Параметры фотоприемника

Как уже отмечалось, рассмотренным измерителям присущ ряд недостатков, связанных с выбранным способом анализа дифракционного изображения. Наиболее существенными из них являются зависимость амплитуды сигнала фотодатчиков от флуктуаций излучения лазера, смещений измеряемого изделия и влияние изменения параметров фотоприемников на результат измерений. Если используется не нулевой метод, флуктуации излучения лазера необходимо компенсировать. Это может быть достигнуто путем нормировки выходного сигнала устройства напряжением, пропорциональным мощности излучения лазера. Другими существенными недостатками рассмотренной группы измерителей, которые не удается устранить, являются сравнительно небольшой диапазон измерения и снижение чувствительности при уменьшении размера измеряемого изделия. [c.259]

Технические параметры фотоприемников (фотосопротивлений) [34, 137, 138] [c.608]

Фотоэлектрические и конструкторско-технические параметры фотоприемников 132 [c.17]

Фотоэлектрические и конструкторско-технологические параметры фотоприемников [c.127]

В Краковской горной академии разработано лазерное устройство для непрерывного измерения геометрических параметров рельса в трех координатах [31]. Структурная схема прибора содержит установленные на подвижной каретке фотоприемник и измерительные блоки обработки и отображение сигнала. [c.146]

Измерительная информация в рассматриваемых устройствах формируется в результате ряда последовательных преобразований, а именно сообщение о перемещении представляется в виде изменения одного из параметров лучевого потока, которое затем с помощью фотоприемника преобразуется в изменение электрической величины. После соответствующей обработки этот сигнал выдается в требуемой форме. Следовательно, фотоэлектрические преобразователи представляют собой совокупность оптических, механических и электронных звеньев. [c.138]

Число N t,to) пар фотонов с заданным интервалом to будет пропорционально вероятности dS to) = S to)dtQ появления такой пары. Эта вероятность отражает квантовую динамику системы. Число N t, to) будет также зависеть от времени t счета пар и от параметров, характеризующих квантовую эффективность регистрации фотонов фотоприемником, т. е. от факторов, которые не отражают квантовой динамики одиночной молекулы. Если общее время t измерения определенных пар невелико, то число таких событий будет сильно флуктуировать от опыта к опыту. Чем больше время t, тем меньше отношение величины флуктуаций к величине, описывающей среднее число таких событий. Поэтому, учитывая, что N t,to) ос. dS[to), для скорости счета таких пар мы можем, опустив факторы, не отражающие динамики системы, написать следующее соотношение пропорциональности [c.24]

Весьма перспективно применение в качестве осветителей лазеров, а в качестве фотоэлектрических приемников — преобразователей типа линеек и матриц, позволяющих в сочетании с методом светотеневого сечения получать информацию не только о положении, но и о геометрических параметрах соединения. Обработку сигналов фотоприемников в матричных датчиках выполняют средствами вычислительной техники. [c.111]

Фотоэлектрические системы отличают независимость выходного сигнала при слежении по контрастной копирной линии от изменения всех параметров разделки достаточно большое расстояние от датчика до поверхности изделия достаточно большая информативность (при использовании матричных фотоприемников). Однако необходимость защиты датчика от световых помех и оптических элементов датчика и осветителя от загрязнения и эрозии, связанных с условиями эксплуатации в сварочном производстве, существенно затрудняет расширение практического применения фотоэлектрических следящих систем. [c.111]

В тех случаях, когда невозможно изменять площадь приемника А и постоянную времени приемника чувствительность отдельного фотоприемника зависит от пяти ключевых параметров [c.142]

В этой главе рассматриваются методы термометрии, основанные на регистрации различных оптических эффектов при взаимодействии зондирующего светового пучка с поверхностью исследуемого объекта. Во всех представленных методах регистрируются параметры пучка, отраженного только от лицевой поверхности образца. Для непрозрачных образцов, оптическая толщина которых удовлетворяет условию ак 1, измерение можно проводить как при падении света по нормали к поверхности, так и при наклонном падении. В случае, когда материал прозрачен и образец имеет две отражающие поверхности, зондирование проводят под углом к нормали, чтобы получить пространственное разделение пучков, отраженных верхней и нижней поверхностями, и исключить попадание на фотоприемник света, отраженного второй поверхностью. При такой геометрии зондирования методы могут применяться для термометрии диэлектриков. [c.93]

