SU475907A1

SU475907A1 - Infrared power meter

Info

Publication number: SU475907A1
Application number: SU1992478A
Authority: SU
Inventors: П.М. Валов; К.В. Гончаренко; Ю.В. Марков; Б.С. Рывкин; С.М. Рывкин; И.Д. Ярошецкий
Original assignee: Ордена Ленина Физико-Технический Институт Имени А.Ф.Иоффе
Priority date: 1974-01-29
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1976-08-25

Description

1one

Изобретение относитс к фотоэлектрическим устройствам и может быть испопьаовано в квантовой электронике дл измерени энергических и временных характеристи излучени лазеров в области длин волн боль ше 1,8 мкм.The invention relates to photovoltaic devices and can be used in quantum electronics to measure the energy and temporal characteristics of laser radiation in a wavelength region greater than 1.8 µm.

Известны неохлаждаемые устройства дл измерени мощности ИК-«злучени СО -лазеров с длиной волны 10,6 мкм, выполненные из однородного монокристалла ды- рочного германи в виде бруска или цилиндра с двум контактами на боковой поверхности , нанесенными в направлении распространени излучени . При попадании излучени на торцовую поверхность фотоприемника на его контактах генерируетс продольна фото-э,д,с, увеличени , величина которой пропорциональна моишости падающего излучени . Однако указанные фотоприемники имеют низкую фоточувствитепьность и недостаточную точность измерений мощности линейно по шризованного излучени Uncooled devices for measuring the power of infrared radiation of CO lasers with a wavelength of 10.6 µm are known, made of a homogeneous single crystal of hole germanium in the form of a bar or cylinder with two contacts on the lateral surface applied in the direction of radiation propagation. When radiation hits the end surface of the photodetector, a longitudinal photo-e, d, s, magnification is generated at its contacts, the magnitude of which is proportional to the energy of the incident radiation. However, these photodetectors have a low photosensitivity and an insufficient accuracy of power measurements linearly with respect to radiation.

Цель изобретени - повышение отношени сигнал-чцум и увеличение точности измерени мощности и временных характернотик импульсов излучени измерителей на основе дьфочного германи , а также повыщение временного разрешени и ослаблени вли ни импульсных помех на точность измерений энергетических и временных характристик световых импульсов этими измерител ми .The purpose of the invention is to increase the signal-to-noise ratio and increase the accuracy of power measurement and temporal characteristics of radiation pulses of measuring sensors based on digital germanium, as well as increasing the temporal resolution and reducing the influence of pulse interference on the accuracy of measuring the energy and time characteristics of light pulses by these meters.

Цель достигаетс тем, что монокристалл дырочного германи ориентирован и электрические контакты нанесены в направлении кристаллографической , совпадающей с направлением распространени света в кристалле, и охватывают фотоприемник по всему периметру.The goal is achieved by the fact that the single-crystal germanium is oriented and the electrical contacts are applied in the direction of crystallographic, which coincides with the direction of light propagation in the crystal, and cover the photodetector along the entire perimeter.

Экспериментально установлено, что при одной и той же длине и площади фотопри- емника отношение сигнал-шум принимает максимальное значение при ориентации кристалла дырочного германи в направлении оси 111 и имеет минимальную величину дл ориентации lOOj. При этом отношение сигнал- пум дл фотоприемннков с контактами в направлении оси 11 Ij возрастает в 2,5 раза, по сравнению с фотопри емниками с контактами в направлении осиIt was established experimentally that, with the same length and area of the photoreceiver, the signal-to-noise ratio takes the maximum value when the hole germanium crystal is oriented in the 111 axis direction and has the minimum value for the orientation lOOj. At the same time, the ratio of signal-pum for photodetectors with contacts in the direction of the axis 11 Ij increases 2.5 times, as compared to photodetectors with contacts in the direction of the axis

оказываетс больше в 2,2 раза, чем в фотоприемниках на неориентированног дырочного германи . Замена точечных электрических контактов на ольцевые контакты охватывающие фотоприемник ло всему периметру снимает ограничение точности измерени мощности излучени на уровне примерно 15% фотоприемника с точечными контактами , которое св зано с угловой зависимостью величины измер емой продольной фото- э.д.с, увеличени при повороте фото- приеника вокруг луча света. Нар ду с угловой зависимостью устранено вли ние паразитных фото-э.д.с, и точность измерени мощности излучени доведена до точности регистрирующего прибора. it turns out to be 2.2 times more than in photodetectors for non-oriented hole germanium. Replacing the point electrical contacts with the octal contacts covering the photodetector across the entire perimeter removes the limitation on the accuracy of measuring the radiation power at a level of about 15% of the photodetector with point contacts, which is associated with the angular dependence of the measured longitudinal photo emf, increase with rotation - Prienika around the beam of light. Along with the angular dependence, the influence of parasitic photo-emf was eliminated, and the accuracy of the measurement of the radiation power was brought to the accuracy of the recording instrument.

Измеритель мощности и временных параметров ИгЭтхучени лазеров работает следующим образом.The meter of power and time parameters of IgEthought lasers works as follows.

Измер емое излучение падает на переднюю грань фотоприемника и за счет поглощени излучени свободными носител миThe measured radiation falls on the front face of the photodetector and due to absorption of radiation by free carriers.

на его электрических контактах генервфуетс фото-э.д.с., величина которой пропорциональна мощности излучени , а ее форма повтор ет форму импульса 1юлученн разрешением, определ емым переходной характеристикой усилител . Импульс напр жени с усилител подаетс на регистрирующее устройство, где фиксщзуетс его амплитуда и временные параметры.At its electrical contacts, a photo-emf is generated, whose magnitude is proportional to the radiation power, and its shape repeats the pulse shape by an irradiated resolution determined by the transient response of the amplifier. A voltage pulse from the amplifier is fed to a recording device, where its amplitude and time parameters are fixed.

Claims

Invention Formula

An infrared power meter, made on the basis of a hole semiconductor with ionized impurity centers, such as germanium, whose energy contacts are located on a side surface, characterized in that, in order to increase the signal-to-noise ratio and increase the accuracy of measurement, the legal platform is perpendicular to the axis ( 111} in semiconductor crystal.