Оптическая квантовый выход

К фотоэлектрическим методам измерения оптической энергии и мощности относятся все методы, основанные на применении приемников излучения, в которых поглощение фотона сопровождается электрически регистрируемым процессом, например испусканием электрона или образованием электронно-дырочной пары. Такие приемники можно назвать счетчиками квантов в том смысле, что взаимодействие связано с одиночным фотоном энергии излучения и выходной сигнал пропорционален не средней мощности, а числу фотонов (при постоянном квантовом выходе). [c.118]

Чтобы теоретически оценить роль лазерного усилителя в лазерной системе связи [50], нужно ответить на два вопроса каков квантовый выход приемника в рассматриваемом диапазоне длин волн И, если усилитель повышает отношение сигнала к шуму, каким усилением можно пользоваться В лазерных локационных системах, в которых за приемником следует пороговый дискриминатор, значение лазерного предусилителя нельзя оценить только по ОСШ, но следует изучить также статистические свойства сигнала и шума. Подробнее данный вопрос разбирается в литературе [49]. Здесь достаточно рассмотреть систему связи для оптической области спектра, в которой высокая эффективная температура шумов лазерного усилителя ухудшает характеристики системы, особенно при использовании метода оптического гетеродинирования. [c.483]

Светолучевую обработку материалов проводят при помощи светового луча, излучаемого оптическим квантовым генератором (ОКГ) (лазером). Одним из важнейших элементов твердотельного ОКГ (см. рис. 210, (3) является рубиновый (или иной) стержень (кристалл), содержащий небольшое число атомов хрома, и газоразрядная лампа. Кратковременные вспышки лампы 1 возбуждают часть атомов стержня, приводя их в высшее энергетическое состояние за счет поглощения света. Возбужденные атомы могут отдавать энергию соседним атомам, которые переходят на более низкий энергетический уровень с мощным излучением волн различных направлений. Волна, идущая вдоль оси кристалла, многократно отражается от его плоскопараллельных торцов и быстро усиливается. Через полупрозрачный (нижний) торец стержня выходит мощный импульс красного света, проходящий через диафрагму 2, оптическую систему 3 и защитное стекло 4 на поверхность детали 5. [c.296]

Ф и г. 8. Оптическое разрушение С-центров при различных температурах. Наклоны кривых дают квантовый выход. [c.94]

Галоидные соли серебра обнаруживают фотопроводимость при освещении светом из длинноволнового хвоста собственной полосы поглощения. Фотопроводимость особенно подробно изучена при низких температурах, когда ионная проводимость замораживается [19, 20]. Квантовый выход (отнощение числа оптически освобожденных электронов к числу поглощенных световых квантов) близок к [c.143]

С другой стороны, как фотографическая чувствительность, так и квантовый выход образования фотохимического коллоидного серебра (отношение числа атомов серебра к числу поглощенных квантов) сильно уменьшаются с температурой. Несмотря на это максимальные значения оптической плотности почернения, а следовательно, и концентрации коллоидного серебра, достигаемые при достаточно продолжительной экспозиции, превышают их значения при комнатной температуре. Фотохимический выход может быть значительно повышен, если освещение при низких температурах прерывается темповыми паузами при комнатной температуре (фиг. 11) [21]. [c.143]

Обратимся к рассмотрению процессов, обусловленных взаимодействием оптических центров в стеклах, активированных ионами Наиболее важными процессами такого рода в них являются кросс-релаксационное тушение люминесценции ионов N(1 + и тушение па валентных колебаниях гидроксильных групп ОН. Отметим при этом роль миграции энергии возбуждения между ионами N(1 . Сама по себе она не снижает квантового выхода люминесценции ионов Nd однако способствует доставке энергии электронного возбуждения к тушащим центрам. [c.41]

Понятие квантового выхода фотолюминесценции приобретает эвристический смысл только в тех случаях, когда спектр испускания не зависит от частоты возбуждающего света. С подобной ситуацией мы сталкиваемся в сложных системах, в которых спектр испускания возникает при переходах только с самого нижнего из возбуждённых электронных состояний и не зависит от запаса колебательной энергии, полученной при возбуждении. В таких системах вероятности внутримолекулярных неоптических переходов значительно превосходят вероятности соответствующих оптических переходов, быстро происходит процесс внутримолекулярного перераспределения энергии и перед актом испускания света молекула оказывается в состоянии 2 (см. рис. 1.2, а), практически независимо от способа возбуждения. [c.28]