На исследуемую поверхность направляют световой пучок с известными и регулируемыми параметрами эллипса поляризации (отношением осей эллипса и азимутом большой оси). После отражения параметры эллипса поляризации изменяются. Это изменение регистрируют с помощью соответствующей оптической схемы. В наиболее простом и распространенном случае с помощью двух оптических компенсаторов и поляризатора устанавливают такие параметры эллипса поляризации падающего пучка, чтобы отраженный свет был линейно поляризован (см. рис. 2.26). В этом случае с помощью анализатора можно добиться, чтобы интенсивность отраженного пучка, падающего на фотоприемник, практически равнялась нулю. Такая схема называется нулевой эллипсометрией. [c.104]

Если острота полос F и контраст интерферограммы V, зарегистрированной в эксперименте, совпадают с расчетными значениями, то непрерывное определение температуры в Ь) проводится путем сравнения измеренной зависимости R t) и расчетной зависимости Н в). Совпадение параметров F и V экспериментальной и расчетной интерферограмм достигается при выполнении ряда условий а) пластинка является идеально плоскопараллельной для зондирующего света с длиной волны Л (т. е. локальная клиновидность в области зондирования пучком с диаметром D удовлетворяет неравенству dh/dx A/4Dn) б) пучок конечного диаметра D падает на поверхность пластинки практически по нормали (чтобы на фотоприемнике не происходило пространственное разделение пучков разных порядков, но все они полностью перекрывались) в) отражательные способности поверхностей пластинки одинаковы г) отсутствует посторонняя засветка фотоприемника. Эти условия выполняются далеко не всегда, и поэтому экспериментальные интерферограммы, как правило, отличаются от расчетных. [c.167]

Кроме механической связи узлов экспонометра и затвора применяется и электрическая, когда с установочными кольцами выдержек и диафрагм связаны электрические сопро -тивления, изменяющие силу тока от фотоприемника и тем самым сдвигающие стрелку гальванометра до какого-то определенного положения. Возможно использование мостовой, электрической схемы (рис. 35, в), в диагонали которой включены рамка 12 гальванометра и источник питания 14, в одно из плеч моста включен фоторезистор 13, а в другое — переменное сопротивление, например таким образом, что с установочным кольцом выдержки связано сопротивление 15, а с установочным кольцом диафрагмы,— ползун, т. е. скользящий вдоль него контакт 16. Особенно удобны для независимого ввода значений нескольких параметров (выдержки, диафрагмы, чувствительности пленки) так называемые экспоненциальные делители напряжения, у которых один электрод 17 (рис. 35, г) представляет собой полоску вдоль всего сопротивления 18, а другой электрод 19 — точечный. В этом случае перемещение скользящего контакта 20 в любом участке делителя на определенную величину изменяет сопротивление в некоторое постоянное число раз, т. е. по экспоненциальному (логарифмическому) закону. [c.81]

Автомат представляет собой сварочный трактор, обеспечивающий продольное и поперечное перемещения сварочной головки относительно ряда труб. В момент определения фотоприемником внутренней окружности трубы поступает команда на включение процесса сварки и вращение горелки вокруг трубы. Микропроцессорный блок управления программирует число труб, шаг, диаметр трубы и ряд параметров режима. [c.195]

Простейшую модель переноса оптического излучения в турбулентной атмосфере можно представить как прохождение светового потока через бесконечное множество прозрачных линзоподобных образований разной оптической силы и размеров, не имеющих четких границ и хаотически движущихся друг относительно друга при общем направленном движении всей совокупности за счет ветрового переноса. В результате световой поток в плоскости приема будет иметь случайное распределение интенсивности и фотоприемник будет регистрировать сигнал в виде реализации случайной функции времени с параметрами, зависящими также от размеров и типа оптической системы (антенны). Соответственно результаты экспериментальных исследований характеристик оптических волн, распространяющихся в атмосфере, получаемые даже в одинаковых условиях, могут быть состоятельны и сопоставимы между собой лишь в том случае, если они статистически обеспечены и корректно обработаны методами математической статистики. [c.10]

