Présentation
Auteur(s)
-
Gilbert GAUSSORGUES : Ingénieur de l’École supérieure d’optique - Président-directeur général de HGH Ingénierie systèmes infrarouges - Ancien directeur du laboratoire d’optronique de la Marine nationale
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
avec la collaboration pour le paragraphe 2.3 de François MICHERON Docteur ès Sciences Directeur scientifique et technique de Thomson-CSF Optronique
pour le paragraphe 3.6 de Jean-Paul POCHOLLE Chef du laboratoire Sources laser pour l’optronique de Thomson-CSF LCR
pour le paragraphe 5.9 de Jean-Louis MEYZONNETTE Ingénieur de l’École supérieure d’optique Professeur à l’École supérieure d’optique
Depuis la découverte de l’infrarouge par Herschel en 1800 (effets thermiques au‐delà de l’extrémité rouge de la lumière décomposée par un prisme) et la découverte de l’ultraviolet par Ritter en 1801 (influence sur les matériaux photosensibles), est apparue la nécessité de mesurer ou de déceler les rayonnements optiques situés en dehors du domaine spectral de sensibilité de l’œil. Il est même souvent utile de pouvoir utiliser ces méthodes dans le domaine visible, compte tenu de la faiblesse des mesures photométriques visuelles.
Un détecteur de rayonnement transforme un signal optique incident, fonction de paramètres d’espaces et de temps F (x, y, t) (qui peut être un flux, un éclairement ou toute autre grandeur traduisant une énergie lumineuse), en un signal électrique ou réponse (qui peut prendre la forme d’une tension, d’un courant ou d’une puissance).
Il existe deux utilisations des détecteurs :
-
en récepteurs de flux (radiométrie), qui réalisent l’intégration du signal optique sur les variables d’espace et donnent une réponse fonction du temps ;
-
en récepteurs d’images (œil, photographie), pour lesquels l’intégration du signal porte sur le temps, la réponse étant fonction des variables d’espace.
Les détecteurs de flux fournissent une réponse dans le temps qui doit traduire l’évolution temporelle du signal incident. En particulier, lorsque cette évolution temporelle provient du déplacement du champ élémentaire vu par le détecteur, nous sommes en présence d’un système qui combine les deux modes d’utilisation, il s’agit de l’imagerie télévision ou de l’imagerie thermique infrarouge.
La limitation dans la détection des bas niveaux de rayonnement est due à la superposition au signal de sortie d’une fonction aléatoire appelée bruit. L’évaluation du rapport entre le signal de sortie et le bruit, permet de traduire un critère de qualité de la détection. Ce rapport doit être aussi élevé que possible.
VERSIONS
- Version courante de févr. 2021 par Isabelle RIBET, Marcel CAES, Sophie DERELLE, Sylvie BERNHARDT, Julien JAECK
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
3. Détecteurs quantiques
Les détecteurs quantiques sont ceux pour lesquels le signal correspond à la mesure de l’excitation directe de ses particules par les photons incidents (détecteurs photoélectriques).
Les détecteurs photoélectriques s’écartent du cas idéal des récepteurs parfaits défini au paragraphe 1.3.4, pour deux raisons :
-
certains photons incidents non absorbés sont perdus ;
-
certains électrons excités au sein même de l’aire sensible retournent à l’état de repos (recombinaison électron-trou, etc.).
Le rapport entre le nombre d’électrons libérés et le nombre de photons reçus est appelé efficacité quantique du détecteur Q = i /F.
Il faut signaler également l’existence pour les détecteurs quantiques d’un seuil photoélectrique dû au fait que le photon incident doit posséder une énergie u 0 au moins suffisante pour exciter les électrons du matériau récepteur :
avec :
- c :
- vitesse de la lumière
- h :
- constante de Planck.
3.1 Caractéristiques
Si le détecteur est supposé parfait, ses fluctuations seront celles du débit de photons ...
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Détecteurs quantiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ACCETTA (J.J.), SHUMAKER (D.L.) - The infrared and electrooptical systems handbook. - ERIM-SPIE, USA (1993).
-
(2) - BOYD (R.W.) - Radiometry and the detection of optical radiation. - Wiley, NY (1983).
-
(3) - DERENIAK (H.L.), CROWE (D.G.) - Optical radiation detectors. - Wiley, NY (1984).
-
(4) - DESVIGNES (F.) - Détection et détecteurs de rayonnements optiques. - Masson, Paris (1987).
-
(5) - HUDSON (R.), HUDSON (J.) - * - Infrared detectors. Wiley, NY (1975).
-
(6) - KEYES (R.J.) - Optical and infrared detectors. - Applied Physics, vol. 19. Springer. Verlag, Berlin (1977).
-
(7) - KINGSTON...
ANNEXES
CHAUSSE (E.) - Test et modélisation de détecteurs infrarouges microbolométriques à température ambiante. - INP Grenoble (2000).
MAHRANE (A.) - Étude et réalisation de détecteurs infrarouges pyroélectriques P(VDF-TrFE). - Toulouse : Laboratoire d'automatique et d'analyse des systèmes du CNRS (1994).
HAUT DE PAGE
Liste non exhaustive
HAUT DE PAGECet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive