Rhythm rus

RHYTHM Optoelectronics

RHYTHM Optoelectronics

2002

KHALUS - Electronics

2 RHYTHM Optoelectronics

Открытое акционерное общество "ЦКБ РИТМ" специализируется на разработке и серийном изготовле-
нии фотоприемников (ФП), фотоприемных устройств (ФПУ), оптронов, оптоэлектронных пар. Все эти изде-
лия изготовляются на основе следующих полупроводниковых материалов: кремний, германий, халькогениды
свинца, соединения А2В6, А3В5, А4В6, которые позволяют нашим изделиям охватывать диапазон длин волн
оптического излучения от ультрафиолетовой (от 0,2 мкм) до инфракрасной (до 5,0 мкм) областей спектра
электромагнитного излучения. Кроме того, предприятие занимается выращиванием монокристаллических со-
единений CdTe, CdZnTe, InSb. Общая номенклатура изделий составляет более 200 наименований.

Изделия применяются в медицине, кино-, фотоаппаратуре, аудио-, видеотехнике, авиационном и кос-
мическом приборостроении, волоконно-оптических системах связи, военной технике, метрологии и разнооб-
разных научных исследованиях.

Суммарно номенклатура изделия нашего предприятия составляет более 200 наименований.

Наше предприятие имеет полный замкнутый технологический цикл изготовления ФП, ФПУ и оптопар,
в состав которого входят:
!" технологический комплекс изготовления фоточувствительных структур по планарно-диффузионной тех-
нологии;
!" технологический комплекс изготовления фоточувствительных слоев методом осаждения;
!" комплекс сборки фотодиодов и фоторезисторов (ФР), фотоприемных устройств и оптопар;
!" комплекс изготовления корпусных деталей и обработки полупроводниковых материалов;
!" участок выращивания монокристаллических полупроводниковых материалов;
!" участок очистки полупроводниковых материалов и металлов;
!" участок нанесения интерференционных фильтров;
!" комплекс по изготовлению нестандартного технологического, измерительного и испытательного оборудо-
вания;
!" аттестованный комплекс для измерения параметров ФД-, ФР- структур, ФПУ, оптопар и полупроводнико-
вых материалов;
!" аттестованный комплекс для механических, климатических и надежностных испытаний ФД-, ФР- струк-
тур, ФПУ и оптопар;
!" участок проектирования и изготовления фотошаблонов;
!" автономный комплекс обеспечения энергоносителями.
!" участок защитных покрытий для корпусов.

Наличие уникального технологического комплекса, а также широкое использование оргтехники в раз-
работках позволяет нашему предприятию быстро и на высоком уровне разрабатывать и внедрять в серийное
производство новые изделия.
Общая площадь производственных помещений, которые занимает наше предприятие, составляет
8578 м2.

Перечень условных обозначений и символов
Фотоэлектрический полупроводниковый приемник излучения (фотоприемник (ФП) – фоточув-
ствительный полупроводниковый прибор, принцип действия которого основан на внутреннем фотоэффекте в
полупроводнике.
Фоторезистор – фотоэлектрический полупроводниковый приемник излучения, принцип действия ко-
торого основан на эффекте фотопроводимости.

www.khalus.com.ua «KHALUS – Electronics»


Фотодиод – полупроводниковый диод с p-n переходом между двумя типами полупроводника или по-
лупроводником и металлом, в котором поглощение излучения, которое происходит непосредственно около
перехода, вызывает фотогальванический эффект.
Лавинный фотодиод – фотодиод с внутренним усилением, принцип действия которого основан на
явлении ударной ионизации атомов фотоносителей в сильном электрическом поле.
Оптопара - фоточувствительный полупроводниковый прибор, состоящий из фотоэлектрического по-
лупроводникового приемника излучения (фотодиод или фототранзистор) и полупроводникового излучателя
(светоизлучающего диода или инжекционного лазера).
Фотоприемное устройство (ФПУ) - фоточувствительный полупроводниковый прибор, состоящий из
фотоэлектрического полупроводникового приемника излучения и схемы предварительного усиления фотосиг-
нала в гибридном или интегральном исполнении, объединенных в единую конструкцию.
Охлаждаемый фотоприемник – фотоприемник, работающий со специальной системой охлаждения
для снижения температуры фоточувствительного элемента (ФЧЭ).

ФОТОДИОДЫ
Принцип действия

На рис.1 изображено сечение кристалла фотодиода. Слой p-типа – соответствует типу проводимости
активный области. Слой n-типа соответствует типу проводимости исходного материала. Формирование слоя
p-типа создает p-n-переход, который служит для разделения оптически генерированных носителей заряда.
Обычно слой p-типа для кремниевого фотодиода создается с помощью селективной диффузии бора, глубина
залегания которого составляет 1 - 3 мкм, а нейтральная область между p- и n-слоями известна как обедненный
слой или область объемного заряда. Изменяя толщину p-слоя, n-слоя и слоя n+-типа с тыльной стороны кри-
сталла фотодиода, возможно регулировать спектральную и частотную характеристики фотоприемника.

2 3 4
1

Рис.1. Cхематическое изображение
сечения фотодиода
+
1- положительный электрод (анод);
6 - - -
+ 2 - обедненная область; 3 – n- слой;
- 4 - отрицательный электрод (катод);
-
5 p + +
n n+ 5 - падающий свет; 6 - коротковол-
+ +
- - новое оптическое излучение; 7 -
длинноволновое оптическое излу-
7 чение; 8 - слой изоляции; 9 - p-
слой; 10 - n+- слой.
8 9 10

