Ljusdetekter

Ljusdetekter, ofta kallade ljusdetektorer, är enheter som uppfattar elektromagnetisk strålning i ljusets spektrum och omvandlar den till en elektrisk signal eller en annan avläsbar indikator. De används i alltifrån konsumentelektronik till industriell mätteknik och vetenskapliga instrument.

Principer och tekniker varierar. Semikonduktorbaserade detektorer, till exempel fotodioder som PIN och APD, omvandlar inkommande ljus till elektrisk ström med hög hastighet och känslighet. Fotomultiplikatorer förstärker mycket små fotostrålar genom elektronmultiplikation och är särskilt användbara vid mycket lågt ljus. Fotovoltaiska sensorer, såsom solceller, generar en spänning när de belyses och används i vissa optiska detektorsystem. Andra viktiga typer inkluderar bolometrar och pyroelectriska detektorer för infrarött ljus, samt bildsensorer som CCD- och CMOS-sensorer som fångar ljus i form av bilder.

Användningar spänner över kommunikation, forskning och vardagliga produkter. I fiberoptik används fotodioder för att omvandla ljussignaler till elektriska signaler. Inom medicinsk bildbehandling och astronomi används högkänsliga detektorer som fotomultiplikatorer och APD. Konsumentprodukter som kameror, smartphones och automatik i belysning bygger också på ljusdetektorer för att mäta ljusnivåer och bilda innehåll.

Vid val av ljusdetektor vägs spektral respons, fotonresponsivitet, hastighet, brusnivåer och dynamiskt omfång mot kostnad och miljökrav. Viktiga parametrar är spektralområde, mottagningsyta, temperaturstabilitet och möjlig kalibrering mot standarder. Modern utveckling fokuserar på integrerade lösningar som kombinerar sensorer och förstärkning i en enhet samt förbättrad känslighet över breda spectralområden.