Исследованию нелинейных искажений лидарных сигналов при регистрации и способам их коррекции посвящено незначительное число работ. В основном они относятся к лидарам, содержащим фотоприемники на основе ФЭУ. Любые искажения регистрируемых оптических сигналов могут быть обусловлены внутренними свойствами ФЭУ, свойствами фотоприемника в целом и внешними воздействиями. Все нелинейные искажения выходного сигнала связаны с внутренними и внешними факторами, а также воздействием регистрируемого сигнала на параметры ФЭУ и фоторегистратора в целом. К внутренним факторам можно отнести медленные и быстрые изменения фотоэмиссионных свойств фотокатодов и эмиссионных свойств динодов, их неоднократность, инерционность и т. д. Внешними возмущающими факторами являются температура окружающей среды, уровень возмущающего, в том числе оптического, фонового излучения, других излучений и т. д. [c.57]

Например, сжатие ЛЧМ-сигнала во времени может быть осуществлено с помощью устройства, изображенного на рис. 13.19. Принцип действия его основан на том, что углы рассеяния света, прошедшего через различные участки звукового поля, обратно пропорциональны длине волны звука. Поэтому весь дифрагированный свет практически одновременно попадает на вход фотоприемника, что и влечет за собой сжатие ЛЧМ-сигнала. Коэффициенты сжатия для устройств подобного типа составляют - 100 [6, 56]. Для сравнения вспомним, что в акустоэлектронных фильтрах с апериодическими отражательными решетками (см. 4 гл. 12) этот параметр достигает нескольких десятков тысяч. Используя нелинейность характеристики фотоприемника, можно получить функцию свертки двух противоположно направленных акустических сигналов [571. Для этого на кристалл нужно направить пучок света и выделить с фотоприемника дифрагированный световой сигнал на двойной частоте. Согласно [57] вносимые потери устройства, использующего дифракцию на поверхностных акустических волнах, составляли 44 дБм, что вполне сопоставимо с эффективностью акустоэлектронных устройств свертки на основе токовой нелинейности (см. 7 гл. 12). Для повышения конкурентоспособности акустооптических процессоров необходимы дальнейшие поиски материалов с высокими фотоупругими свойствами. Определенные возможности здесь открывает использование взаимодействия света с волнами пространственного заряда, сопровождающего распро- [c.365]

Фотоприемник служит для приема (детектирования) и преобразования оптических сигналов в электрические. Как оптоэлектронный преобразователь, фотоприемник имеет оптический вход (управляющая цепь) и электрический выход (сигнальная цепь), параметры которых должны быть согласованы с источником излучения и оптической линией связи, с одной стороны, и с электрической нагрузкой, включающей в себя любой [c.127]

Оптимизация фотоприемника означает максимизацию его добротности Сф, которая является обобщенным параметром, характеризующим качество фотоприемников [c.132]

В табл. 7.4 приведены выпускаемые рядом зарубежных фирм для ВОЛС [13] фотоприемники и их параметры. [c.138]

Выполнение колебательной системы, обеспечивающее совпадение узлов колебаний с центром тяжести грузов, и использование системы возбуждения с замкнутым силовым контуром позволяют применять высокоточную аппаратуру для измерения параметров колебаний исследуемой системы. Для этого в нижней части одного из грузов устанавливают решетчатый модулятор фотооптического датчика механических колебаний, предназначенного для определения угла поворота груза. Вращательные колебания груза благодаря изменению интенсивности проходящего через модулятор светового луча преобразуются фотоприемниками датчика в электрические сигналы, которые усиливаются и, в свой очередь, преобразуются в числовые значения амплитуды колебаний. Индикация последних проводится в цифровом виде на табло регистратора и на электронном осциллотрафе, а регистрация - на цифропечатающем устройстве. [c.322]