После попадания света на фоточувствительный элемент фотодиода, происходит возбуждение электро-
нов в объеме кристалла фотодиода. Если энергия света больше, чем энергия запрещенной зоны Eg, то элек-
троны втягиваются в зону проводимости, оставляя дырки в валентной зоне (рис. 2). Такие пары электрон-
дырка генерируются в объеме слоев p- и n- типа, а также в обедненной области, в которой электрическое поле
ускоряет движение электронов к n-слою, а дырок к p-слою. Электроны из электронно-дырочных пар, генери-
рованные в n-области, вместе с электронами, которые генерированы в p-слое, остаются в n-слое зоны прово-
димости. В то же время дырки диффундируют, из n-слоя к обедненной области, в которой они ускоряются
электрическим полем, и собираются в p-слое валентной зоны. Таким образом, пары электрон-дырка, генери-
рованные светом пропорционально его количеству, накапливаются в n- и p-слоях. В результате, в p-области
создается положительный заряд, а в n-области - отрицательный. Если к p- и n-слоям подсоединить внешнюю



электрическую схему, то электроны будут стекать со слоя n-типа, а дырки – со слоя p-типа в направлении про-
тивоположном соответствующим электродам.
Фотодиод может быть использован в двух режимах: фотодиодном и в фотогальваническом (режиме
генерации фото-ЭДС). В первом случае, на фотодиод подается обратное смещение, а ток через p-n переход
является функцией интенсивности света. В другом случае, p-n переход используется в качестве источника фо-
то-ЭДС, у которого напряжение холостого хода измеряется при бесконечной нагрузке, а ток короткого замы-
кания при нулевой нагрузке.

1 2 3
Рис. 2. Энергетическая диаграмма p-n -
- перехода фотодиода
1 - p- слой; 2 - обедненная область;
3 - n- слой; 4 - падающий свет; 5 - зона
- - - -
EF 5 проводимости; 6 - валентная зона;
Eg - энергия запрещенной зоны; EF -
Eg уровень Ферми.
+ +
4 +

+ +
6

Процесс генерации фототока и детектирования сигнала можно проиллюстрировать с помощью рис. 3 и
эквивалентной схемы фотодиода, представленной на рис. 4, где ip – среднеквадратичный ток сигнала (фото-
2
сигнала), iS - ток дробового шума, Cj – емкость перехода, Rj – сопротивление перехода, RS – последователь-
2
ное сопротивление, iT – тепловой шум, RL – внешнее нагрузочное сопротивление, Ri – входное сопротивле-
ние усилителя.

Тепловой шум
Оптический
сигнал
фототок
Выходной
Фотодиод Темновой Схема сигнал
ток согласования
Импульсный
Фоновое Фоновый ток шум
излучение

Рис. 3.

RS
2
ip 2 Cj Rj RL iT Ri
iS

Рис. 4. Эквивалентная схема фотодиода



Основные параметры, характеризующие работу фотоприемников
UР - рабочее напряжение - напряжение, приложенное к фотоприемнику, при котором обеспечиваются
фотоэлектрические параметры;
IТ – темновой ток - ток через p-n переход в отсутствии освещения при рабочем напряжении;
IФ – фототок - ток через p-n переход, обусловленный только воздействием потока излучения с задан-
ным спектральным распределением при рабочем напряжении;
RТ – темновое сопротивление – сопротивление фотоприемника в отсутствии падающего на него излу-
чения в диапазоне его спектральной чувствительности (кроме равновесного);
Rd – дифференциальное электрическое сопротивление – отношение малых приращений напряжения и
тока на фотоприемнике.
SІ# - токовая монохроматическая чувствительность – чувствительность фотоприемника к монохрома-
#
тическому излучению;
SІинт – токовая интегральная чувствительность – чувствительность фотоприемника к немонохромати-
ческому излучению заданного спектрального состава (как правило чувствительность к излучению источника
типа А с цветовой температурой 2856 К);
SВ – вольтовая чувствительность – напряжение фотосигнала, генерированного единичным потоком па-
дающего оптического излучения;
Рпор - поpоговая чувствительность - уровень мощности поглощаемого излучения при котором сигнал
(фототок) равен шуму;
UШ - напряжение шума – средне квадратичное значение флуктуации напряжения при заданной нагруз-
ке в цепи фотоприемника в заданной полосе частот;
D* - удельная обнаружительная способность – величина, обратная порогу чувствительности, определя-
ет уровень светового потока, при котором сигнал равен шуму;
#макс – длина волны, соответствующая максимальной чувствительности фотоприемника;
$# - область спектральной чувствительности – диапазон длин волн спектральной характеристики фо-
топриемника, в котором его чувствительность составляет не менее 10 % от своего максимального значения;
#Р – длина волны, на которую оптимизирован фотоприемник;
SІ#/SІ#макс – относительная спектральная характеристика чувствительности – зависимость монохрома-
# #
тической чувствительности фотоприемника, отнесенной к максимальному значению монохроматической чув-
ствительности, от длины волны потока излучения, которое регистрируется;
Аэфф – эффективная фоточувствительная площадь - площадь фоточувствительного элемента, эквива-
лентного по фотосигналу фотоприемнику, чувствительность которого равномерно распределена по фоточув-
ствительному элементу и равна номинальному значению локальной чувствительности данного фотоприемни-
ка;
%0,1-0,9 – время нарастания (время нарастания фотосигнала) - интервал времени между точками пере-
ходной нормированной характеристики фотоприемника со значениями 0,1 и 0,9- соответственно;
% - постоянная времени - интервал времени за который переходная характеристика фотоприемника
достигает уровня 0,63;
С – емкость фотоприемника;
ITEО – ток питания термоэлектрического охладителя (ТЭО);
Sстат – статическая крутизна координатной характеристики координатно-чувствительного фотодиода –
отношение полного приращения фотосигнала координатно-чувствительного фотодиода к изменению коорди-
наты светового пятна, отнесенное к единице потока излучения;
IпотрФПУ – ток потребления фотоприемного устройства;
UР ФПУ – рабочее напряжение фотоприемного устройства;
UРФД - рабочее напряжение фотоприемника, работающего в составе ФПУ;
fмод – частота модуляции регистрируемого излучения;
Pи – импульсная мощность оптического излучения;
Iи – импульсный ток питания.



