Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка):
Эффективность светодиодов из фосфида галлия зеленого свечения ниже эффективности световодов красного свечения. Внешний квантовый выход зеленых светодиодов составляет примерно 10~4, постоянная времени 10—200 не. Яркость зеленых светодиодов из фосфида галлия очень высока. При токе в 200 мА светодиод из фосфида галлия имеет яркость 104 кд/м*. При этом излучается 1,5 мкВт с р—«-перехода диаметром 0,18 мм, Хша)[
= 560,0 нм.
Светодиоды из карбида кремния различных модификаций имеют различный цвет свечения. Модификация 4Н — зеленый, 6Н — желтый, ЗС — невидимый (X — 0,8 мкм). Квантовый выход у этих модификаций примерно одинаков, но яркость различна из-за разной чувствительности человеческого глаза. Модификация 4Н имеет яркость 120 кд/м* уже при плотности тока 0,75 А/см*. В импульсном режиме яркость может достигать 104 кд/м*.
Параметры светодиодов как элементов электрической цепи. Параметры светодиода как элемента электрической цепи определяются его вольт-амперной характеристикой. У всех светодиодов она типично диодная с сильно выраженной сверхлинейностью в проводящем направлении (рис. 1,27, а). Поэтому'последовательно с диодом необходимо включать ограничивающий резистор, обеспечивающий устойчивый режим работы светодиода.
Для импульсов тока длительностью 10~* с и менее эквивалентную схему светодиода можно представить параллельным RC-контуром, как показано на рис. 1,27, б.
2*
35
S)
Rn
^ Ял (Ьд) CA (ia)
—II---------
Рис. 1.27. Вольт-амперная характеристика светодиода:
/ — светодиод на основе GaAs; 2 — GaP; 3 — SIC
Зависимость полного прямого динамического сопротивления светодиода /?д (ip) — падающая. Это значит, что с ростом тока через светодиод его полное сопротивление уменьшается. Таким образом, инжекционный светодиод целесообразно питать от источника тока.
По вольт-амперным характеристикам определяются статическое Дд, остаточное Rno и динамическое (дифференциальное) ??дин сопротивления диода, напряжения отсечки 11** и пробоя t/np (при обратном смещении на светодиоде), а также падение напряжения при номинальном токе.
Рассмотренные выше искусственные источники излучения непрерывно совершенствуются в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ним наукой и техникой, улучшаются их параметры и характеристики. Появляются источники, основанные на новых принципах, обладающие принципиально новыми свойствами. Например, разработаны светодиоды с переменным цветом свечения и т. д.
§ 1.5. Естественные источники излучения
Солнце. К основным характеристикам Солнца как излучателя относятся его угловые размеры, энергетические и спектральные характеристики и степень их изменения по поверхности. В зависимости от характера излучаемой энергии у Солнца различают фотосферу, обращающий слой, хромосферу и корону. Фотосфера является основным источником солнечного излучения с непрерывным спектром. В ней с увеличением глубины растет температура, что обусловливает потемнение диска к краю. О б -ращающий слой и хромосфера образуют атмосферу Солнца. Они состоят из светящихся газов, яркость которых в сотни раз меньше яркости фотосферы. Корона представляет собой внешнюю часть солнечной атмосферы и не имеет четкой наружной границы, ее яркость в миллион раз меньше яркости фотосферы и не превышает яркости Луны в полнолуние. На характеристики
36
щ излучения Солнца влияют К солнечные пятна, периодич-
¦ ность появления которых я равна одиннадцати годам,
1 взрывы и протуберанцы, по-? явление которых апериодич-» но, и постоянные неравно-1 мерности в фотосфере. я. Спектр излучения Солнца К ва пределами земной атмо-Щ сферы примерно совпадает ж со спектром излучения чер-щ ного тела, имеющего темпер а-Ж туру 6000 К. Энергетическая
V светимость составляет 6,2Х ж X Ю7 Вт/м2. До поверхности v Земли от Солнца через атмосферу доходит в основном излучение К В диапазоне длин волн 0,3—3,0 мкм с полосами поглощения, опре-Ё, деляемыми содержащимися в атмосфере парами воды, углекис-Ш дым газом и озоном. В приземных слоях атмосферы излучение щ Солнца эквивалентно излучению черного тела с температурой Щ Б600 к (рис. 1.28).
Ш Энергетическая освещенность, создаваемая Солнцем на пло-Ш щадке, перпендикулярной к направлению на Солнце, вне земной Ж атмосферы составляет 1360 Вт/м * (в перигее 1407 Вт/м® и в апогее ж 1316 Вт/м*); на поверхности Земли освещенность лежит в преде-
* лах 616—913 Вт/м*. В видимой области спектра за пределами Ж атмосферы освещенность, создаваемая Солнцем, составляет 1,37х ж X 10s л к. Иногда принимают, что в диапазоне 0,47—0,53 мкм ж цветовая температура Солнца равна 6500 К. Яркость солнечного Щ Диска уменьшается от центра к краям, одновременно меняется и щ, спектральный состав излучения. Средняя яркость в видимом диа-рГ пазоне 2х 10е кд/м-2. В приземных слоях максимальная освещен-\ йость составляет около 106 лк.
Угловой размер солнечного диска при наблюдении с Земли равен приблизительно 32'.
Земля. При наблюдении Земли из космоса можно рассматри-, Вать две составляющие излучения: отраженный поток и собственное излучение. Значения коэффициента отражения (альбедо) могут составить 0,1—0,8. Такой разброс альбедо объясняется различными метеоусловиями на отдельных участках земной по-
