a) La polarisation de la diode permet d’opérer avec une réponse linéaire aux bornes de RL
dans de meilleures conditions qu’avec un montage P.V. Pourquoi ?
b) On obtient également une réduction Cp. Quelle est la fréquence de coupure pour
VI=50V ?
3) Dans le cas des montages PV et PC, vérifier que la valeur moyenne du NEP conduit à une
valeur de la résistance Rp située dans les limites fournies par le constructeur.
. K/J10 38,1k -23
=
4) Le flux issu du laser He-Ne est à présent modulé en intensité à 1 MHz. Après avoir opté
pour le montage PC ou PV, choisir la résistance de charge maximum qui n’affecte pas le
signal alternatif (sans amplificateur opérationnel). Quelle est la plus petite variation de flux
mesurable ?
5) On veut utiliser cette diode pour mesurer les très faibles déplacements périodiques d’un
miroir de l’interféromètre de Michelson (la source est le laser He-Ne de 0,1 mW).
- A quelle différence de marche doit-on se placer pour avoir le signal maximum ?
Quelle est la sensibilité en A/nm ?
- Quelle est l’amplitude minimum mesurable (pour une bande passante 1 Hz) ?
IV – LE DETECTEUR REEL : LES REPONSES
1) Montage Photovoltaïque
a) On voit que la linéarité n’est obtenue que si on mesure le courant avec un
instrument d’impédance interne très faible (on atteint ainsi Icc). Utiliser un
voltmètre ou un oscillo de grande impédance (Vopen circuit) donne une réponse très
non linéaire (réponse logarithmique).
b) On voit que pour le détecteur standard la sensibilité maximum est ~0,5 à 0,55 A/W
tombe à 0,2 à 0,3 A/W à λ=630 nm (prenons 0,25 A/W). Avec 0,1 mW et l’ampli.
opérationnel avec la résistance de 10
.
. Remarquons que vers les grandes
longueurs d’onde la sensibilité diminue et
V 25,010 1,0.25,0.10i.10V -344
S===
0→
Vers les courtes longueurs d’onde →
n une paire électron-trou. Or pour une
puissance donnée il y a moins de photons par unité de temps lorsque la longueur
d’onde diminue (ou que l’énergie du photon augmente).
c) Le rendement quantique :
= Nombre de photons/Nombre d’électrons. L’énergie
d’un photon est : .J10 1,3
hc
hE 19-
≈
=ν= D’où
photons/seconde. Comme le courant de 0,25 10
14
10 3mW 1,0 →
-4 A correspond à 1,5 1014
électrons/seconde on voit que 5,0~
.
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