Fotosensori

I fotosensori sono dispositivi che rilevano la luce e la convertono in segnali elettrici. Possono essere sensori di una singola lunghezza d’onda o di banda ampia e sono impiegati in molteplici ambiti, dall’automazione industriale alla fotografia, dall’imaging medico al controllo ambientale.

Il funzionamento si basa su fenomeni fisici diversi: l’effetto fotoconduttivo (come nei sensori CdS), l’effetto fotovoltaico (p-n junction in diodi fotodiodi e celle solari), o la rilevazione in retroazione inversa che genera una corrente proporzionale all’irradiamento. Altri dispositivi includono fotodiodi e fototransistor, fotomoltiplicatori e camere CMOS/CCD. I fotosensori trasformano la luce in segnali elettrici utili per misurazioni o imaging, e la loro risposta dipende dallo spettro di sensibilità, dalla potenza luminosa incidente e dalle condizioni operative.

Le prestazioni si valutano in termini di sensibilità spettrale, responsività R(lambda), efficienza quantica, rumore e corrente oscura, velocità di risposta (tempo di salita/discesa), linearità e gamma dinamica. Le caratteristiche dipendono dal materiale, dall’architettura e dalle condizioni operative, come la temperatura o la presenza di filtri ottici. La calibrazione e l’integrazione con circuiti elettronici influenzano inoltre la resa in applicazioni pratiche.

Le applicazioni spaziano dall’imaging digitale, sistemi di conteggio luci e sensori di presenza, all’automazione e al controllo industriale, fino all’automotive (sensori di luce per sistemi di assistenza), alle telecomunicazioni ottiche e alla diagnostica medica. I fotosensori sono disponibili in forme diverse, tra cui diodi, moduli, array e sensori integrati in sistemi microelettronici, offrendo soluzioni per rilevare e misurare la luce con diverse caratteristiche.