Fotodetektörler Nedir?

Fotodedektörler, elektromanyetik enerjiyi, tipik olarak hafif olan ve bir tür elektromanyetik enerji olan foton parçacıklarını içeren algılayabilen cihazlardır. Birçok tür olmasına rağmen, en yaygın olanları mekanik, biyolojik ve kimyasaldır. Fotodedektörler ayrıca termometreler olarak da kullanılabilir - radyasyonu ölçmek, voltaj üretmek, mevcut bir akımı yükseltmek ve görüntüleri kaydetmek için. Bitkiler, hücrelerinin ışığa tepki vermesi ve ona doğru büyümesi nedeniyle, büyümelerini yönlendirmek için bir tür fotodetme yöntemi kullanır. İster doğal ister yapay olsun, tüm fotodedektörler ortak bir ilkeye sahiptir: ışığın varlığının tetiklediği bir reaksiyon.

Bu tür bir mekanik sensör örneği, izinsiz girişleri belirlemek ve bir alarmı tetiklemek için lazer ışığının varlığını ve kesintisini tespit eden bir lazer güvenlik sistemi olabilir. En yaygın bilinen biyolojik algılayıcı, optik sinyalleri yorumlamak için ışığı algılayan ve tepki veren gözdür, daha sonra beyne görüntü olarak gönderir. Fotoğraf filmi, kimyasal sensörlerin en basit formlarından biridir - görüntüyü yüzeyine basmak için ışık kullanır. Fotoğrafçılar, filmin ışığa karşı kimyasal bir reaksiyona girmesi durumunda, filmin karanlık odalarda bozulmasını önlemek için geliştirirler.

Çok çeşitli kullanımlarla, foto algılayıcılar parçacık algılayıcı teleskoplardan Büyük Hadron Çarpıştırıcısına ve UV'ye duyarlı güneş gözlüklerine kadar her yerde görünür. Fotodetektörlerin çoğu, ultraviyole ile kızılötesi arasında değişen çok spesifik bir spektrumdaki ışığı ve radyasyonu tespit etmek için kalibre edilir. Isı sensörleri ve televizyon uzaktan kumandaları gibi kızılötesi cihazlar, bir dedektör tarafından yakalanan ve yorumlanan bir sinyali iletmek için kızılötesi spektrumdaki ışığı kullanır. Bir televizyonun uzaktan kumandasında bir düğmeye basıldığında, uzaktan kumanda insan gözünün göremediği bir dalga boyunda bir kızılötesi sinyal yayar. Televizyon, sesi kısmak, kanalı değiştirmek veya gücü açmak veya kapatmak için komut olarak algılar ve yorumlar.

Amaçlarına bağlı olarak, fotodedektörlerin çeşitli başka fonksiyonları olabilir. Örneğin, yarı iletkenler ve yarı iletken devreler, ışığı elektriğe değiştirerek bir elektrik akımı iletmek için foto dedektörleri kullanır. Yarı iletken, hedef spektrumunda ışığa maruz kaldığında, yarı iletken malzeme, elektron deliği çiftlerini ayırmak ve uyarılmış bir durumda elektronlar oluşturmak için elektronlar üzerinde etkiyen fotonları emer. Bu sonuç, elektronların, bir foto akım yaratan iletken bir ortam olarak serbestçe hareket etmelerini sağlar. Bu iletken hareket, yarı iletkenleri neredeyse tüm modern elektronik cihazların temel bir bileşeni yapar.