[광통신]Photon Detector

소개

여러가지 광자 검출기와 그 특성에 대해 정리 하였습니다.

목차

☛ 광 검출기란?
☛ 광자 검출기(photon detector)
♥APDs(Avalanche Photodiodes)를 이용한 기기

본문내용

☛ 광 검출기란?

- 광 신호를 검출하여 이를 같은 정보를 가진 전기적인 신호로 바꾸어 주어 그 전기적인 신호를 잡아냄으로써 광자를 검출 해 낼 수 있는 장치.

☛ 광자 검출기(photon detector)

1. 광기전 전지(or 광전압 전지, 반도체 전지, photovoltaic cell)
- 주로 가시선 영역의 복사선을 검출하고 측정하는데 사용.
- 반도체 표면에 닿은 광자 수에 비례하는 크기의 전류의 흐름을 측정.
- 센 복사선을 쉽게 측정할 수는 있지만, 약한 복사선을 정밀하게 측정하기가 어렵다. (휴대용 기기에 널리 쓰임)

2. 진공 광 전광(vacuum phototube)
- 음극의 오목한 면은 빛이 닿으면 전자를 방출하는 광전 방출 물질 층으로 덮여져 있으며, 두 전극사이에 전위를 걸어주면 방출된 전자는 양극으로 흘러 광전류가 흐르게 된다.
- 광전 방출 면에서 방출하는 전자 수는 이 표면에 부딪치는 복사선 세기에 정비례 한다.


3. 광 전증배관(photomultiplier-PMT)

주로 가시광(可視光)을 검출하는 진공관.
전자를 고체표면에 충돌시키면 충돌한 전자 자체의 반사 외에 충돌한 전자로부터 고체 내의 전자에 에너지가 주어져 새로 고체 내의 전자가 표면으로부터 튀어나오는 현상을 2차전자방출이라고 하는데, 이 현상을 이용해서 미소한 광전자류를 증폭하는 전자관이다. 2차전자증배관이라고도 한다.
구조는 아래［그림］과 같이 빛을 쬐면 전자(광전자)를 방출하는 광전면과, Cs-Sb ․Cs-CsO-Ag ․MgO와 같은 2차전자방출의 효율이 좋은 물질을 하나의 진공관에 넣은 것인데, 광전면에서 나온 광전자는 광전관처럼 직접 양극으로 가지 않고, 그림의 화살표처럼 차례로 1에서부터 9까지의 2차전자 방출물질에 닿아 증배되고, 최초의 광전면 0에서 발생한 전자는 전체에서 106배 정도로 증폭되어서 양극 10에서 출력으로서 빼내어진다.
이 방법은 광전관의 출력을 트랜지스터 또는 진공관 증폭기로 증폭하는 경우에 비해 훨씬 잡음이 적은 출력이 얻어지므로, 미약한 빛을 검출하는 데 적합하다. 텔레비전의 슬라이드나 필름의 송상(送像)에 사용하는 플라잉 스폿 카메라, 분광광도계, 기타 공업용 측정장치에 널리 사용되고 있다.

참고자료

· 없음