ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ФОТОПРИЕМНИКОВ

Фотоприемники являются приборами, которые реагируют на поток излучения.

Вольт-амперная характеристика отображает зависимость тока, который проходит в цепи фотоприемника, от напряжения на нем. Световой (общий) ток I = IТ + IФ де ИТ - ток при отсутствии освещения; IФ – фототок.

Спектральная характеристика определяет реакцию фотоприемника на влияние излучения с разной длиной волны. Она определяет спектральную область применения приемника, а также его спектральную и интегральную чувствительности. Энергетическая (световая) характеристика отображает зависимость фотоотдачи от интенсивности возбуждающего потока излучения (ампер-ваттная, вольт-ваттная, люкс-амперная характеристики).

Энергетической характеристикой называют также зависимость интегральной или спектральной чувствительности приемника от интенсивности засвитки.

Температурные характеристики определяют зависимость ряда параметров (темновий ток, темновий сопротивление, чувствительность и др.) от температуры окружающего среды. При этом обуславливаются значения основных параметров в крайних точках рабочего диапазона при рабочему напряжению питания фотоприемника. Температурный коэффициент фототока (ТК) определяется отношением

ТК = [(И2 - И1) / И12 - Т1)]100%,

где И1 и И2 – световой ток при температуре Т1 и Т2 соответственно.

Предельные характеристики описывают способность фотоприемника реагировать на световые сигналы слабой интенсивности. В значительной степени эти характеристики определяются собственными шумами прибора, что является флюктуацией тока, который проходит через него при отсутствии засвитки или при влиянии немодулированного светового потока.

Тепловой шум есть белым и оказывается в виде беспорядочных колебаний на выводах фотоприемника. Напряжение этого шума можно уменьшить нагрузкам приемника согласованным сопротивлением. В состав токового (1/f), или избыточного, шума входят модуляционный и контактный шумы. Иногда ( при частотах fclip_image002 1/2clip_image004 до этого типа шумов относят и генерацийно-рекомбинационный шум.

Радиационный шум обусловлен случайными флюктуациями потока излучения. Спектр мощности радиационного (фотонного) шума имеет постоянную амплитуду, которая слабо зависит от частоты.

Важными свойствами фотоприемников является стабильность – способность сохранять фотоэлектрические параметры в определенных границах на протяжении заданного времени - и долговечность - способность продолжительной работы в определенном режиме при условии хранения фотоэлектрических параметров в пределах норм. Как правило, в качестве критериев оценки стабильности и долговечности выступают темновой ток и чувствительность ( для фотодиодов) и темновий сопротивление ( для фоторезисторов). Долговечность характеризует непрерывный режим работы прибора на протяжении указанного времени в определенных условиях.

Условия работы устройств, в которых применяются фотоприемники, очень часто отличаются от нормальных. Приборы при этом подвергаются разного рода механическим и климатическим влияниям (вибрация, удары, трясения, наличие повышенной влажности и линейные ускорения). Трудоспособность фотоприемников в разных условиях обеспечивается рядом технологических и конструктивных мер.

Частотные характеристики определяют зависимость фоточувствительности от частоты модуляции света. Они являются характеристикой инерционности фотоприемника.