Измеритель мощности ик-излучения Советский патент 1976 года по МПК H01L31/14 

1

Изобретение относится к фотоэлектрическим устройствам и может быть испопьаовано в квантовой электронике для измерения энергических и временных характеристи излучения лазеров в области длин волн боль ше 1,8 мкм.

Известны неохлаждаемые устройства для измерения мощности ИК-«злучения СО -лазеров с длиной волны 10,6 мкм, выполненные из однородного монокристалла ды- рочного германия в виде бруска или цилиндра с двумя контактами на боковой поверхности, нанесенными в направлении распространения излучения. При попадании излучения на торцовую поверхность фотоприемника на его контактах генерируется продольная фото-э,д,с, увеличения, величина которой пропорциональна моишости падающего излучения. Однако указанные фотоприемники имеют низкую фоточувствитепьность и недостаточную точность измерений мощности линейно по шризованного излучения

Цель изобретения- повышение отношения сигнал-чцум и увеличение точности измерения мощности и временных характернотик импульсов излучения измерителей на основе дьфочного германия, а также повыщение временного разрешения и ослабления влияния импульсных помех на точность измерений энергетических и временных характристик световых импульсов этими измерителями.

Цель достигается тем, что монокристалл дырочного германия ориентирован и электрические контакты нанесены в направлении кристаллографической , совпадающей с направлением распространения света в кристалле, и охватывают фотоприемник по всему периметру.

Экспериментально установлено, что при одной и той же длине и площади фотопри- емника отношение сигнал-шум принимает максимальное значение при ориентации кристалла дырочного германия в направлении оси 111 и имеет минимальную величину для ориентации lOOj. При этом отношение сигнал- пум для фотоприемннков с контактами в направлении оси 11 Ij возрастает в 2,5 раза, по сравнению с фотопри емниками с контактами в направлении оси

оказывается больше в 2,2 раза, чем в фотоприемниках на неориентированног дырочного германия. Замена точечных электрических контактов на ольцевые контакты охватывающие фотоприемник ло всему периметру снимает ограничение точности измерения мощности излучения на уровне примерно 15% фотоприемника с точечными контактами, которое связано с угловой зависимостью величины измеряемой продольной фото- э.д.с, увеличения при повороте фото- приеника вокруг луча света. Наряду с угловой зависимостью устранено влияние паразитных фото-э.д.с, и точность измерения мощности излучения доведена до точности регистрирующего прибора.

Измеритель мощности и временных параметров ИгЭтхучения лазеров работает следующим образом.

Измеряемое излучение падает на переднюю грань фотоприемника и за счет поглощения излучения свободными носителями

на его электрических контактах генервфуется фото-э.д.с., величина которой пропорциональна мощности излучения, а ее форма повторяет форму импульса 1юлучення разрешением, определяемым переходной характеристикой усилителя. Импульс напря жения с усилителя подается на регистрирующее устройство, где фиксщзуется его амплитуда и временные параметры.

Формула изобретения

Измеритель мощности ИК-излучения, выполненный на основе дырочногч) полупроводника с ионизированными примесными центрами, например германия, энергетические контакты которого расположены на боковой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повыщения отнощения сигналшум и увеличения точности измерения, юриемная площадка выполнена перпендикулярно оси (111} в полупроводниковом крнсталле.