МІКРОЕЛЕКТРОННІ АВТОГЕНЕРАТОРНІ ОПТИЧНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ

Анотація

Запропоновано мікроелектронні автогенераторні перетворювачі оптичної потужності на основі мікроелектронних транзисторних структур з диференційним від’ємним опором та первинним фоточутливим елементом на базі біполярного і польового фототранзисторів, причому первинні фоточутливі елементи є також активними елементами самих автогенераторів, що значно спрощує конструкцію перетворювачів.

На основі розгляду фізичних процесів у первинному фоточутливому елементі та автогенераторі розроблено математичну модель мікроелектронного оптичного перетворювача, на основі якої отримано параметричні залежності функцій перетворення та чутливості. Основним фактором зміни функції перетворення та чутливості є зміна оптичної потужності. Це змінює еквівалентну ємність і диференціальний від’ємний опір коливальної системи мікроелектронного автогенераторного перетворювача оптичної потужності, змінюючи вихідну частоту пристрою. Оскільки оптична потужність змінюється в діапазоні 0…90 мкВт/см², то чутливість оптичного перетворювача змінюється від 151,3 кГц/мкВт/см² до 215,2 кГц/мкВт/см².

Отримані аналітичні вирази параметричної залежності функцій чутливості та перетворення, що  демонструють можливість значно легшого розрахунку основних характеристик перетворювача, враховуючи вплив кожного параметра первинного фоточутливого елемента та параметрів автогенератора на вихідну частоту приладу у порівнянні з розрахунками цих параметрів з системами рівнянь Кірхгофа. Фоточутливі перетворювачі з частотним виходом не потребують аналого-цифрових перетворювачів або підсилювачів для подальшої обробки інформаційного сигналу, що значно знижує витрати на інформаційне та вимірювальне обладнання. Крім того, коли перетворювачі працюють на дуже високих частотах, можна передавати безпосередньо інформацію на відстань.