Оптоэлектронный функциональный преобразователь

Оптоэлектронный функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам преобразования и обработки информации и позволяет формировать функцию автоили взаимной корреляции в диапазоне частот 0,5-200 Гц. Оптоэлектронный функциональный преобразователь (ОЭФПД) содержит управляемый источник 1 света, оптически связанный через теневую маску 2 с функциональным фоторезистором 2, резистор нагрузки 4, нормирователь 8, выходной формирователь 9, источник 5 постоянного напряжения, переключатель 6 и сумматор 7, причем функциональный фоторезистор выполнен в виде последовательно нанесенных на прозрачную подложку прозрачного проводящего электрода, фоточувствительного слоя и непрозрачного электрода. Принципы работы ОЭФП основаны на том, что у функционального фоторезистора продольной конструкции время релаксации фототока зависит от полярности напряжения смещения. Введение источника 5 постоянного напряжения, переключателя 6 и сумматора 7 с соответствующими связями позволяет расширить диапозон перестройки времени задержки выходных сигналов преобразователя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g ffggьу а

ИПЛ Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4259650/24 — 24 (22) 06.04.87 (46) 23.05.89. Бюл.й 19 (71) Институт полупроводников

AH УССР (72) В.Б. Горловский, Л.В. Завьялова, С.М. Скуратов, А.К. Смовж и В.Г. Чони (53) 681.335(088.8) (56) Горловский В.Б., Олексенко П.Ф., Смовж А.К. Исследование импульсного режима распределенных фоторезисторных структур. — Оптоэлектроника и полупроводниковая техника, 1984, Ф 6.

Авторское свидетельство СССР

Р 855686, кл. G 06 G 9/О ), 1979. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к системам преобразования и обработки информации и позволяет формировать функцию авто- или взаимной корреляции в диапазоне частот 0,5-200 Гц.

Оптоэлектронный функциональный rrpe„„SU„„д4я1ЯЩ А1 (5ц 4 G 06 G 9/О ) 2 образователь (ОЭФП) содержит управляемый источник 1 света, оптически связанный через теневую маску 2 с функциональным фотореэистором 2, резистор нагрузки 4, нормирователь 8, выходной формирователь 9, источник 5 постоянного напряжения, переключатель

6 и сумматор 7, причем функциональный фоторезистор выполнен в виде последовательно нанесенных на прозрачную подложку прозрачного проводящего электрода, фоточувствительного слоя и непрозрачного электрода. Принципы работы ОЭФП основаны на том, что у функционального фоторезистора продольной конструкции время релаксации фототока зависит от полярности напряжения смещения. Введение источника 5 постоянного напряжения, переключателя 6 и сумматора 7 с соответствующими связями позволяет расширить диапазон перестройки времени задержки выходных сигналов преобразователя. 2 ил.

81808 .4 время жизни неравновесных носителей фототока, а следовательно, и время

Оптоэлектронный функциональный преобразователь работает следующим образом.

Функции, подлежащие преобразова-, нию — корреляции в виде электрических сигналов подаются на его входы.

Один иэ электрических сигналов управляемым источником 1 света преоб- 40 разуется в оптический, который, пройдя через теневую маску 2»,попадает на функциональный фоторезистор 3, где, возбуждая фототок, выделяется на резисторе 4 нагрузки. Этот сигнал 45 задерживается вследствие инерционных свойств носителей фототока, и время задержки определяется положением теневой маски 2, Второй электрический сигнал, подлежащих преобразованию, подается на первый вход сумматора 7.

На второй его вход через переключатель 6 подается постоянное напряжение с выхода источника 5 постоянного напряжения. Это напряжение играет роль напряжения "смещения" функционального фоторезистора 3. В зависис мости от его полярности, что определяется переключателем 6, изменяется з

14

Изобретение относится к некогерентной функциональной оптоэлектронике и может быть использовано в системах обработки аналоговой информации, что позволит повысить универсальность систем обработки информации в сложных условиях эксплуатации.

Цель изобретения — расширение диапазона перестройки времени задерж- . ки выходных сигналов оптоэлектронного функционального преобразователя.

