§6.5. Светодиоды

Светодиоды представляют собой излучающий p–n переход. Наи­большеее распростра­нение получили арсенидо – галиевые светодиоды полусферической конструкции, максимум излучения которых соответ­ствует длинам волн 0,920,96 мкм. Ширина спектра излучения свето­диодов шире спектра ОКГ и составляет 2070 нм. Включение и выклю­чение светодиодов проис­ходит за время 10^-810^-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.