ما هوكاشف ضوئي لرقم التعريف الشخصي
كاشف الضوء هو جهاز حساس للغايةجهاز فوتوني شبه موصليُحوّل الضوء إلى كهرباء باستخدام التأثير الكهروضوئي. مُكوّنه الرئيسي هو الثنائي الضوئي (كاشف ضوئي PD). النوع الأكثر شيوعًا يتكون من وصلة PN، وأقطاب كهربائية مُقابلة، وغطاء أنبوب. يتميز بموصلية أحادية الاتجاه. عند تطبيق جهد أمامي، يُوصل الثنائي؛ وعند تطبيق جهد عكسي، ينقطع. يُشبه كاشف ضوئي PD ثنائي أشباه الموصلات الشائع، باستثناء أنهكاشف ضوئي PDيعمل بجهد عكسي، ويمكن عرضه. يُغلّف عبر نافذة أو وصلة ألياف بصرية، مما يسمح للضوء بالوصول إلى الجزء الحساس للضوء من الجهاز.
وفي الوقت نفسه، فإن المكون الأكثر استخدامًا في كاشف ضوئي PD ليس الوصلة PN ولكن الوصلة PIN. بالمقارنة مع الوصلة PN، تحتوي الوصلة PIN على طبقة I إضافية في المنتصف. الطبقة I هي طبقة من أشباه الموصلات من النوع N ذات تركيز تشويب منخفض جدًا. ونظرًا لأنها شبه موصل جوهري بتركيز منخفض، فإنها تسمى الطبقة I. الطبقة I سميكة نسبيًا وتشغل منطقة النضوب بأكملها تقريبًا. يتم امتصاص الغالبية العظمى من الفوتونات الواردة في الطبقة I وتولد أزواجًا من الإلكترونات والفجوات (الناقلات المولدة ضوئيًا). على جانبي الطبقة I توجد أشباه موصلات من النوع P والنوع N ذات تركيزات تشويب عالية جدًا. الطبقتان P وN رقيقتان للغاية، وتمتصان نسبة صغيرة جدًا من الفوتونات الواردة وتولدان عددًا صغيرًا من الناقلات المولدة ضوئيًا. يمكن لهذا الهيكل تسريع سرعة استجابة التأثير الكهروضوئي بشكل كبير. مع ذلك، فإن منطقة الاستنفاد الواسعة جدًا ستطيل زمن انجراف الناقلات المولدة ضوئيًا في منطقة الاستنفاد، مما يؤدي إلى استجابة أبطأ. لذلك، يجب اختيار عرض منطقة الاستنفاد بشكل معقول. يمكن تغيير سرعة استجابة ثنائي تقاطع PIN بالتحكم في عرض منطقة الاستنفاد.
كاشف PIN الضوئي هو كاشف إشعاع عالي الدقة يتميز بدقة طاقة ممتازة وكفاءة كشف ممتازة. يمكنه قياس أنواع مختلفة من طاقة الإشعاع بدقة، محققًا استجابة سريعة وأداءً عالي الاستقرار. وظيفةكاشف ضوئيتتمثل مهمتها في تحويل إشارتي موجتي الضوء بعد تردد النبضة إلى إشارات كهربائية، والتخلص من ضوضاء شدة ضوء المذبذب المحلي، وتعزيز إشارة التردد المتوسط، وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء. تتميز كاشفات الضوء PIN بهيكل بسيط، وسهولة في الاستخدام، وحساسية عالية، وكسب عالٍ، وعرض نطاق ترددي واسع، وانخفاض مستوى الضوضاء، وقدرة عالية على مقاومة التداخل. ويمكنها العمل بثبات في مختلف البيئات القاسية، وتُستخدم بشكل رئيسي في كشف إشارات الليدار لقياس الرياح.
وقت النشر: ٢١ أبريل ٢٠٢٥