ФОТОДИОДЫ на основе кремния (Si) в герметичном корпусе
Обозначение Кол. Аэфф, Δλ, #макс #р, SІ#,
# SІинт , IТ , С, %0,1-0,9 Uр,
ФП фчэ мм2 мкм мкм мкм А/Вт мА/лм мкА пФ мкс В
N (мкА/ (20 оC)
лк

ФД-141К 4 37,0 0,4-1,1 0,9 1,1 0,2 - <7,0 <15 - 120

УФД11 1 4 0,4-1,1 0,85 - - (0,02) <0,005 - 0,01 10

ФД-131 А 1 0,15 0,4-1,1 0,85 0,65 0,3 - <0,1 2 - 135

ФД-131 Б 1 0,15 0,4-1,1 0,85 0,9 0,4 - <0,1 2 - 135

ФД131 М Б 1 0,5 0,4-1,1 0,85 0,65 0,4 - <0,1 2 - 135

ФДК-157 2; 4 0,16; 0,4-1,1 0,78 0,63 0,31 - 0,001 10; 4 - 10
0,036

ФД-255А, Б 1 3,14 0,4-1,1 - - - - 0,1 <2,7 - 250

ФД 309 1 86,5 0,4-1,1 0,95 0,9 0,5 - 3,5 <100 0,05 27

ФД 321М-03 16 0,28 0,4-1,1 - 0,85 0,5 - 0,002 30 - 12

ФД-331 1 9,0 0,7-1,1 0,85 0,65 0,35 (0,07) <0,03 35 - 13,5

ФД-288А 1 100 0,25-1,05 0,88 0,3 0,04 - <0,15 - <10 1
0,55 0,24 -

ФД-288Б 1 100 0,25-1,05 0,88 0,3 0,04 - <0,15 - <10 1
0,55 0,24 -
ФД-288В 1 100 0,25-1,05 0,88 0,3 0,06 - <0,05 - <10 1
0,55 0,27 -
ФД-288-01 1 100 0,4-1,05 0,75 0,55 0,24 - <0,15 - - 1
ФД-291* 1 3х2 0,4-1,1 0,85 0,85 0,5 (0,03) <0,01 - <0,7 0,05
УФД01 1 10х10 0,4-1,1 - 0,63 0,26 - <0,01 <180 0,1 10
УФД 06 1 3,14 0,4-1,1 0,85 0,9 0,3 4,5 - 320 <3 0,01
ФД 304М-01 34 0,7х7 0,3-1,0 - 0,4 0,1 - <0,002 650 2,5 1
ФД 304М-02 34 0,7х7 0,3 -1,0 - 0,4 0,1 - <0,002 650 2,5 1
ФД 305М 48 0,19х20 0,4-1,1 - 0,9 0,4 - - - - 0
ФД 306М 2 3,5х2,3 0,34-0,75 0,55 - - 0,5 0,001 - 1 2
0,0001 - 1
&0,8 2
ФД 325М* 2; 6 0,04; 0,4-1,1 - 0,78 0,4 - 0,001 10; 4 0,01 15
0,008
Изготовление изделий, отмеченных знаком (*) возможно при объеме выпуска не менее 10 000 шт в год.



Продолжение

# SІ Інт, IТ , С, %0,1-0,9 Uр,
ФП ФЧЭ мм2 мкм мкм мкм А/Вт мА/Лм мкА пФ мкс В
N (мкА/ (20 оC)
лк)

ФД325М-01* 6 0,04; 0,4-1,1 - 0,78 0,4 - 0,001 10; 4 0,01 15
0,008
ФД325М-02* 6 0,02; 0,4-1,1 - 0,78 0,4 - 0,001 5; 2 0,01 12
0,0018
ФД «Квант» 1 100 0,2-1,05 - 0,2 0,1 - <4 - - 0,01

ФД-125К 4 37 0,4-1,1 - - - - <1 <15 - 135

ФДК-146А, Б 4 37 0,4-1,1 - - - - <3 <15 - 135

ФД-254 1 50,24 0,4-1,1 0,9 0,95 0,45 - <1 - - 27

ФД-263-01* 1 30 0,4-1,1 0,85 - - (0,12) <0,1 - - 12

ФД297М* 2 1,55х2 0,4-1,0 - 0,85 0,31 4,8 <0,05 - - 3

ФД-319* 1 16 0,575-1,1 - - 0,45 (0,22) <0,03 - - 9

ФД-319-01* 1 16 0,575-1,1 - - 0,45 (0,73) <0,03 - - 9

ФД-263* 1 3х3 0,4-1,1 - 0,55 0,15 - <0,005 - - 0,2

ФД-293 1 3,14 0,4-1,1 0,8 0,9 0,3 4,5 0,5 1) <320 <3 0,01

ФД-295* 1 20х5 0,4-1,05 0,8 0,63 0,35 - 0,2 - 1 0,5

ФД 310 2 1,5х1,5 0,4-1,1 0,75 0,85 0,35 - 0,15 75 - 0,01

ФД-332 1 9,61 0,4-1,1 - - - (0,12) 0,005 - - 0,2

ФД«Паркет» 12 0,5-1,1 0,85 1,06 0,04 4,0 1 - - 0,2
(код Грея)
1)
– измерено при температуре 150 оС. Изготовление изделий, отмеченных знаком (*) возможно при объеме выпуска не
менее 10 000 шт в год.

SI# , %
SI#макс
GaP Si Ge PbS PbSe
100 Рис. 5. Усредненные
относительные спек-
тральные характери-
75 стики фотоприемни-
ков на основе фос-
фида галлия (GaP),
50 кремния (Si), герма-
ния (Ge), сульфида
свинца (PbS) и селе-
25 нида свинца (PbSe).

