для излучения с фиксированной длиной волны будет также зависеть от температуры:
,
увеличиваясь с её ростом, что приводит к уменьшению выходной интенсивности Iвых излучения.
Датчик такого типа также является амплитудным датчиком и может быть использован для измерения температуры.
8. Температурная зависимость излучения абсолютно чёрного тела.
Суть эффекта состоит в изменении спектрального распределения интенсивности излучения абсолютно чёрного тела ( АЧТ ) при изменении температуры.Спектральная плотность мощности излучения абсолютно чёрного тела r*(λ) [ Вт* м -2 * мкм -1 ] зависит от температуры следующим образом r*(λ) = 3,71* 108 λ-5 [exp( 14380\λT0) – 1]-1
где λ выражается в мкм, а Т0 – в градусах Кельвина. При увеличении температуры происходит смещение спектральной кривой в коротковолновую область спектра. Измерив спектр излучения чувствительного элемента, представляющего собой модель АЧТ, можно определить температуру ЧЭ. Датчик относится к классу спектральных датчиков .
9. Изменение спектра люминесценции или времени затухания люминесценции.
Суть эффекта состоит в изменении соотношения между спектральными компонентами излучения люминесценции или времени затухания люминесценции, возбуждённой в оптическом материале, легированном ионами редкоземельных элементов, при воздействии на люминесцирующий материал излучения накачки. Проведя спектральный анализ излучения люминесценции, или измерение его временных характеристик, можно определить величину воздействующего на активную среду измеряемого фактора. Датчики такого типа относятся к классу спектральных датчиков и могут быть использованы для измерения температуры.
10. Изменение интенсивностей спектральных компонент рамановского рассеяния.
Суть эффекта состоит в изменении соотношения между интенсивностями стоксовой и антистоксовой компонент рамановского рассеяния, возбуждённого в оптическом материале, при воздействии на оптическую среду излучения накачки. Проведя спектральный анализ рассеянного излучения, можно определить величину воздействующего на активную среду измеряемого фактора. Датчики такого типа относятся к классу спектральных датчиков и могут быть использованы для измерения температуры.
11.Эффект Допплера.
Суть эффекта состоит в сдвиге частоты оптической волны, отражённой или рассеянной от движущейся среды. Величина допплеровского сдвига зависит от скорости движения V отражающего объекта, а знак сдвига частоты – от направления движения ( + при приближении отражателя, - при удалении ). Величина длины волны отражённого излучения определяется формулой :
λ = λ0 ( 1 -/+ V/c ) ; ν = ν0 ( 1 +/- V/c).
Измерив длину волны отражённого излучения, можно определить скорость и направление движения отражателя. Датчики такого типа относятся к классу спектральных датчиков и могут быть использованы для измерения скорости движения .