Главная | Обратная связь

Параметры оптического излучения

 

Параметры оптического излучения, а также их опреде­ления, расчетные формулы, единицы величин и обозначе­ния сведены в таблице 2.4.

 

Таблица 2.4 – Энергетические и световые параметры оптического излучения

Энергетические параметры	Определение	Формула	Световые параметры
Название и обозначение	Единица измерения	Название и обозначение	Единица измерения
Поток излучения Фе	Вт	Скорость переноса энергии излучения		Световой поток Ф0	лм
Сила излучения Iе	Вт/ср	Поток в единице телесного угла		Сила света I V	кд = лм/ср
Энергетическая светимость (излучательность) Мe	Вт/м2	Поток с единицы площади излучаю­щей поверхности		Светимость МV	лм/м2
Энергетическая яркость Le	Вт/(ср×м2)	Поток в единице телесного угла, отнесенный к площади излучаю­щей поверхности под углом относительно нормали к ней		Яркость LV	кд/м2 = лм/(ср×м2)
Энергетическая освещенность (облученность) Ее	Вт/м2	Поток на единицу площади поверх­ности приемника излучения		Освещен-ность ЕV	лк = лм/м2

Излучение в оптическом диапазоне может характеризо­ваться как волновыми, так и корпускулярными катего­риями и параметрами и может быть представлено в виде потока фотонов. Энергия каждого фотона определяется со­отношением

, (2.80)

где h – постоянная Планка, равная 4,13×10^-15 эВ×с;

с – скорость света в вакууме, равная 3×10⁸ м/с;

n – показа­тель преломления оптической среды;

n, l – частота колеба­ний, Гц, и длина волны, м, оптического излучения.

Пусть в единицу времени через единичную площадь проходит N_ф фотонов. Тогда поток излучения Ф определяется выражением

, (2.81)

где S – площадь.

Поток излучения при заданном N_ф тем больше, чем короче длина волны излучения. Полезно выразить число фотонов через энергетические параметры излучения

, (2.82)

где N_ф измеряется в l/(м²×c); l - в мкм; Ф/S - в Вт/м².

 

 

Тестовые вопросы к главе 2 Физические основы оптоэлектроники

 

 

1 Какой длине волны соответствует максимальная чувствительность глаза:

1) 0,41 мкм;

2) 0,56 мкм;

3) 0,63 мм;

4) 0,72 мм.

 

2. Какой длине волны соответствует минимальная чувствительность глаза в области близкой к ультрафиолетовому излучению:

1) 0,4 мкм;

2) 0,45 мкм;

3) 0,5 мкм;

4) 0,6 мкм.

 

3. Какой длине волны соответствует минимальная чувствительность глаза в области близкой к инфракрасному излучению:

1) 0,72 мкм;

2) 0,62 мкм;

3) 0,55 мкм;

4) 0,5 мкм.

 

4. Какой из материалов относится к непрямозонным материалам:

1) ZnSe;

2) GaP;

3) GaN;

4) CdS.

 

5. Какие из пар материалов позволяют создавать гетеро оптоэлектронные приборы:

1) Ge – Ge;

2) Si – Si;

3) GaAs – GaAlAs;

4) GaAs – GaAs.

 

 

6. Какой механизм генерации излучения реализуется в полупроводниках:

1) эффект термоэлектронной эмиссии;

2) эффект генерации электронно-дырочных пар;

3) эффект рекомбинации;

4) эффект фотолюминесценции.

 

7. Какие из указанных материалов пригодны для изготовления излучающих приборов:

1) Ge;

2) Si;

3) Cu;

4) GaP.

8. Какие из указанных материалов пригодны для изготовления фотоприемников:

1) Аl;

2) Аu;

3) Ge;

4) Si.

 

9. Материалы с какой шириной запрещенной зоны используются для изготовления оптоэлектронных приборов видимой области спектра:

1) DW = 0,1 эВ;

2) DW = 1,5 эВ;

3) DW = 3,5 эВ;

4) DW = 6 эВ.

 

10. Какая из составляющих общего тока р-n - перехода обеспечивает инжекционную электролюминесценцию:

1) обратный ток р-n – перехода;

2) прямой ток р-n – перехода;

3) туннельный ток;

4) ток утечки по поверхности р-n – перехода.