Одна из методик сводится к непосредственной регистрации глубины провала А/(о) )—А7о на линии поглопхения (в сопоставлении с интенсивностью генерации вне линии /о+А/о), например, на фотопленку или линейку фотоприемников. Относительная точность измерений обычно не лучше 99 %. Информация извлекается по формуле вида (6.39), в которую входит параметр внешнего неселективного отражения до. Поэтому данный метод регистрации в лидаре может дать уверенный выигрыш по чувствительности по сравнению с обычной дифференциальной методикой по схеме передатчик—фотоприемник, если параметр внешнего отражения до не слишком мал. [c.212]

Для измерений обычно применяется пучок Не-Не лазера (Л = = 633 нм) диаметром 0,1-ь1 мм. Быстродействие определяется скоростью измерения параметров Д и и для ряда эллипсометров с механическим вращением поляризатора и анализатора составляет примерно 1 мс. При использовании электрооптической модуляции параметров эллипса поляризации светового пучка [4.36] быстродействие может быть улучшено на несколько порядков. Если же отраженный пучок с помощью неподвижного анализатора (например, призмы Волластона) делится на две части (поляризованные в плоскости падения и плоскости поверхности) и детектируется двумя фотоприемниками, быстродействие может быть доведено до 1 пс или менее [4.37]. Диапазон измеряемых температур достигает и превышает 1000 К. Термометрия поверхности металлов проводилась в диапазоне до 2000 К [4.38]. Предпринимаются попытки использовать эллипсометрию для измерения температуры структур в установкам молекулярно-лучевой эпитаксии [4.39]. В целом, однако, перспективы применения эллипсометрического метода для температурных измерений в технологическом контроле в настоящее время не определены. [c.106]

В заключение данного пункта отметим следующее. Мы рассматривали волновой параметр вырождения, который является характеристикой излучения, падающего на фотоприемник. Квантовый выход последнего меньше единицы. Следовательно, параметр вырождения фотоотсчетов будет меньше волнового параметра вырождения, и в видимой области спектра вероятность встретиться с подлинно тепловым излучением, для которого классические флуктуации интенсивности доминировали бы в распределении числа фотоотсчетов, оказывается еще меньше. (Правда, квазитепловые источники могут создавать излучение с очень большим параметром вырождения, и в таких случаях классические флуктуации интенсивности могут доминировать в флуктуациях числа фотоотсчетов.) Кроме того, фотоприемник или коллекторная оптика могут охватывать только часть одной пространственной моды источника. (Практически в интервале измерения всегда охватывается очень много временных мод.) В таком случае параметр вырождения фотоотсчетов может снова стать меньше волнового параметра вырождения в результате неполного охвата пространственной моды. Хотя минимальное значение параметра Ж равно единице, нужно учесть уменьшение энергии, достигающей фоточувствительной поверхности. Для этого нормальное значение параметра вырождения фотоотсчетов нужно дополнить множителем, равным отношению эффективной площади измерения к площади когерентности падающего света. В случае протяженного некогерентного источника для параметра вырождения фотоотсчетов можно принять [c.461]

Рассмотрим два различных подхода к измерению параметров ннтерферограмм. В данном пункте мы рассмотрим метод, который можно называть амплитудной интерферометрией или методом корреляции до фоторегистрацин . Такой метод используется, например, в звездном интерферометре Майкельсона. Вообще говоря, в гл. 7 мы отмечали, что любую систему, формирующую изображения путем непосредственной фокусировки света на фотоприемнике, можно рассматривать как пн-терферометрическую систему каждую фурье-компоненту изображения можно представить себе как суперпозицию множе- [c.462]

