Фотоприемное устройство Советский патент 1979 года по МПК G01J1/44 

1

Изобретение относится к области фотометрии, а именно к фотопреобразовательным электронным устройствам, и может быть использовано для регистрации импульсных потоков излучения.

Одно из известных устройств для регистрации потоков излучения содержит последовательно соединенные источник питания, полупроводниковый фотодиод, нагрузку и измерительный прибор 1.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является фотоприемное устройство, содержащее последовательно соединенные источник импульсного питания, линию задержки и коммутирующее устройство, к которому подключены измерительный прибор, сопротивление нагрузки и полупроводниковый фотодиод 2.

Недостатком этого фотоприемного устройства является невысокое быстродействие.

Цель изобретения - увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что фотодиод подключен к источнику импульсного питания через диод.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит импульсный источник питания 1, диод 2, включенный в прямом направлении, фотодиод 3, включенный

в обратном направлении, нагрузку 4, линию задержки 5, коммутирующее устройство 6, измерительный прибор 7.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии света после прохождения импульса прямого тока от источника питания 1, диод заряжается и на нем после окончания импульса остается накопленный послеинжекционный заряд.

Этот заряд рассасывается через обратное сопротивление фотодиода 3, сопротивление нагрузки 4 и обратное сопротивление диода 2. Измерительный прибор 7 зафиксирует в момент времени, задаваемый линией задержки 5 и коммутирующим устройством 6, некоторое падение напряжения. Скорость спада напряжения экспоненциально зависит от эквивалентного сопротивления, через которое происходит рассасывание заряда.

При освещении фотодиода 3 его обратное сопротивление уменьщается и скорость рассасывания заряда на диоде 2 увеличивается. Для очень коротких засветок фотодиода 3 диод 2 с накопленным на нем зарядом является как бы постоянным источником питания в цепи. Так как фототок в фогодиоде 3 пропорционален интенсивности регистрирующего света, измерительный прибор 7 зафиксирует сигнал, экспоненциально зависящий от интенсивности. Быстродействие устройства в этом случае определяется временами жизни неосновных носителей заряда в фотодиоде 3, а чувствительность всего устройства определяется диодом 2, который и обеспечивает сверхлинейную зависимость фотоотклика от интенсивности света.

Изобретение позволяет при сохранении высокой чувствительности регистрации низких уровней потоков излучения значительно повысить быстродействие.

Формула изобретения

Фотоприемное устройство, содержащее последовательно соединенные источник импульсного питания, линию задержки и коммутирующее устройство, к которому подключены измерительный прибор, сопротивление нагрузки и полупроводниковый фотодиод, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, фотодиод подключен к источнику импульсного питания через диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Рывкин С. М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М., Физматгиз, 1963, с. 124.

2.Авторское свидетельство СССР № 517808, кл. G 01J 5/12, 1977 (прототип).

-{