В этих условиях величина квантового выхода определяется в значительной мере соотношением между вероятностью оптического перехода 21 и вероятностью неоптического перехода между состояниями 2 и 1. [c.28]

Высокий квантовый выход излучения большинства материалов твердотельных лазеров, таким образом, делает их естественным кандидатом для антистоксовых флуоресцентных охладителей. В этом контексте можно рассматривать эти устройства как лазеры с оптической накачкой, работающие в обратном режиме. [c.45]

В идеальном фотодиоде весь падающий свет поглощается в обедненном слое и все рождающиеся носители собираются на контактах. Тогда квантовый выход равен единице, а фототок под действием оптической мощности Ф определяется из выражения [c.313]

Схема оптического квантового генератора с вихревым охлаждением активного элемента — излучателя показана на рис. 6.10. Активный элемент I размещен в оправках на оси камеры энергоразделения 2, изготовленной из прозрачного материала — кварцевого стекла. Сжатый газ подается в полость камеры энер-горазделения через тангенциальное сопло в виде интенсивно закрученного потока. На удаленном от соплового ввода конце камеры энергоразделения установлен щелевой диффузор 3. Ось вихревой трубы совмещена с одной из фокальных осей эллиптического отражателя 4. В другой его фокальной плоскости под камерой энергоразделения 2 размешена лампа накачки 5. Эллиптический отражатель 4 имеет зеркальную внутреннюю поверхность. Регулирование интенсивности охлаждения излучателя осуществляется сменой работы вихревой трубы путем изменения щелевого зазора при перемещении подвижной щеки диффузора. Время выхода оптического генератора на установившийся режим определяется теплогенерационными свойствами охлаждаемого активного элемента-излучателя. [c.296]

Важной характеристикой полупроводникового материала является квантовый выход внутреннего фотоэффекта — число оптически генерируемых носителей заряда, приходящееся на один поглощенный фотон. Обозначим это число т). Различают квантовый выход для электронов проводимости (г] ) и дырок (т) ,). В беспримесном полупроводнике Tins ll/.- [c.176]

Квантовый выход фотопроцесса т] — отношение числа актов фотопроцесса к числу актов оптического возбуждения (одно- или многоквантового) системы. [c.195]

В таких схемах нижний лазерный уровень заселен мало по сравнению с заселенностью основного состояния, так как А > кТ. Это позволяет получить большой коэффициент усиления и высокий квантовый выход такого лазера. Рассмотренные схемы являются схемами однофотонного возбуждения. Возможны также ступенчатые многоквантовые схемы работы лазеров с оптической накачкой. На рис. 3.2, в при ступенчатом возбуждении [c.128]

Здесь глубина модуляции т, квантовый выход фотопроводимости Р и оптическая плотность образца на длине волны записывающего света ad для упрощения приняты равными единице. При типичных для ФРК значениях X 0.5 мкм, /г 10, г/е лг 10 см-В (см., например, [4.20]), Л 1 мкм, йсо 2 эВ соотношение (4.18) дает величину S 10 м Дж- , соизмеримую с чувствительностью обычных высокоразрешающих галоидосеребряных фотографических пластинок типа Kodak 649F [4.18]. [c.55]

Если когерентный световой сигнал усиливать лазерным усилителем, то к нему добавляются шумы спонтанного излучения. Пользуясь описанной выше системой с дифракционным ограничением пучка, согласованием мод и пространственной фильтрацией, можно уменьшить дополнительный шум спонтанного излучения до значений, близких к теоретическому минимуму. Вопрос заключается в следующем можно ли получить выигрыш в чувствительности системы, т. е. в минимальном обнаруживаемом сигнале Как увидим ниже, ответ зависит от спектральных характеристик приемника. Если провести поверхностный анализ ОСШ для систем, основанных на использовании лазерных усилителей с небольшим усилением, работающих в видимой области спектра, для которой имеются фотоэлектронные приемники с хорошими характеристиками, то можно легко сделать вывод, что лазерный усилитель ухудшает характеристики большинства систем связи [19, 49], особенно если лазерный предусилитель сравнить с оптическими гетеродинными или гомодинными системами. Но более тщательный теоретический анализ (слишком подробный, чтобы воспроизводить его в данной книге) [50] показывает, что в зависимости от уровня инверсии лазерного усилителя и спектрального квантового выхода приемника при использовании лазерного предусилителя может снизиться минимальный обнаружимый уровень сигнала. Результаты измерений, проведенных на длине волны 3,508 мк (одно из лучших окон прозрачности атмосферы) с лазерным предусилителем на Хе, имеющем большое усиление [51, 52], показали, что вследствие сужения полосы усиления получен выигрыш в минимальном обнаружимом сигнале на 16 дб. Поскольку независимые измерения инверсии [c.482]

