У загальному випадку систему енергетичних переходів, що призводять до виникнення флуоресценції можна описати таким чином:
=0? v =n (n=1; 2; 3; ...); збудження, Е abc=hv abc =n? v =0; безізлучітельний перехід, =0? v ' =0; флуоресценція, Е lm=hv lm
2. Приймачі оптичного випромінювання
Приймачі оптичного випромінювання (фоточутливий прилад) призначені для виявлення і вимірювання електромагнітного випромінювання оптичного діапазону і заснований на перетворенні енергії випромінювання в інші її види (в електричний сигнал, у видиме оптичне зображення).
Фотоелектричні приймачі випромінювання засновані на використанні внутрішнього фотоефекту і напівпровідникової технології виготовлення (за конструктивним виконанням вони відносяться до напівпровідникових приладів)
У фотоелектронних приладах електронний потік (промінь) рухається під дією електричного поля у вакуумному або газонаповнені приладі. Переважним фізичним принципом дії фотоелектронних приладів є фотоемісія електронів з фотокатода (зовнішній фотоефект). В окремих видах фотоелектронних приладів використовується так само внутрішній фотоефект і тепловий ефект. Робота теплових приймачів випромінювання заснована на тепловому ефекті - зміні опору чутливого елемента при зміні його температури під дію поглиненого ним випромінювання.
2.1 Фоторезистор
Фоторезистор являє собою напівпровідниковий резистор, омічний опір визначається ступенем освітленості. В основі принципу дії фоторезисторів лежить явище фотопровідності напівпровідників. Фотопроводимость - збільшення електричної провідності напівпровідника під впливом світла. Причина фотопроводимости - збільшення концентрації носіїв заряду - електронів у зоні провідності і дірок у валентній зоні. Світлочутливий шар напівпровідникового матеріалу в опорах поміщений між двома струмопровідними електродами. Під впливом світлового потоку електричне опір шару змінюється у кілька разів (в деяких типів фотосопротивлений воно зменшується на два-три порядки). У залежності від застосовуваного шару напівпровідникового матеріалу фотосопротивления підрозділяються на сірчистої-свинцеві, сірчистої-кадмієві, сірчистої-вісмутові і полікристалічні селено-кадмієві. Фотосопротивления володіють високою чутливістю, стабільністю, вони економічні і надійні в експлуатації. У цілому ряді випадків вони успішно заміняють вакуумні і газонаповнені фотоелементи.
Для виготовлення фоторезисторів використовують напівпровідникові матеріали з шириною забороненої зони, оптимальною для розв'язуваної задачі. Так, для реєстрації видимого світла використовуються фоторезистори з селеніду і сульфіду кадмію, Se. Для реєстрації інфрачервоного випромінювання використовуються Ge (чистий або легований домішками Au, Cu або Zn), Si, PbS, PbSe, PbTe та інші. Напівпровідник наносять у вигляді тонкого шару на скляну або кварцову підкладку або вирізують у вигляді тонкої пластинки з монокристалу. Шар або пластинку напівпровідника забезпечують двома електродами і поміщають в захисний корпус.
Фоторезистори призначені для застосування в якості приймачів і датчиків оптичного випромінювання у складі оптико-електронної апаратури, систем фотоелектричної автоматики і телемеханіки, лічильно-вимірювальних і експонометрів приладів, що працюють в діапазоні довжин хвиль від 0,3 до 0 , 9 мкм.
2.2 Фотодиод
Фотодиод - приймач оптичного випромінювання, який перетворює потрапив на його фоточувствительную область світло в електричний заряд за рахунок процесів в pn-переході. Звичайно як фотодіода використовують напівпровідникові діоди з р-п переходом, який зміщений у зворотному напрямку зовнішнім джерелом живлення. При поглинанні квантів світла в р-n переході або в прилеглих до нього областях утворюються нові носії заряду. Неосновні носії заряду, що виникли в областях, прилеглих до р-п переходу на відстані, не переривати дифузійної довжини, дифундують в р-п перехід і проходячи через нього під дією електричного поля. Тобто зворотний струм при висвітленні зростає. Поглинання квантів безпосередньо в р-п переході призводить до аналогічних результатів. Величина, на яку зростає зворотний струм, називається фотострумом.
Фотодіоди призначені для застосування в якості приймачів і датчиків інфрачервоного випромінювання у складі оптико-електронній апаратурі, систем фотоелектричної автоматики і безконтактного виміру температури, обчислювальної та вимірювальної техніки, програмно-керованого устаткування і приладів, що працюють в діапазоні довжин хвиль від 0,5 до 1,12 мкм. Фотодіоди мають один pn перехід, фототранзистори містять два pn переходу, за рахунок чого досяга...