На фиг. 1 приведена схема оптоэлектронного функционального преобразователя; на фиг. 2 — конструкция функционального фоторезистора, Преобразователь содержит управляемый источник 1 света, подвижную теневую маску 2, функциональный Фоторезистор 3, резистор 4 нагрузки, источник 5 постоянного напряжения, переключатель 6, сумматор 7, нормирователь 8, выходной формирователь

9, выход 10 преобразователя, причем функциональный фотореэистор 3 является фоторезистором продольного типа и выполнен в виде последовательно нанесенных на прозрачную подложку 11 прозрачного электрода 12, фотопроводящего слоя 13 и непрозрачного эле ктрода 14.

35 задержки сигнала, поступившего по оптическому каналу на функциональный фоторезистор 3.

Оптический и электрический сигналы, поступившие на функциональный фоторезистор 4, перемножаются и, таким образом, на его выходе возникает сигнал, длительность которого пропорциональна величине подынтегрального ядра корреляционной фуякции.

Изменение величины задержки сигнала объясняется изменением удельной концентрации неравновесных носителей фототока в зависимости от,полярности напряжения смещения. Такая зависимость наблюдается лишь в функциональных фоторезисторах, имеющих конструкцию, при которой световой поток и электрическое поле воздействуют в од" ном направлении (фотоприемники продольного типа или "сэндвич-структуры") .

В предложенном преобразователе функциональный фоторезистор выполнен в следующем виде. На прозрачную подложку 11 нанесен прозрачный электрод

12, на который нанесен фотопроводящий слой 13, а затем верхний электрод 14.

Световой поток, пройдя через прозрачную подложку 11 и прозрачный электрод 12, возбуждает в фотопроводящем слое 13 неравновесные носители фототока.

В данных структурах толщина Фотопроводящего слоя 13 составляет десятки микрометров (этот параметр определяется только конструктивными факторами и электрической прочностью пленки), а глубина проникновения света — единицы микрометров. Наибольший вклад в сопротивление фотослоя дает область, обедненная носителями тока, т.е. удаленная от инжектирующего контакта и от зоны сильного поглощения возбуждающего излучения.

При изменении полярности напряжения на структуре положение этой области меняется. При этом меняется значение концентрации неравновесных носителей в этой области и также изменяются рекомбинационные условия за счет разного вида верхнего и нижнего контактов, что приводит к разному времени релаксации фототока при разных полярностях приложенного напряжения.

Составитель 1О. Козлов

Техред А. Кравчук Корректор И. Горная

Редактор В. Данко

Заказ 2693/52 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 148

Эти эффекты зависят в значительной степени от полярности приложенного напряжения и в малой степени от его величины.

Так, при изменении напряжения смещения от 0,1 до 1,5В время задержки изменяется на проценты, а при изменении полярности от -1,5 до +1,5— в 5-12 раз. При этом достигаются при фотопроводящем слое CdS и освещенности порядка 200 лк задержки до 1-3 с.

С выхода Функционального фотореэистора 3 сигнал поступает на нормирователь 8, устраняющий зависимость амплитуды сигнала от времени задержки, и выходной формирователь 9, формирующий прямоугольный сигнал фиксированного уровня.

Выходной сигнал преобразователя представляет собой прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна величине подынтегрального ядра функции корреляции.

В результате диапазон перестройки времени задержки возрос в 6-10 раз, причем преобразователь обеспечивает задержку в диапазоне миллисекунд и единиц секунд, Формула изобретения

Оптоэлектронный функциональный преобразователь, содержащий управля1808 6 емый источник света, электрический вход которого является первым входом преобразователя, а выход оптически связан через подвижную теневую маску с

5 оптическим входом функциональногь фоторезистора, первый вывод соединен с входом нормирователя и через резистор выгрузки — с шиной нулевого

10 потенциала, а выход нормирователя ,через выходной формирователь соединен с выходом преобразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона перестройки времени задержки выходных сигналов преобразователя, в него введены источник постоянного напряжения, пе.— реключатель и сумматор, первый вход которого является вторым входом преобразователя, второй вход сумматора соединен с выходом переключателя, а выход сумматора подключен к второму выводу функционального фоторезистора, первый и второй входы переключателя

25 соединены с соответствующими выходами источника постоянного напряжения, причем функциональный фоторезистор является фоторезистором продольного типа и выполнен в виде последователь30 но нанесенных на прозрачную подлож- . ку электрода, фотопроводящего слоя и непрозрачного электрода.