Таким образом, различие кривых спектрального распределе-иия вспышечного действия видимого света в возбужденных и невозбужденных кристаллах Na l при различных температурах объясняется сильной зависимостью квантового выхода фотодиссоциации Р-центров от температуры и независимостью от нее процесса диссоциации Р -центров. В частности, при температуре жидкого воздуха вспышка определяется преимущественно электронами из Р -центров, для оптической диссоциации которых не требуется дополнительной тепловой энергии активации, как в случае Р-центров. При комнатной температуре Р -центры не могут долго существовать, так как энергия их тепловой диссоциации составляет всего лишь 0,1—0,3 эв [54]. [c.68]

Неодимовое стекло по целому ряду своих сюйств является высокосовершенной активной средой. Для него характерны широкие, удобно расположенные для оптической накачки полосы поглощения, высокий квантовый выход люминесценции, исключительно высокая оптическая однородность и прозрачность, возможность изготовления активных элементов практически любых размеров и форм. Неодимовое стекло не имеет себе равных по возможности управления (путем варьирования состава матрицы) многими важными для лазеров свойствами — люминесцентными, термооптическими, нелинейными. [c.7]

Дисперсия спектроскопических параметров, связанная с неоднородностью оптических центров, характерна для неодимовых стекол всех известных основ. На рис. 1.4 представлены экспериментальные данные, характеризующие дисперсию скоростей излуча-тельной, безызлучательной и общей релаксации уровня в фосфатных, силикатных и фторбериллатных стеклах, полученные нри селективном возбуждении образцов этих стекол перестраиваемым лазером в полосу поглощения /9/0—(Хл 430 пм). На основании этих данных можно определить дисперсию квантового выхода [c.36]

Ввиду того, что энергия оптического перехода много больше внут-римультиплетных расщеплений, скорость многофононной релаксации между возбуждённым 5/2 и основным 7/2 мультиплетами на порядок величины меньше скорости радиационной релаксации 7рад. Вторым важным свойством этого материала является то, что спектр люминесценции при комнатной температуре не зависит от длины волны возбуждения. Указанные обстоятельства позволяют семиуровневую систему эффективно рассматривать как двухуровневую систему, уровни в которой имеют большое однородное уширение, а квантовый выход оказывается близким к единице. [c.133]

Оптический Зеркальное отражение Рассеянное отражение Рассеянное пропускание Направленное пропускание Преломление Квантовый выход люминесценции Длина волны максимального поглощения Длина волны излучения Спектральная характеристика поглощения или излучения Вращение плоскости поляризации света Спектральная зависимость вращения плоскости поляризации света Круговой дихроизм Макроско- пический [c.10]

Это соотношение было экспериментально подтверждено в [60], и оно наглядно объясняется одновременностью вылета сигнальных и холостых фотонов. При этом ясно, что если сигнальный отсчет не сопровождается импульсом схемы совпадений, то это вызвано потерей холостого фотона за счет неидеальности тракта ( Пхол < ) Итак, при большом времени измерения отношение числа одновременных отсчетов в обоих каналах к числу сигнальных отсчетов стремится к суммарному коэффициенту передачи холостого канала, и если потери в оптических элементах тракта малы (или известны из независимых измерений), то такой эксперимент позволяет проводить абсолютные измерения квантового выхода холостого ФЭУ (разделение каналов на сигнальный и холостой, конечно, условно — измеряется эффективность ФЭУ, охватывающего большее число мод). [c.199]

