Источники и приемники оптического излучения

Источники оптического излучении

Источники оптического излучения — преобразователи различных видов энергии в электромагнитную энергию оптического диапазона с условными границами К)" -К)' Гц, что соответствует длинам волн в вакууме от нескольких миллиметров (мм) до нескольких нанометров (нм). Разнообразие источников оптического излучения определяется многочисленностью способов преобразования различных видов энергии в световую.

Источники излучений могут быть когерентны и некогерентны. Временной и пространственной когерентностью обладает только излучение лазеров. Остальные источники оптического излучения подразделяются на тепловые и люминесцпрующие.

Тепловыми источниками являются, как правило, лампы накаливания. Они имеют сплошной спектр излучения, положение максимума которого зависит от температуры тела накаливания.

В люминесцирующих источниках используется люминесценция газов и твердых тел, возбуждаемая электрическим полем. Свечение газоразрядных источников света возникает в результате прохождения электрического тока через газ или пар. Излучение газоразрядных (в частности, ртутно-кварцевых) ламп имеет линейчатый спектр.

Инжекционные светодиоды (инжекционная электролюминесценция представляют собой излучающий р-п переход, свечение которого обусловлено интенсивной рекомбинацией в нем носителей тока. Инжекционные светодиоды имеют миниатюрное исполнение. Светодиод испускает некогерентное излучение с узким спектром. Длина волны зависит от материала и его легирования.

Оптические квантовые генераторы (лазеры) позволяют получить интенсивное, направленное и когерентное излучение. Наибольшее распространение получили три типа лазеров: газовые, твердотельные и полупроводниковые. Основными преимуществами лазеров на полупроводниковых материалах (арсенид галлия, кремний с примесью индия, фосфид галлия, арсенид индия и др.) являются высокий к. п. д. (80…90%) и простота возбуждения, высокое быстродействие, возможность генерации требуемой спектральной линии и пр. Ширина спектральной линии излучения может составлять несколько нанометров, а угол расхождения пучка — 6… 10'.