광전변환장치의 원리는 무엇인가요?

센서 기술의 매우 중요한 범주를 광센서라고 합니다. 광 센서는 일반적으로 자외선~적외선 파장 범위의 센서를 말하며 유형은 양자 탐지기와 열 탐지기의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 이번 실험에서는 흔히 사용되는 양자검출기, 즉 광자검출기를 소개합니다. 이는 물질의 광전 효과를 이용하여 만든 검출기이므로 광전변환기라고도 합니다. 주요 매개변수에는 응답성(감도), 스펙트럼 응답 범위, 응답 시간 및 감지 가능한 최소 방사 전력이 포함됩니다. 광전 변환 장치는 주로 광전 효과를 사용하여 광 신호를 전기 신호로 변환합니다. 광전효과가 발견된 이후 광전변환소자는 비약적으로 발전하여 현재 다양한 산업분야에서 다양한 광전변환소자가 널리 사용되고 있다. 일반적으로 사용되는 광전 효과 변환 장치에는 포토레지스터, 광전자 증배관, 광전지, PIN 튜브, CCD 등이 포함됩니다. 광전 증배관은 약한 입력을 전자로 변환하고 전자를 증폭시키는 전기 진공 장치입니다. 광 신호의 강도가 변하면 그에 따라 음극에서 방출되는 광전자의 수가 변합니다. 각 다이노드의 증배율은 기본적으로 일정하게 유지되므로 양극 전류도 광 신호의 변화에 ​​따라 변합니다. 광전자 증배관의. 광전자 증배관의 성능은 주로 광전 음극, 다이노드 및 전극 간 전압에 의해 결정된다는 것을 알 수 있습니다. 광전 음극에 강한 빛을 조사한 후에는 전자 방출 속도가 높기 때문에 광전 음극 내부에 전자를 보충할 시간이 없으므로 광전자 증배관의 감도가 감소합니다. 입사광의 강도가 너무 높으면 장치의 전류가 너무 커지고 방출로 인해 음극과 다이노드가 분해되어 광전자 증배관에 영구파 손상이 발생합니다. 따라서 광전 증배관을 사용할 때에는 강한 빛이 직접 입사되는 것을 피해야 합니다. 광전 증배관은 일반적으로 약한 광 신호를 측정하는 데 사용됩니다. 태양전지는 빛 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 장치로, 위성에 사용되는 태양전지와 같은 에너지 장치로 활용될 수 있다. 광전자 검출 장치로도 사용할 수 있습니다. 포토다이오드에는 공핍층 포토다이오드와 애벌런치 포토다이오드의 두 가지 유형이 있습니다. 반도체 pn 접합 영역은 공핍층이 됩니다. 이 층의 양쪽에는 상대적으로 높은 공간 전하 영역이 있으며 공핍층에는 일반적으로 전자와 정공이 존재하지 않습니다. pn 접합에 빛이 조사되어야만 공핍층에 캐리어(전자-정공 쌍)가 생성되고, 캐리어는 접합에서 전기장에 의해 가속되어 광전류를 형성합니다. 이 원리를 이용하여 만든 포토다이오드를 공핍층 포토다이오드라고 합니다. 공핍층 포토다이오드에는 pin층, pn층, 금속-반도체형, 이종형 등이 있습니다. CCD(Charge Coupled Device)는 입력 표면의 광전 신호를 점별로 변환, 저장 및 전송하는 방식을 통해 전하 결합 소자입니다. , 출력에서 ​​터미널은 타이밍 신호를 생성합니다. 과학과 기술이 발전함에 따라 CCD 기술은 점점 더 완벽해지고 있으며 보안, 텔레비전, 산업, 통신, 원격 교육, 비디오 인터넷 전화 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있습니다.