Сопоставляя все сказанное о первичном фотохимич. процессе в газах, мы видим, что единого механизма этого процесса не существует. В одних случаях он сводится к возбуждению молекулы, и тогда для фотохимич. распада требуется еще последующее соударение в других— первичным процессом служит спонтанная оптическая диссоциация или предиссоциация. Ту к. распад в последнем случае не зависит от соударений, то квантовый выход таких реакций не дрлжен зависеть от давления. [c.139]

Фототок /ф возрастает линейно с мощностью оптического излучения Ф, ггрнчем диапазон линейности составляет несколько порядков. Отношение /ф к Ф называется чувствительностью, Ш фотодиода. Она связана с квантовым выходом, представляющим собой отношение числа рождаюгцихся в секунду электронов к потоку фотонов, т. е. [c.309]

Из рис. 12.1 видно, что фотодиод может по-разному использоваться для детектирования оптического излучеиия. В простейшем случае диод непосредственно подключается ко входу усилителя напряжения с высоким входным сопротивлением, который измеряет изменение (см. рис. 12.1). В другом случае ток диода усиливается усилителем тока, имеющим низкое входное сопротивление, т. е. напряжение на диоде поддерживается вблизи нуля. Прн этом оказываются весьма малыми шумы диодного тока. На практике, однако, фотодиоды в системах оптической связи почти всегда работают в режиме с обратным смещением. При этом квантовый выход и полоса значительно улучшаются. Причины этого будут обсуждены позже. Если обратное смещение увеличено до значения, близкого к пробойному Кцроб, фототок резко возрастает в результате того же самого процесса лавинной ионизации, который приводит к пробою. Область пробоя также показана на рнс. 12.1. Этот процесс лежит в основе работы лавинных днодов, которые будут обсуждаться в гл. 13. [c.310]

Гетероструктурные диоды больше подходят для использования в оптической связи на длинных волнах. Образующий поверхностный слой полупроводник должен иметь широкую запрещенную зону, чтобы поглощение излучения было слабым. Поглощение становится значительным при попадании света в узкозонный материал гетероструктуры, где электрическое поле максимально. Если скорость рекомбинации не слишком велика, можно получить высокий квантовый выход. Обычно работают с двумя системами, а именно [c.317]

Обычно качество фотодетектора оценивают по нескольким параметрам. В основном они разрабатывались для приема инфракрасного излучения очень слабых стационарных или медленно меняющихся источников. Поэтому такие диоды оказались плохо соответствующимк требованиям, предъявляемым к детекторам в широкополосных системах оптической связи. Наиболее важны здесь три параметра эквивалентная шумовая мощность (NEP), чувствительность к обнаружению (D) и удельная чувствительность к обнаружению (D ). Покажем, как эти параметры связаны с длиной волны детектируемого излучения, квантовым выходом и темновым током детектора. Будем предполагать, что шумы детектора определяются тепловым шумом, связанным с темновым током и током сигнала. Эквивалентная шумовая мощность определяется как оптическая мощность (на конкретной длине волны или иа участке спектра), необходимая для получения тока, равного среднеквадратическому значению шумового тока в единичной полосе частот (А/ -- 1 Гц). Чтобы оценить МЕР на конкретной длине волны, перепишем формулу (12.1.2) в виде [c.325]

Это утверждение автора неверно, поскольку спектром возбуждения называют зависимость интенсивности испусканий от частоты или длины волны возбуждающего света при постоянном потоке фотонов, падающих на образец. Напротив, квантовый выход определяют как отношение числа испущенных фотонов к числу поглощенных фотонов. Из-за этого спектр возбуждения сильно зависит от поглощения (оптической плотности) образца, что и используют в ряде аналитических мэтодов. Идеальный спектрофпуориметр должен был бы давать зависимость отношения чис-па испускаемых фотонов к числу падающих на образец фотонов от частоты возбуждающего света, компенсируя изменение с частотой интенсивности возбуждающего света, - Прим. ред. [c.30]

Смотреть страницы где упоминается термин Оптическая квантовый выход : [c.575] [c.217] [c.220] [c.557] [c.116] [c.133] [c.177] [c.483] [c.500] [c.26] [c.450] [c.28] [c.440] [c.82] [c.155] [c.146] [c.222] [c.385] [c.30] [c.265] [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...