Hvad er fotodetektorer?
Fotodetektorer er enheder, der er i stand til at registrere elektromagnetisk energi, typisk lys, der indeholder fotonpartikler, der er en type elektromagnetisk energi. Selvom der er mange typer, er de mest almindelige mekaniske, biologiske, kemiske. Fotodetektorer kan også bruges som termometre - til måling af stråling, til at generere spænding, for at forstærke en eksisterende strøm og til at optage billeder. Planter bruger endda en form for fotodetektion til at guide deres vækst, da deres celler reagerer på lyset og vokser mod det. Uanset om det er naturligt eller kunstigt, alle fotodetektorer deler et fælles princip: en reaktion, der er udløst af tilstedeværelsen af lys.
Et eksempel på en mekanisk sensor af denne art er et lasersikkerhedssystem, der registrerer tilstedeværelsen af laserlys og dets afbrydelse for at bestemme indtrængen og udløse en alarm. Den mest kendte biologiske sensor er øjet, der registrerer og reagerer på lys for at fortolke optiske signaler, som det derefter sender til hjernen som et billede. Fotografisk film er en af de enkleste former for kemiske sensorer - den bruger lys til at indprente et billede på dens overflade. Fotografer udvikler deres film i mørkerum for at undgå at ødelægge den, hvis filmen har en kemisk reaktion på lyset.
Med en lang række anvendelser vises fotodetektorer overalt fra partikeldetekterende teleskoper til Large Hadron Collider til UV-følsomme solbriller. Størstedelen af fotodetektorer er kalibreret til at detektere lys og stråling på et meget specifikt spektrum, der spænder fra ultraviolet til infrarødt. Infrarøde enheder, såsom varmesensorer og fjernbetjeninger til fjernsyn, bruger lys på det infrarøde spektrum til at transmittere et signal, der fanges og fortolkes af en detektor. Når der trykkes på en knap på en fjernbetjening til fjernsynet, udsender fjernbetjeningen et infrarødt signal på en bølgelængde, der er usynlig for det menneskelige øje. Fjernsynet opfanger og fortolker signalet som en kommando til at slå lydstyrken ned, skifte kanal eller tænde eller slukke for strømmen.
Afhængigt af deres formål kan fotodetektorer have en række andre funktioner. F.eks. Bruger halvledere og halvledende kredsløb fotodetektorer til at lede en elektrisk strøm ved at skifte lys til elektricitet. Når halvlederen udsættes for lys i sit målspektrum, absorberer halvledermaterialet fotoner, der virker på elektroner for at adskille elektronhullepar og skaber elektroner i en ophidset tilstand. Dette resultat giver elektronerne mulighed for at bevæge sig frit som et ledende medium, hvilket skaber en lysstrøm . Denne ledende handling gør halvledere til en nøglebasiskomponent i stort set al moderne elektronik.