Wat zijn fotodetectors?
Fotodetectoren zijn apparaten die elektromagnetische energie kunnen detecteren, typisch licht, dat fotondeeltjes bevat die een type elektromagnetische energie zijn. Hoewel er veel soorten zijn, zijn de meest voorkomende mechanisch, biologisch, chemisch. Fotodetectoren kunnen ook worden gebruikt als thermometers - om straling te meten, om spanning te genereren, een bestaande stroom te versterken en afbeeldingen op te nemen. Planten gebruiken zelfs een vorm van fotodetectie om hun groei te begeleiden, terwijl hun cellen op het licht reageren en ernaar groeien. Of het nu natuurlijk of kunstmatig is, alle fotodetectoren delen een gemeenschappelijk principe: een reactie veroorzaakt door de aanwezigheid van licht.
Een voorbeeld van een dit soort mechanische sensor zou een laser beveiligingssysteem zijn dat de aanwezigheid van laserlicht en de onderbreking ervan detecteert, om intrusies te bepalen en een alarm te treffen. De meest bekende biologische sensor is het oog, dat detecteert en reageert op het licht om optische signalen te interpreteren, die het vervolgens naar de hersenen stuurt als een IMleeftijd. Fotografische film is een van de eenvoudigste vormen van chemische sensoren - het gebruikt licht om een afbeelding op het oppervlak af te drukken. Fotografen ontwikkelen hun film in donkere kamers om te voorkomen dat de film een chemische reactie op het licht heeft.
Met een breed scala aan toepassingen verschijnen fotodetectors overal, van deeltjes-detecterende telescopen tot de grote Hadron Collider tot UV-gevoelige zonnebrillen. Het merendeel van de fotodetectoren is gekalibreerd om licht en straling op een zeer specifiek spectrum te detecteren, variërend van ultraviolet tot infrarood. Infraroodapparaten, zoals warmtessensoren en afstandsbedieningen op televisie, gebruiken licht op het infraroodspectrum om een signaal te verzenden, dat wordt vastgelegd en geïnterpreteerd door een detector. Wanneer een knop op een afstandsbediening op televisie wordt gedrukt, straalt de afstandsbediening een infraroodsignaal uit op een golflengte die onzichtbaar is voor het menselijk oog. De televisie onderschept en intERPRET het signaal als een opdracht om het volume naar beneden te zetten, het kanaal te wijzigen of van stroom in of uit te zetten.
Afhankelijk van hun doel, kunnen fotodetectors verschillende andere functies hebben. Bijvoorbeeld, halfgeleiders en halfgeleidende circuits gebruiken fotodetectoren om een elektrische stroom te leiden door van het licht in elektriciteit te veranderen. Wanneer de halfgeleider wordt blootgesteld aan licht in zijn doelspectrum, absorbeert het halfgeleidermateriaal fotonen die op elektronen werken om elektronengatparen te scheiden en elektronen te creëren in een opgewonden toestand. Met deze uitkomst kunnen de elektronen vrij reizen als een geleidend medium, dat een fotocurrent creëert. Deze geleidende actie maakt halfgeleiders een belangrijke basiscomponent van vrijwel alle moderne elektronica.