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Les Photodétecteurs

Les Photodétecteurs. LAS 502. Plan de la présentation. Notions élémentaires Détecteurs photoniques Détecteurs thermiques Capteurs d’image. Notions élémentaires. Le spectre électromagnétique Energie transportée Spectres thermiques Loi de Planck

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Presentation Transcript

  1. Les Photodétecteurs LAS 502 LPro LCM

  2. Plan de la présentation • Notions élémentaires • Détecteurs photoniques • Détecteurs thermiques • Capteurs d’image LPro LCM

  3. Notions élémentaires • Le spectre électromagnétique • Energie transportée • Spectres thermiques • Loi de Planck • Ordres de grandeur et photodétecteurs associés. • Grandeurs caractéristiques de l’émission et Photométrie • Flux • Luminance • Intensité • Eclairement • Grandeurs caractéristiques d’un photodétecteur • Sensibilité • Réponse spectrale • Rendement quantique ou efficacité quantique • Linéarité • Temps de réponse LPro LCM

  4. Notions élémentaires • Le spectre électromagnétique • Energie transportée • Spectres thermiques • Loi de Planck • Ordres de grandeur et photodétecteurs associés. • Grandeurs caractéristiques de l’émission et Photométrie • Flux • Luminance • Intensité • Eclairement • Grandeurs caractéristiques d’un photodétecteur • Sensibilité • Réponse spectrale • Rendement quantique ou efficacité quantique • Linéarité • Temps de réponse LPro LCM

  5. Notions élémentairesSpectre électromagnétique Raie à 21cm de l’hydrogène Etoiles chaudes Vibration des molécules Raies nucléaires Electrons accélérés Inverse Compton Désintégration de particules (p0) GSM Europe Rayonnement Fossile à 2,7K Soleil Electrons internes Fluorescence Electrons accélérés Jupiter LPro LCM

  6. Notions élémentairesSpectres thermiques – loi de Planck LPro LCM

  7. Notions élémentaires • Le spectre électromagnétique • Energie transportée • Spectres thermiques • Loi de Planck • Ordres de grandeur et photodétecteurs associés. • Grandeurs caractéristiques de l’émission et Photométrie • Flux • Luminance • Intensité • Eclairement • Grandeurs caractéristiques d’un photodétecteur • Sensibilité • Réponse spectrale • Rendement quantique ou efficacité quantique • Linéarité • Temps de réponse LPro LCM

  8. Notions élémentaires Intensité W.sr-1 Eclairement W.m-2 Luminance énergétique W.sr-1.m-2 LPro LCM

  9. Les détecteurs photoniques • L’effet photoélectrique • Photoconductivité • Effet photovoltaïque • Photoémissivité • Détecteurs à Photoconductivité • Phénomène Physique • Propriétés • Longueur d’onde de coupure • Sensibilité de l’effet photoélectrique • Dopage • Photodiodes • Mode photovoltaïque • Mode photoconducteur • Court-Circuit • Photodiode PIN LPro LCM

  10. Les détecteurs photoniques • L’effet photoélectrique • Photoconductivité • Effet photovoltaïque • Photoémissivité • Détecteurs à Photoconductivité • Phénomène Physique • Propriétés • Longueur d’onde de coupure • Sensibilité de l’effet photoélectrique • Dopage • Photodiodes • Mode photovoltaïque • Mode photoconducteur • Court-Circuit • Photodiode PIN LPro LCM

  11. Les détecteurs photoniquesDétecteurs à Photoconductivité Conducteur Semi-conducteur Isolant LPro LCM

  12. Les détecteurs photoniques • L’effet photoélectrique • Photoconductivité • Effet photovoltaïque • Photoémissivité • Détecteurs à Photoconductivité • Phénomène Physique • Propriétés • Longueur d’onde de coupure • Sensibilité de l’effet photoélectrique • Dopage • Photodiodes • Mode photovoltaïque • Mode photoconducteur • Court-Circuit • Photodiode PIN LPro LCM

