Фотоприемник


H01L31 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения; способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы приборов (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

 

Фотоприемник для измерения пространственно-временного распределения амплитуд и фаз интерференционного поля, проходящих через фотоприемник встречных световых потоков, содержит интерференционно-чувствительный фотоэлектрический слой, подложку и подводящие электроды. Фотоэлектрический слой выполнен в виде элемента, который вписывается в сферу диаметром меньше min/2n, где min - минимальная длина волны рабочего диапазона фотоприемника; n - показатель преломления фотоэлектрического элемента. Технический результат -получение сигнала, зависящего от пространственного положения фотоприемника относительно интерференционного поля, образованного световыми потоками с произвольной формой волнового фронта в широком диапазоне угловых отклонений фотоприемника. 2 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронике, голографии, интерферометрии, спектроскопии Фурье и предназначено для электронного измерения пространственно-временного распределения амплитуд и фаз световых волн.

Известны фотоприемники на основе внешнего и внутреннего фотоэффекта. Вакуумные фотоэлементы, фотоумножители, фотодиоды, фотосопротивления, пироэлектрические фотоприемники. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения. Справочник. - М.: Радио и связь, 1987. - 296 с.

Однако известные фотоприемники обладают следующими недостатками: не пропускают совсем либо пропускают световые потоки со значительным ослаблением интенсивности. Поэтому они не позволяют производить измерение суммарной интенсивности световых потоков, распространяющихся в противоположных направлениях, с учетом их пространственно-временных фаз.

Известен фотоприемник, содержащий подложку, электроды, тонкопленочный фотоэлектрический слой //Devid H. Alexander, Kachu Ishizuka, Robert N. Sato, "Optical Displacement sensor", US Patent 4443107, Apr. 17, 1984, фиг.2, фиг.1//.

Это устройство является прототипом изобретения.

Однако этот фотоприемник имеет малый рабочий диапазон угловых отклонений плоских волновых фронтов регистрируемых световых потоков от плоскости фотоэлектрического слоя. Кроме того, он предназначен для регистрации интерференционного поля, образованного световыми потоками, имеющими только плоский волновой фронт.

Техническим результатом изобретения является получение сигнала, зависящего от пространственного положения фотоприемника относительно интерференционного поля, образованного световыми потоками с произвольной формой волнового фронта в широком диапазоне угловых отклонений фотоприемника.

Технический результат достигается тем, что фотоприемник для измерения пространственно-временного распределения амплитуд и фаз интерференционного поля, проходящих через фотоприемник встречных световых потоков, содержащий интерференционно-чувствительный фотоэлектрический слой, подложку и подводящие электроды, отличающийся тем, что фотоэлектрический слой выполнен в виде элемента, который вписывается в сферу диаметром меньше min/2n, где min - минимальная длина волны рабочего диапазона фотоприемника;

n - показатель преломления фотоэлектрического элемента.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема фотоприемника. На фиг.2 изображена схема формирования сигнала в фоточувствительном элементе фотоприемника в результате взаимодействия встречных монохроматических световых потоков.

Фотоприемник (фиг.1) содержит фотоэлектрический элемент 1, подложку 2 и подводящие электроды 3, 4. Фотоэлектрический элемент вписывается в сферу диаметром меньше min/2n.

Фотоприемник работает следующим обазом. Фотоэлектрический элемент 1 (фиг.2) находится в интерференционном поле 5, образованном встречными световыми потоками S1 и S2 монохроматического излучения. Линии равной интенсивности имеют равную яркость на чертеже. Интерференционная картина определяется формой волновых фронтов S1, S2 и имеет период /2. Отклик фотоэлектрического элемента пропорционален среднему значению интенсивности интерференционного поля в пределах этого элемента. Поскольку все размеры фотоэлектрического элемента меньше min/2n, его отклик будет зависеть от положения фотоприемника относительно интерфереционного поля и не зависеть от его угловых ориентаций. Кроме того, при размерах, меньших min/2n, фотоэлектрический элемент не искажает интерференционное поле. Искажения волнового фронта, вызванные подложкой, не приводят к пропаданию или ослаблению интерференционного сигнала фотоприемника.

Современные технологии позволяют создать фоточувствительный электрический элемент необходимых размеров, например, в виде р-n перехода на подложке, прозрачной в рабочем диапазоне длин волн.

Применение фотоприемника в качестве элемента двухмерной или трехмерной матрицы позволяет производить электронную запись голографического изображения в реальном масштабе времени, производить селективное по длине волны выделение оптического сигнала. При сложении сигналов элементов матрицы с нужными коэффициентами реализуется фильтр с заданной спектральной характеристикой.

Формула изобретения

Фотоприемник для измерения пространственно-временного распределения амплитуд и фаз интерференционного поля, проходящих через фотоприемник встречных световых потоков, содержащий интерференционно-чувствительный фотоэлектрический слой, подложку и подводящие электроды, отличающийся тем, что фотоэлектрический слой выполнен в виде элемента, который вписывается в сферу диаметром меньше min/2n, где min - минимальная длина волны рабочего диапазона фотоприемника; n - показатель преломления фотоэлектрического элемента.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптоэлектронике, голографии, интерферометрии, спектроскопии Фурье и предназначено для электронного измерения пространственного распределения амплитуд и фаз световых волн

Изобретение относится к области микроэлектроники и полупроводниковой оптоэлектроники

Изобретение относится к способам получения фоточувствительных слоев сульфида свинца, которые применяют при изготовлении полупроводниковых приборов, чувствительных к инфракрасному излучению

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования электрической энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для использования в конструкциях космических солнечных батарей, содержащих плоские панели с сотовым наполнителем

Изобретение относится к устройствам, генерирующим электроэнергию путем прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводниковых солнечных элементов (СЭ) с используемым преимущественно в системах электропитания космических аппаратов (КА)

Изобретение относится к области полупроводниковых преобразователей солнечной энергии, в частности к получению пластин из мультикристаллического кремния для изготовления солнечных элементов (СЭ)

Изобретение относится к солнечным батареям (СБ), осуществляющим прямое преобразование солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводниковых фотопреобразователей (ФП) и используемых преимущественно в системах электропитания космических аппаратов (КА)

Изобретение относится к оптоэлектронике, голографии, интерферометрии, спектроскопии Фурье и предназначено для электронного измерения пространственного и временного распределения амплитуд и фаз световых волн

Изобретение относится к конструкции солнечных элементов

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам для генерирования энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для использования в конструкциях солнечных батарей (СБ) космического применения

Изобретение относится к оптоэлектронике, голографии, интерферометрии, спектроскопии Фурье и предназначено для электронного измерения пространственного распределения амплитуд и фаз световых волн

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для космического применения

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может использоваться для создания полупроводниковых фотоприемников, в частности фоторезисторов для регистрации и измерения светового излучения

Изобретение относится к материаловедению, к защите материалов от внешних и агрессивных воздействий, в частности к покрытию рабочей поверхности солнечного фотоэлектрического элемента (СФЭ) для защиты от химического, радиационного и механического разрушения

Изобретение относится к оптоэлектронике, голографии, интерферометрии, спектроскопии Фурье и предназначено для электронного измерения пространственно-временного распределения амплитуд и фаз световых волн

Наверх