Следует сделать некоторые предположения относительно характера иитерферограммы. Во-первых, пространственная частота иитерферограммы предполагается заранее известной. Практически это хорошее приближение. Например, если интерферограмма образуется с помощью звездного интерферометра Майкельсона, то ее период определяется интервалом субапертуры, длиной волны и фокусным расстоянием, а все эти параметры можно считать известными. Во-вторых, амплитуда интерферо-граммы предполагается постоянной в пределах многоэлементного фотоприемника. В действительности мы предполагаем, что рассматриваемый свет является квазимонохроматическим и что усредненные по времени интенсивности двух пучков постоянны в пределах фотоприемника. В-третьих, пространственный период иитерферограммы предполагается большим по сравнению с размером отдельного элемента. Это предположение позволяет нам считать интенсивность на любом элементе постоянной. Наконец, мы используем несколько искусственное предположение о том, что на всем фотоприемнике укладывается целое число периодов иитерферограммы. Последнее предположение позволит нам упростить задачу (как будет ясно из дальнейшего) и все-таки найти фундаментальные пределы точности интересующего нас измерения. [c.464]

Если мы вычислим компоненту ДПФ с индексом Ро (где ро — снова число периодов иитерферограммы, укладывающееся по длине многоэлементного фотоприемника), то амплитуда и фаза этой компоненты дадут нам информацию об амплитуде и фазе интересующей нас иитерферограммы. Такой метод определения параметров иитерферограммы в условиях ограничения фотонным шумом детально исследовался в работе [9.18], где было показано, что это оптимальная по критерию метода максимального правдоподобия процедура, когда видность интерферограм-мы мала. Если же видность велика, то данный метод нельзя считать оптимальным, но он очень удобен и дает хорошие результаты. [c.466]

Еще раз подчеркнем, что в выражении (9.5.17) мы имеем отношение сигнала к шуму только для произведения флуктуаций числа фотоотсчетов в одном интервале счета, построенного на фотоотсчетах в одном интервале то. Даже беглого взгляда на эту формулу достаточно, чтобы увидеть одну трудность. Так как параметр вырождения по предположению намного меньше единицы, а видность полос никогда не может превышать единицу, отношение сигнала к шуму (9.5.17) всегда намного меньше единицы Заметим, что это выражение не зависит от задаваемого интервала счета то- Поэтому отношение сигнала к шуму не улучшается при увеличении длительности счета счетчиков на выходе фотоприемников. Такнм образом, мы делаем вывод, что из данных измерения произведения флуктуаций числа фотоотсчетов невозможно извлечь информацию о [c.479]

Если чувствительность интерферометра интенсивностей действительно столь мала, то почему он представляет какую-то ценность Дело (частично) в том, что коллекторные апертуры интерферометра интенсивностей могут быть значительно больше, чем у амплитудного интерферометра, и, следовательно, в рассматриваемом случае коллекторной апертурой может быть охвачена большая доля отдельной ячейки когерентности. Наше предположение о том, что параметр вырождения фотоотсчетов одинаков для обоих интерферометров, если используется свет от одного и того же источника, на самом деле неверно. Если апертура коллектора в каком-либо плече интерферометра меньше, чем размер отдельной ячейки когерентности, то параметр вырождения фотоотсчетов на фотоприемнике для этого плеча пропорционален площади этой апертуры [формула (9.3.22)]. Диаметр наибольшего возможного коллектора в интерферометре Майкельсона, работающего в пределах земной атмосферы, равен 10 см (или, может быть, несколько меньше) большие размеры апертуры приводят к потере видности вследствие того, что в процессе измерения участвует более одной атмосферной ячейки когерентности. В интерферометре же интенсивностей, который нечувствителен к атмосферным искажениям фазы света, достигающего фотоприемник, могут быть использованы коллекторные апертуры значительно больших размеров, чем указанные выше. Например, интерферометр интенсивностей в Наррабри в Австралии имеет коллекторы диаметром 7 м. Таким образом, эффективный параметр вырождения фотоотсчетов регистрируемого света оказывается для этого интерферометра интенсивностей приблизительно в 70 раз больше, чем для сравнимого амплитудного интерферометра. [c.481]

Модель, описанная в предыдущем параграфе, — это модель смешанного, или неоднородного, пуассоновского импульсного процесса типа рассмотренного в гл. 3, 7. В соответствии с полуклассической теорией фоторегистрации вероятность К фотособытий на площади А фотоприемника принимается равной вероятности события пуассоновского процесса в предположении, что падающий свет является тепловым по своему происхождению и имеет очень малый параметр вырождения. Следовательно, вероятность регистрации К фотособытий на площади А может быть записана в внде [c.484]

