Co jsou fotodetektory?
Fotodetektory jsou zařízení schopná snímat elektromagnetickou energii, obvykle světlo, která obsahuje fotonové částice, které jsou typem elektromagnetické energie. Ačkoli existuje mnoho typů, nejběžnější jsou mechanické, biologické, chemické. Fotodetektory mohou být také použity jako teploměry - pro měření záření, pro generování napětí, pro zesílení stávajícího proudu a pro záznam snímků. Rostliny dokonce používají určitou formu fotodetekce pro vedení jejich růstu, protože jejich buňky reagují na světlo a rostou směrem k němu. Ať už jsou přírodní nebo umělé, všechny fotodetektory sdílejí společný princip: reakci vyvolanou přítomností světla.
Příkladem takového mechanického senzoru by byl laserový bezpečnostní systém, který detekuje přítomnost laserového světla a jeho přerušení, aby určil vniknutí a spustil poplach. Nejběžněji známým biologickým senzorem je oko, které detekuje a reaguje na světlo a interpretuje optické signály, které pak posílá do mozku jako obraz. Fotografický film je jednou z nejjednodušších forem chemických senzorů - používá k natištění obrazu na svůj povrch světlo. Fotografové vyvíjejí svůj film v temných místnostech, aby se vyhnuli jeho poškození, pokud by měl film chemickou reakci na světlo.
Při široké škále použití se fotodetektory objevují všude od dalekohledů detekujících částice, přes velké hadronové kluzáky až po sluneční brýle citlivé na UV. Většina fotodetektorů je kalibrována pro detekci světla a záření na velmi specifickém spektru, od ultrafialového po infračervené. Infračervená zařízení, jako jsou teplotní senzory a televizní dálková ovládání, používají k přenosu signálu světlo, které je zachyceno a interpretováno detektorem, pomocí infračerveného spektra. Po stisknutí tlačítka na televizním dálkovém ovladači vysílá dálkový ovladač infračervený signál na vlnové délce neviditelné pro lidské oko. Televizor zachytí a interpretuje signál jako povel k vypnutí hlasitosti, změně kanálu nebo zapnutí nebo vypnutí napájení.
V závislosti na jejich účelu mohou mít fotodetektory řadu dalších funkcí. Například, polovodiče a polovodivé obvody používají fotodetektory k vedení elektrického proudu změnou světla na elektřinu. Když je polovodič vystaven světlu ve svém cílovém spektru, polovodičový materiál absorbuje fotony, které působí na elektrony, aby oddělily páry elektronových děr a vytvořily elektrony v excitovaném stavu. Tento výsledek umožňuje elektronům volně cestovat jako vodivé médium, které vytváří fotoproud . Díky této vodivé akci jsou polovodiče klíčovou základní součástí prakticky veškeré moderní elektroniky.