  13. Les détecteurs photoniquesPhotodiodes LPro LCM

  14. Les détecteurs photoniquesMode photovoltaïque LPro LCM

  15. Les détecteurs photoniquesPhotodiode polarisée en inverse Mode Photoconducteur LPro LCM

  16. Les détecteurs photoniquesPhotodiode en court-circuit LPro LCM

  17. Les détecteurs photoniquesPhotodiode PIN LPro LCM

  18. Les détecteurs photoniques • Photodiode à avalanche • Phototransistor • Photorésistance • Structure • Caractéristique • Mesures • Photomultiplicateur • Principe de fonctionnement • Caractéristiques techniques • Tubes intensificateurs de lumière • Galettes MicroCanaux MCP LPro LCM

  19. Les détecteurs photoniques • Photodiode à avalanche • Phototransistor • Photorésistance • Structure • Caractéristique • Mesures • Photomultiplicateur • Principe de fonctionnement • Caractéristiques techniques • Tubes intensificateurs de lumière • Galettes MicroCanaux MCP LPro LCM

  20. Les détecteurs photoniquesPhotodiode à Avalanche Phototransistor LPro LCM

  21. Les détecteurs photoniques • Photodiode à avalanche • Phototransistor • Photorésistance • Structure • Caractéristique • Mesures • Photomultiplicateur • Principe de fonctionnement • Caractéristiques techniques • Tubes intensificateurs de lumière • Galettes MicroCanaux MCP LPro LCM

  22. Les détecteurs photoniquesPhotorésistance LPro LCM

  23. Les détecteurs photoniques • Photodiode à avalanche • Phototransistor • Photorésistance • Structure • Caractéristique • Mesures • Photomultiplicateur • Principe de fonctionnement • Caractéristiques techniques • Tubes intensificateurs de lumière • Galettes MicroCanaux MCP LPro LCM

  24. Les détecteurs photoniquesPhotomultiplicateur LPro LCM

  25. Les détecteurs photoniquesLes photocathodes LPro LCM

  26. Les détecteurs photoniquesPhotocathodes • paramètres unité 2nde gen 3eme gen • Sensibilité visuelle µA/lm 300-700 1200-2500 • Domaine spectral µm • Sensibilité f() mA/W • Rendement quantique 5%-10% 20%-40% LPro LCM

  27. Rendement quantique des photocathodes LPro LCM

  28. Les détecteurs photoniques • Photodiode à avalanche • Phototransistor • Photorésistance • Structure • Caractéristique • Mesures • Photomultiplicateur • Principe de fonctionnement • Caractéristiques techniques • Tubes intensificateurs de lumière • Galettes MicroCanaux MCP LPro LCM

  29. Intensificateurs de LumièreNiveaux d’éclairement nocturne LPro LCM

  30. Intensificateurs de LumièreLa galette de microcanaux LPro LCM

  31. Intensificateurs de LumièreAmplification dans le canal LPro LCM

  32. Gain de la galette de micro canaux LPro LCM

  33. Détecteurs thermiques • Principe • Thermopile • Détecteur Pyroélectrique • Bolomètre LPro LCM

  34. Détecteurs thermiquesThermopile LPro LCM

  35. Détecteurs thermiquesBolomètre LPro LCM

  36. Capteurs d’image • Barette de photodiodes • Capteurs CCD • Principe élémentaire du transfert de charge • Lecture de la matrice • Element Photosensible • Effets parasites • Capteurs CMOS LPro LCM

  37. Capteurs d’image • Barette de photodiodes • Capteurs CCD • Principe élémentaire du transfert de charge • Lecture de la matrice • Element Photosensible • Effets parasites • Capteurs CMOS LPro LCM

  38. Capteurs d’imageCapteurs CCD LPro LCM

  39. Capteurs d’imageCapteurs CCD LPro LCM

  40. Capteurs d’imageCapteurs CCD LPro LCM

  41. Capteurs d’image • Barette de photodiodes • Capteurs CCD • Principe élémentaire du transfert de charge • Lecture de la matrice • Element Photosensible • Effets parasites • Capteurs CMOS LPro LCM

  42. Capteurs d’imageCapteurs CMOS LPro LCM

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