Реферат: Воздействие лазерного излучения

Действие кремниевых и германиевых ФД: возникновение под действием излучения неосновных носителей, которые диффундируют через p-n переход и ослабляют электрическое поле последнего, что приводит к изменению электричекого тока в цепи. Фототок зависит от интенсивности падающего излучения. Для измерения энергетических параметров лазерного излучения обычно использу­ют фотодиодный режим (с питанием).

S =т* *Q*&(1-p)/1.24 где т - коэффициент пропускания окна прибора; - коэффициент собирания носителей; Q - квантовый вы­ход; & - длина волны излучения; p - коэффициент отражения.

Темновые токи у кремниевых фотодиодов примерно на порядок ниже, чем у германиевых и достигают 1E-5 .. 1E-7 A.

Для измерения относительно больших уровней мощности и энергии целесообразно применять ПИП с невысокой чувствитель­ностью, т.е. ФЭ. Для измерения средних уровней энергетических параметров лазерного излучения можно применять как вакуумные приборы так и п/п.

Фотодиоды уступают по чувствительности ФЭУ, однако ФД об­ладают низким уровнем шума.

Преимущества ФД по сравнению с ФЭУ:

- небольшие габариты

- низковольтное питание

- высокая надежность

- механическая прочность

- более высокая стабильность чувствительности

- низкий уровень шумов

Недостатки :

- меньшее быстродействие

- сильное влияние температуры на параметры и характерис­тики прибора.

1.1.3 Пондеромоторный метод

В пондеромоторных измерителях энергии и мощности лазерно­го используется эффект П.Н. Лебедева. Лазерное излучение падает на тонкую приемную пластинку и давит на нее. Давление (сила) измеряется чувствительным преобразователем.

Классический прибор для измерения малых сил - крутильные весы. При попадании оптического излучения на приемное крыло подвижная система отклоняется от положения равновесия на неко­торый угол, по величине которого можно судить о значении мощ­ности или энергии.

Значение угла __ при воздействии на нее непрерывного из­лучения мощностью P:

где p - коэффициент отражения пластины

т - коэффициент пропускания входного окна камера

- угол падения излучения на пластинку

C - скорость света

K - жесткость подвеса

где W - энергия излучения

J - момент инерции вращающейся системы

Для отсчета угла поворота крутильных весов часто исполь­зуют емкостной преобразователь. В этом случае пластина проти­вовеса является одной из пластин конденсатора, включаемого в резонансный контур генератора. При повороте подвижной системы емкость конденсатора изменяется, меняется частота генерации, что измеряется частотным детектором. Такая конструкция гро­моздка, хотя и очень чувствительна.

Другой способ реализации высокочувствительной системы отсчета является схема с 2-мя ф/р. При отклонении системы, ос­вещенность ф/р меняется, мост разбалансируется и в его измери­тельной диагонали появляется ток, пропорционален углу отклоне­ния, который регистрирует mA.

Помимо крутильных весов для измерения широко используется механотроны, которые представляют собой электровакуумный при­бор с механически управляемой электродами. При воздействии внешнего механического сигнала в механотроне происходит пере­мещение подвижных электронов, что вызывает соответствующее из­менение анодного тока.

Достоинства и недостатки методов: