Устройство для измерения интенсивности световых потоков Советский патент 1986 года по МПК G01J1/44 

о

Изобретение относится к технической физике, в частности к фотометрии и может б1лть использовано для измерения интенсивности стационарных световых потоков в различных областях оп- тоэлектроники.

Цель изобретения - повышения надежности устройства и точности измерений.

Па чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства.

Устройство содержит МДП структуру 1, источник 2 импульсного напряжения генератор 3 ВЧ-колебаний напряжения, полосовой фильтр 4, измеритель 5 амплитуды ВЧ-колебаний тока. МДП-струк- тура 1 соединена с источником 2 импульсного напряжения и генератором 3 ВЧ-колебаний напряжения. Измеритель 5 амплитуды ВЧ-колебаний тока соединен с МДП-структурой 1 через полосовой фильтр 4.

Устройство работает следующим образом.

На лавинную МДП-структуру 1 подается напряжение

U(t) d.t + U sinu)t, (1)

являющееся суммой линейно нарастающего с крутизной oi напряжения от источника 2 и высокочастотной составляющей и sinoJt от генератора 3, где и - напряжение; uJ - круговая частота; t - время. При этом структура 1 освещается светом постоянной интенсивности 1с&, создающим генерационный ток i. Приложение линейно . нарастающего напряжения вызывает в ВДП-структуре самостабилизированный лавинный процесс, коэффициент умножения которого М , где Cj - емкость диэлектрика 5 а .постоянное увеличение внешнего напряжения компенсируется накоплением экранирующего инверсионного заряда на границе раздела диэлектрик - полупроводник , При приложении дополнительного синусоидального напряжения происходит модуляция поля в приповерхностном слое полупроводника, что сопровождается соответствующей модуляцией коэффициента умножения M(t), лавинного тока А(лЬ - экранирующего инверсионного заряда uQ(j . При увеличении частоты модуляции напряжения питания происходит нарушение самостабилизации вследствие отставания накопления от нарастания напряжен2769202

ности ПОЛЯ, причем чем больше частота и исходное значение коэффициента умножения самостабилизированного лавинного процесса, тем больше ско- 5 рость нарастания лавинного тока . Можно показать, что

2

ai С

1, и;где - поверхностный потенциал

пробоя; h - коэффициент из формулы

Миллера.

Меняя величину i изменением ста- ционарной засветки 1,д , получаем для данных параметров линейно нарастающего и синусоидапьного смещения однозначную обратно пропорциональную зависимость между максимальной ско- ростью изменения тока и интенсивно- стью стационарной засветки:

const

Так как установившееся значение

.,

dt

лавинного тока i

лоб чет.

ЁУ1с) dt

Са,

то 2-r(.

d VO ,,

. Ьд .

(2)

dtdt

Подставляя выражение (1) в формулу (2), получаем

о 1 ллб.уст,т ..

с,. sincOt.

dt1d

Частоту --) ВЧ-колебаний генератора

о ..otCs

J выбираем большей m np- исходя

о Ч из условия () () .

dt MttKC jj(- «акс

при этом ток не успевает принять установившееся значение и амплитуда ВЧ-колебаний тока имеет однозначную прямую зависимость от максимальной

скорости изменения тока ()

dt чкс

И, следовательно,, однозначную обратно пропорциональную зависимост з от интенсивности I,,g стационарного светового

потока,

С целью уменьшения помех ВЧ-коле- бания тока пропускают через полосовой фильтр 4, настроенный на частоту о) . Затем ВЧ-колебания тока подают

на измеритель 5 амплитуды ВЧ-колебаний тока и по измеренному значению судят о величине интенсивности стационарного светового потока.

3I

Изобретение позволяет существенно повысить точность и надежность устройства для измерения стационарных световых потоков, а также наряду со стационарными световыми потоками регистрировать импульсные световые потоки.

Формула изобретения

Устройство для измерения интенсив ности световых потоков, содержащее

20 . 4

ЩИЬструктуру и подключенный к ней источник иьтульсного напряжения, я также измеритель,о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения на- дежности устройства и точности измерений, в него введены генератор ВЧ- колебаний напряжения и полосовой фильтр, через которьш к МДП-структу- ре подключен измеритель, причем гене- ратор ВЧ-колебаний напряжения подключен к МДП-структуре вместе с источником импульсного напряжения.

Изобретение относится к технической физике, в частности к фотометрии. Целью изобретения является повышение надежности и точности устройства. В устройство, содержащее лавинную МДП-структуру и подключенный к ней источник импульсного напряжения, введены генератор ВЧ-колебаний напряжения, подключенный к МДП-структу- ре, полосовой фильтр и измеритель амплитуды ВЧ-колебаний тока, электрически соединенный через полосовой фильтр с МДП-структурой. Об интенсивности стационарного светового потока судят не по амплитуде фотоответа на импульсы света, а по амплитуде ВЧ-колебаний тока, возникающих при подаче на структуру ВЧ-колебаний напряжения. 1 ил. $ tc Ot

Редактор А.Лежнина

Составитш:ь А.Чурбаков Техред В.Кадар

Заказ 6657/33 Тираж 778Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор О.Луговая