0
0 0,2 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 #, мкм



ФОТОДИОДЫ на основе кремния (Si) негерметичные

Обозначение Кол. Аэфф, Δλ, #макс , #р, SІ#,
# SІ инт , IТ , С, %0,1-0,9 , Uр,
ФП фчэ, мм2 мкм мкм мкм А/Вт мА/Лм мкА пФ мкс В
N (мкА/ (20 оC)
лк)

ФДК-148 11 0,9х3 0,4-1,1 - - - 6 <0,1 - 2,5 0,5

ФДК-149 5 0,9х3 0,4-1,1 - - - 6 <0,1 - 2,5 0,5

ФДК-150 3 0,9х3 0,4-1,1 - - - 6 <0,1 - 2,5 0,5

ФДК-150М 1 0,9х3 0,4-1,1 - - - 6 <0,1 - 2,5 0,5

ФД-286 1 &8 0,4-1,1 - 0,85 0,4 - 0,003 <5 0,002 24

ФД301* 2 1,9х0,7 0,4-1,1 - 0,9 0,5 - 5.10-5 <50 - 0,01

ФД302* 2 2,5х4,5 0,4-1,1 - 0,9 0,5 - 12.10-5 <360 - 0,01

ФД 307 1 &7 0,25-1,0 - 0,3 0,06 - 0,003 - <10 0,01
- 0,55 0,27 - 0,003 - <10 0,01

ФД 313М 2 1,35х2 0,4-1,0 0,75 0,85 0,35 5,0 10-4 2)
- - 0

ФД 327М 2 0,4-1,06 0,85 0,63 0,4 - <0,1 600 3 0,01
20x1,2
УФД02 1 0,4-1,1 - 0,63 0,3 - <0,1 <180 0,1 10
10х10
УФД03 1 0,4-1,1 - 0,63 0,3 - <0,15 <180 0,1 10
10х10
ФД«Порог2» 1 0,4-1,1 - 0,63 0,3 - <0,01 <600 - 10
20х20
ФД«Альфа3» 1 0,4-1,1 - 0,63 0,4 - <0,1 - - 10
20х2,6
ФД«Гранит» 36 0,3-1,1 - 0,4 0,15 - 5.1011 - - 0,01
0,27
ФД 321М А 16 0,4-1,06 0,85 0,63 0,38 - 0,050 160 3 0,01
6,15
ФД 321М Б 16 0,4-1,06 0,85 0,63 0,38 - 0,100 160 3 0,01
6,15
ФД 321М В 16 0,4-1,06 0,85 0,63 0,38 - 0,010 160 3 0,01
6,15
ФД321М-01А 16 0,4-1,06 0,85 0,64 0,39 - 0,050 160 3 0,01
5,85
ФД321М-01Б 16 0,4-1,06 0,85 0,64 0,39 - 0,100 160 3 0,01
5,85
ФД321М-01В 16 0,4-1,06 0,85 0,64 0,39 - 0,010 160 3 0,01
5,85

2)
при Up=0,01 В. Изготовление изделий, отмеченных знаком (*) возможно при объеме выпуска не менее 10 000 шт в год.



Продолжение

# SІ Інт, IТ , С, %0,1-0,9 Uр,
ФП фчэ мм2 мкм мкм мкм А/Вт мА/Лм мкА пФ мкс В
N (мкА/ (20 оC)
лк)

ФД321М-02А 32 5,85 0,4-1,1 0,8-0,9 0,63 0,38 - 0,050 130 - 0,01

ФД321М-02Б 32 5,85 0,4-1,1 0,8-0,9 0,63 0,38 - 0,100 130 - 0,01

ФД321М-02В 32 5,85 0,4-1,1 0,8-0,9 0,63 0,38 - 0,010 130 - 0,01

ФД330М 8 0,17 0,4-1,1 0,85 0,78 0,4 - 0,005 - <1 15

ФД337А 1 10x10 0,4-1,1 0,80 0,63 >0,3 - 0,010 <200 <0,1 10

ФД337Б 1 10x10 0,4-1,1 0,80 0,63 >0,3 - 0,100 <200 <0,1 10

ФД337В 1 10x10 0,4-1,1 0,80 0,63 >0,3 - 0,150 <200 <0,1 10

ФД»Порог» 1 10x10 0,4-1,1 0,80 0,63 >0,3 - <0,001 <150 - 10

ФД-292 1 0,94x 0,4-1,1 0,9 0,85 >0,5 (>0,01) <0,003 - <0,6 1
x2,29

ФД-292А 1 0,94x 0,4-1,1 0,9 0,85 >0,5 (>0,011) <0,003 - <0,6 1
x2,29

ФД296М 2 1,5x1,5 0,4-1,0 0,8 - - - - - - -

ФД299М 3) 4 2x2 0,4-1,0 0,8 - - >3,6 - 60 2 0

3)
– минимальная наработка 150000 часов.

ФОТОДИОДЫ на основе германия (Ge) и фосфида галлия (GaP)

# IТ , IТ , С, %0,1-0,9 , Uр,
ФП фчэ мм2 мкм мкм мкм А/Вт мкА мкА пФ мкс В
N о
85 С 20 оC

ФД-287 (Ge) 1 0,96 0,4-1,9 1,5 1,5 0,7 <50 <4,0 - 0,010 10

ФД 315 (Ge) 1 2,7 0,9-1,75 1,5 1,5 0,7 - <4,0 - 0,200 0,01

УФД 07 (Ge) 1 0,08 0,4-1,9 1,5 1,3 0,5 - 0,200 <5 0,003 8

ФД«Призма3»* 1 2 0,8-1,85 1,55 1,5 0,7 - 0,08 90 - 0,01

ФД "Синева" 1 3,14 0,2-0,5 0,44 0,435 0,25 - 7.10-8 5500 - 0,01
(GaP) (Up=0В)

* фотодиод термостабилизирован термоэлектрическим охладителем на уровне 10 оС, ITEО -0,4 А.