Рассмотрим шумовые характеристики системы, изображенной на рис. 9.4, когда излучение, падаюш,ее на многоэлементный фотоприемник, является квазитепловым п имеет большой параметр вырождения (т. е. бс 1). Сде-. лайте следующие предположения об относительных значениях различных параметров [c.496]

В наиболее совершенных из известных реглоскопов — приборах ПРАФ-8 и К-313 (рис. 6.48) — используются зеркальная система ориентации, закрытая оптическая камера, в качестве объектива которой применяется пластмассовая линза Френеля. Между объективом и экраном установлена поворотная светоделительная пластина. На экране по оптической оси в фокальной плоскости объектива имеется диафрагма (диаметром 3 мм), за которой установлен источник света. В изображении фокальной плоскости объектива, образованной отражением излучения от светоделительной пластины размещен фотоприемник, подключенный к измерительному блоку с цифровой индикацией измеряемого диагностируемого параметра. [c.207]

Вращая, например, поляризатор 3 и анализатор 5 при фиксированном компенсаторе 4,, добиваются минимального сигаала фотоприемника и отсчитывают соответствующие значения згошпсометрических параметров А и /. [c.70]

Как отмечалось выше, электрические сигналы в приемных системах лидаров преобразуются далее в цифровые образы. С этой целью для токовых сигналов применяются аналого-цифровые преобразователи (АЦП), работа которых основана на сравнении напряжения входного аналогового сигнала с кратными значениями опорного напряжения компораторов. Основными характеристиками АЦП являются разрядность, быстродействие, максимальное входное напряжение. Быстрые изменения лидарного сигнала в широком динамическом диапазоне требуют использования высокоразрядных АЦП. Однако увеличение разрядности АЦП естественно ограничивает его быстродействие. Поэтому, как правило, разрядность АЦП для лидарных сигналов ограничивается 8.. .10 и редко 12... 14. Для преобразования медленно изменяю-ш,ихся сигналов, например с фотоприемников трассовых измерителей, могут использоваться 16-разрядные АЦП. Детальное описание типов, конструкций и схемотехнических решений АЦП можно найти в [22, 31]. Характерные параметры используемых на практике АЦП приведены в табл. 2.3. [c.56]

Воздействие регистрируемого сигнала на внутренние параметры ФЭУ проявляется, в частности, в появлении паразитных импульсов последействия, а на фотоприемник в целом — в изменении коэффициента усиления регистрируемого сигнала из-за изменения коэффициента усиления регистрируемого сигнала из-за изменения тока источника стабилизированного напряжения питания и перераспределения междинодных напряжений. Кроме того, искажения регистрируемых лидарных сигналов в режиме счета [c.57]

Для каждого типа фотоприемника и заданной технологии Сф onst [6]. В пределах оптимального значения Сф о выбор большого G или малого (з определяется конкретным условием детектирования и обеспечивается выбором типа фотоприемника, его материала и конструкции. Для выбранного типа фотоприемника добротность ограничивается его геометрией и параметрами материала. [c.132]

Большие темповые токи канальных фотоприемников на GaAs и InP существенно ограничивают их применение в пороговых режимах. Для приемников, рассчитанных на спектральный диапазон >. = 1,3...1,6 мкм, лучшими параметрами обладает состав, у которого х [c.134]

Тип фотоприемника Добротность Ф, ГГц Напряжение смещения V , В Темновой ток /т, мкА Время релаксации tp, ПС Коэффициент усиления G Параметры структуры [c.140]

Интегральный анализатор спектра на кремнии (рис. 8.5, б) позволит формировать матрицу фотоприемников в монолитном исполнении и применять пленочные линзы Люнеберга, обладающие меньшими сферическими аберрациями по сравнению с геодезическими линзами. Однако устройства, выполненные по данной технологии, в настоящий момент существенно уступают по параметрам анализатору спектра на Ь1КЬОз. [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...