1 / 20

оптические системы записи, хранения и отображения информации

оптические системы записи, хранения и отображения информации. Андрей Викторович Вениаминов Виктор Николаевич Михайлов. приёмники излучения. фотодиод. Si 190–1100 нм Ge 400–1700 нм InGaAs 800–2600 нм PbS <1000-3500 нм. режимы работы фотодиодов. zero bias ( photovoltaic mode )

iolani
Download Presentation

оптические системы записи, хранения и отображения информации

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. оптические системы записи, хранения и отображения информации Андрей Викторович Вениаминов Виктор Николаевич Михайлов

  2. приёмники излучения

  3. фотодиод Si 190–1100 нм Ge 400–1700 нм InGaAs 800–2600 нм PbS <1000-3500 нм

  4. режимы работы фотодиодов • zero bias (photovoltaic mode) • reverse bias (photoconductive mode) • avalanche

  5. Comparison with photomultipliers • Advantages compared to photomultipliers: • Excellent linearity of output current as a function of incident light • Spectral response from 190 nm to 1100 nm (silicon), longer wavelengths with other semiconductor materials • Low noise • Ruggedized to mechanical stress • Low cost • Compact and light weight • Long lifetime • High quantum efficiency, typically 80% • No high voltage required • Disadvantages compared to photomultipliers: • Small area • No internal gain (except avalanche photodiodes, but their gain is typically 10²–10³ compared to up to 108 for the photomultiplier) • Much lower overall sensitivity • Photon counting only possible with specially designed, usually cooled photodiodes, with special electronic circuits • Response time for many designs is slower

  6. P-N vs. P-I-N Photodiodes • Due to the intrinsic layer, a PIN photodiode must be reverse biased (Vr). The Vr increases the depletion region allowing a larger volume for electron-hole pair production, and reduces the capacitance thereby increasing the bandwidth. • The Vr also introduces noise current, which reduces the S/N ratio. Therefore, a reverse bias is recommended for higher bandwidth applications and/or applications where a wide dynamic range is required. • A PN photodiode is more suitable for lower light applications because it allows for unbiased operation.

  7. PIN PIN diode (Positive Intrinsic Negative diode)

  8. PMT

  9. CCD (ПЗС)

  10. CMOS - active-pixel sensor (APS)Complementary-symmetry/metal-oxide semiconductorКМОП - комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник

  11. CCD vs. CMOS

  12. электрооптический эффект Керра квадратичный электрооптический эффект возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах под воздействием однородного электрического поля закон Керра: Dn = ne - no= nkE2= BλE2 постоянная Керра: k или В = nk/l времена изменения ориентации < 10-9с оптический эффект Керра:

  13. магнитооптический эффект Керра John Kerr, 1876 линейно поляризованный свет, отражаясь от намагниченного ферромагнетика, становится эллиптически поляризованным; при этом большая ось эллипса поляризации поворачивается на некоторый угол по отношению к плоскости поляризации падающего света экваториальный полярный меридианальный

  14. эффект Поккельса линейный электрооптический эффект изменение показателяпреломления света в кристаллах, помещенных в электрическое поле, пропорциональное напряжённости электрического поля 10-13 с Friedrich Carl Alwin Pockels , 1893-1894 поперечный продольный

  15. эффект Фарадея M. Faraday, 1845 вращение плоскости поляризации электромагнитного излучения (например, света), распространяющегося в веществе вдоль силовых линий постоянного магнитного поля, проходящих через это вещество J= pl(n+– n-)/l=VHl

  16. электрооптический модулятор Electro-optic modulator (EOM) is an optical device in which a signal-controlled element displaying electro-optic effect is used to modulate a beam of light. The modulation may be imposed on the phase, frequency, amplitude, or direction of the modulated beam. Modulation bandwidths extending into the gigahertz range are possible with the use of laser-controlled modulators. Generally a nonlinear optical material (organic polymers have the fastest response rates, and thus are best for this application) with an incident static or low frequency optical field will see a modulation of its refractive index.

  17. акустооптический дефлектор, модулятор

  18. фоторефракция photorefractive effect is a nonlinear optical effect seen in certain crystals and other materials that respond to light by altering their refractive index Photorefractive materials include barium titanate (BaTiO3), lithium niobate (LiNbO3), certain photopolymers, and some multiple quantum well structures.

  19. фотоприсоединение малдизавр http://www.pslc.ws/macrog/maldi.htm фотоприсоединение ФХ к полимеру: масс-спектрометрическое подтверждение

  20. диффузионное проявление (усиление) голограмм запись фотоприсоединение ФХ к полимерным цепям проявление диффузионное выравнивание концентрации ФХ фиксирование фотоприсоединение остатков ФХ при равномерной засветке

More Related