ЛАВИННЫЕ ФОТОДИОДЫ на основе германия (Ge) и кремния (Si)

# SІ Інт, IТ , С, %0,1-0,9 , Uр,
ФП фчэ мм2 мкм мкм мкм А/Вт мА/ мкА пФ мкс В
N Лм (20 оC)
(мкА/лк)

УФД05 (Ge) 1 0,08 0,4-1,9 1,5 1,3 6 - - <3 0,002 40

ФДЛ-311 (Si) 1 0,07 0,4-1,1 0,8-0,9 0,85 18 - - <3 0,004 70-
400

ФОТОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА специального применения
на основе кремниевых фотодиодов

Обозначе- Тип Аэфф, UР IПОТР UР Область Примечания
ние фото- мм2 ФПУ, ФПУ, ФД, Примене-
диода В мA В ния
УФУО-02 p-i-n 0,16 -135 Датчик ИК Импульсный, пороговый,
излучения. термостабилизированый,
ВАРУ, линейный выход.
ФУО-113 p-i-n 3,14 12,0 35 -250 Датчик ИК Импульсный, пороговый,
излучения ВАРУ, ключи, лин. выход
ФУО-127 p-i-n 4,15 15,0 10 Системы Усиление постоянного сиг-
ориентации нала, линейный выход
ФУО-134 p-n 28 12,6 Термокомпенсация, усиле-
Фотометрия ние постоянного сигнала,
логарифмический выход
ФУО-135 p-n 78 13,0 5 Системы Низкочастотный, линейный
автоматики выход
ФУО-136 Барьер- 50 12,0 5 Датчик ИК Импульсный, линейный вы-
ный излучения ход
ФУО-146 p-i-n 2,2 Датчик ИК Импульсный, линейный вы-
излучения ход
УФУР-01 p-i-n 0,58 12,0 0,5 -200 Системы 8 каналов, импульсный,
17,74 ориентации ключи, линейный выход.
ФУЛ-116 p-i-n 4,4 12,6 150 -250 Системы 4 канала, импульсный, поро-
ориентации говый, ВАРУ, ключи, ли-
нейный выход
ФУЛ-117* p-i-n 0,93 Системы 5 каналов, импульсный,
ориентации линейный выход
ФУЛ-118 p-i-n 4,1 -150/-9 Датчик ИК 8 каналов, импульсный,
150/ 9 излучения линейный выход
ФУЛ-119 p-i-n 0,11 Системы 4 встроенных светодиода,
0,17 ориентации пороговый, усиление посто-
янного сигнала



ФОТОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА
на основе кремниевых фотодиодов общего применения

Наименование Наименование
параметра ФУО-138А ФУО-138Б параметра ФУО149

Площадь фоточувствительного Рабочее напряжение, В 5
элемента, мм2 32,16 32,16
Диапазон спектральной чувстви-
Рабочее напряжение, В 5,0 5,0 тельности, мкм 0,65-1,1

Диапазон спектральной чувстви- Рабочий диапазон мощности оп-
тельности, мкм 0,37-0,8 0,37-1,1 тического импульса излучения, 0,1-
мкВт 1000
Максимум спектральной
характеристики, мкм 0,5-0,6 0,73-0,93 Минимальная длительность им-
пульса оптического излучения,
Выходная энергетическая харак- мкс 10,0
теристика ФПУ, линейная в диапа-
зоне выходных токов, мкА 1–100 1–100 Скважность импульсов оптиче-
ского излучения, не менее 8,0
Диапазон регулирования токовой
чувствительности ФПУ, А/лк 3.108-3.103 3.108-3.103 Выходное напряжение (ток) ло-
гического нуля, В (мА), не более 0,4 (2)
Нелинейность энергетической ха-
рактеристики напряжения фото- Динамический диапазон, Вт 10-7-10-2
сигнала, %, не более:
в диапазоне 0,01 – 0,1 лк, 30,0 30,0 Плоский угол зрения, град, не
0,1 – 1000 лк 15,0 15,0 менее 120

Температурный коэффициент Фоновая засветка входного окна,
напряжения фотосигнала, % / оС, лк, не более 500,0
не более 1,0 1,0
Ток потребления, мА, не более 5,0
Время нарастания (Е = 10 лк), мкс,
не более 150,0 150,0 Диаметр входного окна, мм 5,0

Время спада (Е = 10 лк), мкс, не Масса, г 4,0
более 650,0 650,0

Ток потребления, мА, не более 7,0 7,0

Изменение величины напряжения
выходного фотосигнала при изме-
нении напряжения питания, % / В,
не более 10,0 10,0



КООРДИНАТНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ
кремниевые фотодиоды на продольном фотоэффекте

Принцип действия Рис. 6.
При локальном освещении координатного фотодиода Uc, мВ Координатная
(КЧФ), использующего продольный фотоэффект, носители характеристика
генерируются и разделяются p-n переходом в области свето- 60 однокоординатного
вого пятна и растекаются вдоль базы коллектора, создавая в 50 КЧФ «Веер-1»
этих областях продольное падение напряжения вдоль оси Х.
Измеряя это напряжение с помощью пары контактов, возмож- 40
но судить об одной координате светового пятна (Х). Размес- 30
тив еще одну пару контактов на краях фоточувствительной
площадки перпендикулярно имеющимся, можно измерить 20
координату светового пятна не только по оси Х но и по оси У. 10
Ниже приведены характеристики координатно- X, мм
чувствительных фотодиодов. 0
0 1 2 4 5 6 7 8 9

Обозначение Кол-во Аэфф, Δλ, #макс #р, SІ#,
# Sстат , Rd, IТ , %0,1-0,9 Uр,
ФП коорд. мм2 мкм мкм мкм А/Вт мВ/мм кОм мкА мкс В

ФД «Веер-1» 1 34,8 0,4-1,1 0,8-0,9 0,53 0,2 0,55 5.103 0,005 2 5
0,84 0,45
1,06 0,15

ФД «Веер-2» 2 90 0,4-1,1 0,8-0,9 0,53 0,2 0,6 10 0,01 2 5
0,84 0,45
1,06 0,15

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ фотодиодов и ФПУ на основе кремния и германия

Область применения Обозначение изделия

Системы ориентации ФД-141К, ФДК-142-01
Датчики ИК-излучения ФД-131, ФД-255, ФД-309, ФД-331, ФУО149
Системы считки информации ФДК-157, ФД 321
Системы спектрофотометрии (в том числе рентге- ФД-287, ФД-288, ФД 304, ФД«Гранит», ФД 315,
новской и гамма), колориметрии и метрологии ФД«Квант», УФД01, УФД02, УФД03, ФД“Порог-2”,
ФД "Синева"
Системы ВОЛС УФД05, УФД07, ФД-286
Координатные датчики ФД-291, ФДК-148, ФДК-149, ФДК-150, ФДК-150М,
ФД 305, ФД 313, ФД «Паркет»
Экспонометрия ФД 306, ФУО-138А, ФУО-138Б
Датчики температуры лопастей турбин УФД 06
Системы «сцинциллятор-фотодиод» ФД«Альфа», ФД 321М, ФД 327М



ФОТОРЕЗИСТОРЫ на основе халькогенидов свинца (PbS, PbSe)

Принцип действия
Регистрация оптического излучения фоторезистором основана на изменении электропроводности ма-
териала при воздействии оптического излучения.
Для регистрации изменения фотопроводимости фотоприемника его включают в электрическую цепь,
которая состоит из источника напряжения постоянного тока и нагрузочного резистора. Фотосигнал в такой
схеме регистрируется как изменение напряжения на нагрузочном резисторе. В большинстве случаев фотосиг-
нал, генерированный таким образом, очень мал и его необходимо усилить, обеспечив при этом максимальное
соотношение сигнал/шум. Достигнуть этого возможно соблюдая следующие рекомендации:
!" сопротивление резистора нагрузки должно быть равно темновому сопротивлению фоторезистора;
!" полоса пропускания региструющего электронного тракта должна быть минимальной;
!" напряжение шума региструющего электронного тракта должно быть меньше напряжения шума фоторези-
стора не менее чем в три раза.
Ниже приведены параметры и характеристики серийно выпускаемых фоторезисторов:

Обозначе- Кол. Аэфф, Δλ, #р, SВ , Rt, D*, fMOД, %, UP, ITEО,
ние ФП фчэ, мм2 мкм мкм В/Вт МOм cмГц1/2 Гц мкс В А
N не 20 оC Вт-1
менее не
менее

ФР-127А 1 0,25 3,0-4,8 3,7 3000 0,2-3,5 109 1200 <15 10 0,5

ФР-127Б 1 0,25 2,6-4,8 3,7 3000 0,2-3,5 109 1200 <15 10 0,5

ФР-188А 1 1,3х1,3 1,8-4,4 3,7 600 <1 4.108 400 <15 10 -

ФР-188Б 1 0,7х0,7 1,8-4,4 3,7 2400 <1 4.108 400 <15 10 -

ФР-188В 1 0,5х0,5 1,8-4,4 3,7 2400 <1 4.108 400 <15 10 -

ФР-188Г 1 0,35х0,35 1,8-4,4 3,7 2400 <1 4.108 400 <15 3 -

ФР-188Д 1 0,18х0,18 1,8-4,4 3,7 6000 <1 4.108 400 <15 3 -

ФР193А 1 1,3х1,3 0,8-3,3 2,5 2000 <1,2 2.109 400 <300 10 -

ФР193Б 1 0,7х0,7 0,8-3,3 2,5 4000 <1,2 2.109 400 <300 10 -

ФР193В 1 0,5х0,5 0,8-3,3 2,5 7000 <1,2 2.109 400 <300 10 -

ФР193Г 1 0,35х0,35 0,8-3,3 2,5 10000 <1,2 2.109 400 <300 3 -

ФР193Д 1 0,18х0,18 0,8-3,3 2,5 10000 <1,2 2.109 400 <300 3 -

УФРО21) 1 1x1 2,6-4,8 3,7 2.105 0,2-5,0 3.1010 2) 1200 <50 30 1,0

1)
– фоторезистор оборудован датчиком температуры;
2)
– значения вольтовой чувствительности и удельной обнаружительной способности приведены в максимуме спек-
тральной чувствительности.



ФОТОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА на основе фоторезисторов
Наименование ФПУ
Параметра «Спектр»
Материал PbSe
Удельная обнаружительная способность в максимуме спектральной чувствительности
(#MAКС, f=1200 Гц, $f=1, '), см.Гц-1/2.Вт-1, не менее 7.1010
Вольтовая чувствительность, В/Вт -
Коэффициент вариации вольтовой чувствительности работающих каналов -
Постоянная времени, мкс -
Рабочее напряжение, В 10-15
Сопротивление нагрузки, кОм -
Диапазон спектральной чувствительности, мкм 1,0-4,8
Количество фоточувствительных элементов, шт 1
Размеры фоточувствительного элемента, мм 0,7x0,7
Шаг, мм -
Количество параллельных сигнальных каналов, шт -
Рабочая температура, К 293
Охлаждение в космическом пространстве -

параметра «Планета»
Вольтовая чувствительность, В/Вт -
Коэффициент вариации вольтовой чувствительности работающих каналов 0,1-0,2
Постоянная времени, мкс 50
Рабочее напряжение, В 15
Сопротивление нагрузки, кОм 10
Количество фоточувствительных элементов, шт 128
Шаг, мм 0,12
Количество параллельных сигнальных каналов, шт 16
Диапазон температур охлаждения, К 65

параметра «Стяг-Ч»
Вольтовая чувствительность, В/Вт 105
Коэффициент вариации вольтовой чувствительности работающих каналов -
Постоянная времени, мкс 50
Рабочее напряжение, В -
Сопротивление нагрузки, кОм -
Количество фоточувствительных элементов, шт (16x4) 64
Шаг, мм 0,7
Количество параллельных сигнальных каналов, шт -
Диапазон температур охлаждения, К 65



ОПТОПАРЫ
Оптоэлектронную пару, состоящую из фотоприемника и светодиода, смонтированных в одном корпусе, называ-
ют оптопарой. В качестве источника света в ней может быть использован светодиод или полупроводниковый лазер, а в
качестве фотоприемника – фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и другие фотоприемники.

