Fotodetectores

FOTODETECTORES

Valdemir Praxedes da Silva Neto
2013.2

Fotodetectores
• Os detectores executam a função oposta à das fontes. Convertem sinais ópticos de volta à forma de impulsos elétricos.
• O detector mais comum é o foto-diodo a semicondutor, que gera corrente elétrica em resposta à luz incidente.
• Operam segundo o princípio de uma junção P-N, isto é, um foto incidindo sobre o diodo fornece a um elétron na banda de valência a energia suficiente para que se mova para a banda de condução, criando um par elétron-lacuna.

Fotodetectores
• Se o processo anterior ocorre na região de depleção, os portadores irão se separar rapidamente, gerando uma corrente.
• Na medida em que os portadores atingem o limite da região de depleção, as forças elétricas diminuem e a corrente cessa.
• Fotodiodos comuns não são detectores eficientes. Os preferidos são o fotodiodo PIN e o foto-diodo avalanche, projetados para superar a deficiência dos detectores comuns.

Fotodetectores

• Polarização reversa, correntes de portadores minoritários são criadas em função da incidência de luz na região de depleção. • Com o diodo polarizado reversamente a corrente que circulará pelo mesmo será resultado da corrente de escuro, resultante da absorção de energia do meio externo pelos elétrons, e a corrente gerada pela absorção de energia luminosa, a fotocorrente. • Nos diodos fotodetectores é necessário garantir uma boa diferença entre o valor da fotocorrente e da corrente de escuro, pois apenas a fotocorrente carrega a informação do sistema de comunicação. Fotodetectores
• A Radiação Óptica é absorvida semicondutor, segundo a relação:

(

F ( x) = F0 1 − eαx

pelo

)

• F0: Potência Óptica Incidente
• α: Coeficiente de absorção (depende do comprimento de onda)
• F(x): Potência Óptica absorvida a partir de uma distância x. hc • Comprimento de onda de Corte: λc = E g Fotodetectores
• Potência na Largura da Região de depleção: