Измерение длительности импульса

Для измерения оптических импульсов применяются быстрые датчики. Простые измерения можно провести, применяя фотоэлементы и фотодиоды. Измерение коротких импульсов потребует подходящих схем фотоприемников.

Тест-генератор импульсов

Чтобы проверить работу различных приемников, изготавливается генератор оптических импульсов. Для этой цели подходят полупроводниковые лазерные диоды. В приведенной ниже схеме был использован диод LD46.

Лазер управляется так называемой лавинной схемой, которая обеспечивает генерацию мощных (до 20 А) и коротких импульсов. Небольшой универсальный транзистор (BC237) работает в области пробоя при очень высоком напряжении питания (~200 В), осуществляя разряд конденсатора (10 нФ) через лазерный диод. С помощью этой простой схемы можно получить световые импульсы длительностью несколько сотен наносекунд и оптической мощностью в несколько ватт. Включенный в цепь эммитера транзистора резистор сопротивлением ~0,5 Ом служит для измерения импульса тока, проходящего через лазерный диод (на фото внизу показана осциллограмма импульса, 150 нсек, 20 А).

Фотоэлементы

Измерения проводились на фотоэлементе американского производства Typ 922, имеющим катод типа S1. Похожие результаты дает использование фотоэлементов европейского производства, к примеру, 90 CV. Чтобы обеспечить быстрое срабатывание фотоэлемента, он работает при очень высоком напряжении 500 В непосредственно на резистор сопротивлением 50 Ом.

Сигнал, полученный с фотоэлемента

Как видно из фото, оптический импульс воспроизводится хорошо. Разумеется, выходной сигнал, дающий на нагрузке 50 Ом напряжение 10 мВ при токе 200 мкА, очень слаб.

Фотодиоды

Полученный импульс на нагрузочном резисторе 50 Ом

На фото показан сигнал с диода BPW 24 , подключенным по схеме фотоэлемента. Благодаря барьерной емкости импульс сильно искажен.

Выходной сигнал с диода, работающего в обратном направлении при напряжении питания 15 В. Нагрузка- резистор 50 Ом.

На этом фото показан сигнал при работе по схеме диода. Как видно, импульс вновь воспроизводится хорошо.

Также была проверена работа быстрого диода BPX 65 в обеих схемах подключения. По схеме подключения диода воспроизводимость оптического импульса очень хорошая.

Полученный импульс на нагрузочном резисторе 50 Ом

Выходной сигнал с диода, работающего в обратном направлении при напряжении питания 15 В. Нагрузка- резистор 50 Ом.