1 3 5 7 6 5 4 3 2 1

2 4 6 8
9 10 11 12 13 14
Схема включения УАОТ01 Схема включения УАОТ03

Обозначение. Режим измерения Типичное min max
Наименование параметра значения

УАОТ01(фототранзистор-излучатель)
Входной ток фототранзистора Rсд = 147 Ом, мА 0,4 – 5,0 - -
Выходной ток фототранзистора при вве- При включенном напряже-
денном имитаторе модулятора, мкА нии питания светодиода 60,0 - -
Время нарастания выходного импульса
тока, % наp , мкс Ток светодиода 10 мА 80,0 - -
Время спада выходного импульса тока,
% сп , мкс Ток светодиода 10 мА 80,0 - -
Коэффициент передачи по току, % -«- 1,3 – 83,0 - -
прямое падение напряжения на светодио- -«- 1,1 – 2,0 - -
де, В
Hапpяжение питания, В - 5 ( 10 % - -
Длина оптического канала между
излучателем и приемником, мм - 2,0 - -


УАОТ-03 (транзисторная оптопара)
Коммутируемый ток, мА UВЫХ = 8 В, IВХ = 3мА - - 5,0
Напряжение насыщения, В IВЫХ=0,2 мА, IВХ=3 мА 0,3 - 0,4
Максимальное выходное напряжение, В IВЫХ=0,2 мкА, IВХ= - - 15,0
Коэффициент передачи по току, % IВХ=1…5 мА, UВЫХ=8 В 100,0 80,0 150,0
Коэффициент передачи между каналами, % IВХ=10 мА 0,0 - 0,1
Выходной ток в закрытом состоянии, мкА IВХ= 0; UВЫХ=8 В 0,05 - 1,0
Прямое падение напряжения на светодиоде, В IВХ=10 мА, 1,4 1,3 1,6
Время нарастания импульса выходного тока, RН = 50 кОм 0,5 - 1,0
мс
Время спада импульса выходного тока, мс RН = 50 кОм 0,5 - 1,0
Напряжение изоляции «вход-выход» IУТЕЧКИ < 1 нА 500,0 - 500,0
Напряжение изоляции между каналами IУТЕЧКИ < 1 нА 500,0 - 500,0



1 4
11 6

10
12
7 2 3
13
5
Схема включения УАОТ04 Схема включения УАОТ05


Коммутируемый ток, мА UУПР = 5 В - - 150
Напряжение насыщения, В IВЫХ = 150 мА 1,6 1,2 2
Максимальное выходое напряжения, В UУПР = 0 75,0 - 120,0
Коэффициент передачи по току, % IВХ = 10 мА 2500,0 1500,0 -
Ток потребления по управляющему входу, мА UУПР = 5 В 0,5 0,3 0,8
Выходной ток в закрытом состоянии, мкА UУПР = 0; UВЫХ = 75 В 1,0 - 500,0
Прямое падение напряжения на светодиоде, В IВХ = 10 мА 1,4 1,3 1,6
Время нарастания импульса выходного тока,
мс RН = 500 Ом 0,1 - 0,5
Время спада импульса выходного тока, мс RН = 500 Ом 0,3 - 0,5
Напряжение изоляции «вход-выход» IУТЕЧКИ < 1 нА 500,0 - 500,0
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт - - 0,3


Коммутируемый ток, мА UВЫХ = 5 В; IВХ = 30 мА - - 5,0
Напряжение питания фотоприемника, В 5,0 - 16
Рабочий ток излучателя, мА 30,0 - 50,0
Коэффициент передачи по току, % 100,0 80,0 150,0
Темновой ток фотоприемника, мкА UВЫХ = 6 В 0,05 - 1,0
Время нарастания импульса выходного то-
ка, мс RН = 1,0 кОм 0,02 - 0,1
Время спада импульса выходного
тока, мс RН = 1,0 кОм 0,05 - 0,1
Напряжение на излучателе, В IИЗ = 30 мА 5,5 - 7,0
Обратное напряжение пробоя излучателя, В - - 7,0
Рабочая температура, оС - - 10 + 70
Температура хранения, оС - - 40 + 85

ИЗЛУЧАЮЩИЕ ДИОДЫ НА ОСНОВЕ InxGa1-xAs

Обозначение $# , мкм #р , мкм Ри , мВт Iи , А fмод , Гц % , нс $# , мкм

ИП-4 1,055-1,065 1,06 ( 0,05 4 20 1000 50 1,055-1,065
ИП-4-01 1,055-1,065 1,06 ( 0,05 40 20 1000 50 1,055-1,065



ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «ТОК-НАПРЯЖЕНИЕ»
Преобразователь «Ток-напряжение» (ПТН) предназначен для преобразования тока в диапазоне от 1.10-11
-2
до 1.10 А в пропорциональную величину напряжения.

Основные технические характеристики
1. Диапазон преобразования тока, А ……………………….. 1.10-11 - 1.10-2
2. Входное сопротивление, Ом, не более ………………….. 1
3. Коэффициент преобразования, В/А ………………………1.102 – 1.108
4. Нестабильность коэффициента
преобразования, %, не более …………………………………...( 1
5. Нелинейность коэффициента преобразования
во всем диапазоне, %, не более ………………………………..( 1
6. Основная относительная погрешность
преобразователя, %, не более ………………………………… ( 3
7. Время непрерывной роботы
преобразователя, час, не более ……………………………….. 8
8. Потребляемая мощность, Вт, не более ……………………10
9. Габаритные размеры, мм …………………………………..280 х 250 х 125

ФОТОМЕТР-РАДИОМЕТР “Кварц-01” (ФР “Кварц-01”)

ФР «Кварц-01» предназначен для измерения освещенности от источников с непрерывным спектром и потоков
монохроматического излучения в спектральном диапазоне 250 – 1100 нм.

1. Диапазон измеряемых освещенностей, лк …………………..………. 2.10-3 – 2.105
2. Диапазон измерения потоков излучения, мкВт……………………... 2.10-3 – 2.103
3. Основная относительная погрешность измерений, %, не более …… ( 5
4. Основная относительная погрешность измерения потоков
излучения, %, не более ……………………………………………………. ( 7
5. Питание, В (Гц) …………………………………………………………220 (50)
6. Потребляемая мощность, Вт, не более ………………………………..15
7. Масса, кг, не более ……………………………………………………...4

ОТРАЖАТЕЛЬНЫЙ КОЛОРИМЕТР
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЛИЗНЫ САХАРА

Колориметр предназначен для определения белизны сахара по шкале, установленной Международной комиссией
методов анализа сахара (ICUMSA).

Основные технические характеристики.
1. Цифровая индикация измеряемых величин.
2. Пределы измерений …………………………………… 0,00 – 6,00
3. Точность измерений …………………………………... ( 0,01
4. Нестабильность показаний, не более ………………… ( 0,01
5. Время непрерывной роботы, ч ………………………... 8
6. Питание, В (Гц) ………………………………………… 220 (50)
7. Масса, кг, не более ……………………………………... 8



ФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА

Фотометрическая головка (ФМГ) предназначена для измерения освещенности, которая формируется естествен-
ными и искусственными источниками света с произвольным спектром излучения, которые расположены произвольно
относительно измерительной головки.


1. Диапазон измерения освещенности от точечного
источника, лк …………………………………………………………… 1.10-4 – 2.106
2. Диапазон измерения освещенности от неточечного
источника, лк …………………………………………………………… 1.10-3 – 2.104
3. Относительная спектральная характеристика чувствительности Sотн(#) фотометрической го-
ловки соответствует относительной спектральной характеристике видности глаза для дневно-
го зрения V (#).
4. Погрешность коррекции Sотн(#) фотометрической головки относительно V (#)
в видимом диапазоне спектра, %,
головка первого класса, не более ………………………………… 3
головка второго класса, не более ………………………………… 5
5. Погрешность коррекции Sотн(#) фотометрической головки относительно V (#)
за пределами видимого диапазона, %,
головка первого класса, не более ………………………………… 0,5
головка второго класса, не более ………………………………… 1
6. Основная относительная погрешность измерения
освещенности, %, не более …………………………………………….. ( 3
7. Косинусная погрешность при углах, %, не более: ………..……… 30о - ( 2
60о - ( 7
80о - ( 15
8. Нестабильность чувствительности, %, не более …………………. ( 1
9. Нелинейность чувствительности в диапазоне
излучения, % не более, …………………………………………………. ( 1
10. Время непрерывной роботы, ч, не менее…………………………... 8
11. Время выхода на рабочий режим, с, не более …………………….. 1
12. Коэффициент ослабления косинусной насадки, раз ……………… 10 ( 1
13. Габаритные размеры:
высота, мм, не более .…………………………………………… 45
диаметр, мм, не более ……………………………………………55

Sотн(#)
1,0

0,5

0,0
0 380 550 760 #, нм

Рис. 7. Относительная спектральная
характеристика чувствительности фотометри-
ческой головки



РАДИОМЕТРИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА ВИДИМОГО ДИАПАЗОНА

Радиометрическая головка (РМГ) предназначена для измерения энергетической освещенности в диапазоне от
1.10-2 до 1.104 Вт/м2 от произвольно расположенных от головки источников излучения.


1. Спектральные характеристики:
- коротковолновый предел чувствительности (по уровню 0,5), нм ………….. 380 ( 5
- длинноволновый предел чувствительности (по уровню 0,5), нм …………… 760 ( 10
- неравномерность вершины спектральной характеристики
чувствительности в диапазоне 400 – 700 нм, %, не более ……………………….. ( 10
2. Токовая интегральная чувствительность, А.м2/Вт, не менее ……………………. 5.10-6
3. Основная относительная погрешность измерения, %, не более ………………… ( 10
4. Нелинейность энергетической характеристики
в динамическом диапазоне d = 106, %, не более ……………………………………… ( 1
5. Кратковременная нестабильность чувствительности, %, не более ……………… ( 1
6. Коэффициент ослабления косинусной насадки, раз ……………………………… 10 ( 1
7. Косинусная погрешность при углах, %, не более: ……..………………………… 30о - ( 2
60о - ( 7
80о - ( 15
8. Время непрерывной роботы, час, не менее……………………….……………….. 8
9. Коэффициент ослабления косинусной насадки, раз ……………………………… 10 ( 1
10. Габаритные размеры:
высота, мм, не более .………………………………………………………….. 45
диаметр, мм, не более ………………………………………………………….. 55

Sотн(#)

1,0

0,5

0,0
0 380 550 760 #, нм

Рис. 8
Относительная спектральная характеристика
чувствительности радиометрической головки



ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ФОТОПРИЕМНИКОВ

ФДК-157 ФД-288-01
24 ( 3
& 5,8 &5
4,4 max & 11,25
& 32,-0,25

& 8,15
& 9,5 max

2,9-0,35

- +

ФД309 ФД-255А, Б
18 max

& 23,2 max
8 max
& 12-0/055
& 12 & 14 max

& 20 8,8 max

13,2 max

ФД337
12,4 1,2 max

ФД-293, УФД06

&8 15,2

1,5 max
9,5 max 80(10 40(3

ФД-288А, Б, В
ФД305М
17,4 max 16,5 max
& 11,28 ( 0,01 7,7 max
7,4
1

& 20-0,092
&38-0,064 20,2
2,4
3
& 20
2,3-0,3
& 23,5 max


Rhythm rus

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Similaire à Rhythm rus

Similaire à Rhythm rus (17)

Dernier

Dernier (9)

Rhythm rus