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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1541| Estudio de la modulación de fotocorriente con patrones dinámicos de intensidad Study of photocurrent Modulation by Dynamic Patterns of Intensity | |
| MANUEL HERNANDEZ PALOMARES | |
| Anatoly Khomenko | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Fotoconductividad,Materiales fotorrefractivos,Fotoelectricidad,Cristales ópticos | |
| Se presenta el estudio de la generación de foto-corriente alterna en fotoconductores,provocada por la iluminación de patrones dinámicos. Un mecanismo conocido queaprovecha la interacción entre las distribución de carga libre en movimiento y el campoespacio-carga estacionario, para producir corriente dentro de cristales fotoconductores,es el efecto photo-EMF. Lo anterior hace que este efecto tenga importantes aplicaciones en sistemas de detección de vibraciones, con la limitante, de que sólo es posible detectar amplitudes de vibración bajas. El presente trabajo está enfocado a investigar la detección de vibraciones con amplitudes de desplazamiento más grandes que el tamaño típico de las inhomogeneidades de la distribución de la luz. La meta principal es expandir el rango de amplitudes de vibración que se pueden detectar ópticamente. Los experimentos fueron llevados a cabo usando un cristal Bi12SiO20 como fotoconductor, para observar el efecto photo-EMF. Se usó iluminación auxiliar uniforme, para regular la fotoconductividad promedio en el cristal y de esa manera controlar el efecto photo-EMF. Como patrón dinámico se usó una iluminación gaussiana que vibra de formas inusoidal en el plano del fotoconductor. En la parte teórica del trabajo se desarrolló un método numérico para calcular las corrientes alternas en fotoconductores iluminados con patrones de luz en movimiento. El método está basado en la solución numérica de las ecuaciones diferenciales que describen la generación, el transporte y captura de cargas en el fotoconductor, por medio del método de Runge-Kutta. Los resultados experimentales obtenidos muestran que cuando el fotoconductor está sometido a uncampo eléctrico externo fuerte, la vibración de la franja puede ser detectada de manera lineal en un amplio rango de amplitudes, por un mecanismo diferente al efectophoto-EMF. La investigación numérica señala que la generación de la corriente alterna puede deberse a la asimetría del campo interno, asociada al transporte de portadores en fotoconductores monopolares. The subject of this thesis is the research of alternate photocurrent generation in photoconductorsprovoked by dynamic illumination. A known mechanism of this alternatephotocurrent generation is the effect non-steady-state photo-electromotive force knownin the literature as photo-EMF. The mechanism of the effect is based on the internalelectric field formation in the photoconductor that results in transitory currents in thezones with dynamic lighting. This effect has important application for vibration detection.Unfortunately, this effect is limited to low amplitude of vibration. The presentwork is focused mainly on an investigation of vibration detection with large amplitudes,when the amplitudes of the displacement are greater that the sizes of the typical elementof light pattern. The main goal is to expand the amplitud range of optical detection.Experiments were carried out using Bi12SiO20 as high resistance photoconductor, whichallows the observation the photo-EMF effect. The uniform auxiliary illumination wasused to control the mean crystal conductivity that allows controlling the photo-EMF.A one-dimensional gaussian illumination with sinusoidal vibration was used as dynamicpattern. Within the theoretical part a numerical method for calculations of thealternate currents in a photoconductor with dynamic illumination was developed. Themethod is based on a numerical solution by the Runge-Kutta method of differentialequations that describe the generation, transport and trapping of the charge. Theobtained results show the possibility of attaining linear detection for a high contrastlight pattern within a wide range of amplitudes, when a strong external electric fieldis applied to the photoconductor. It has been demonstrated by a numerical study thata new mechanism of photocurrent generation which is different to photo-EMF can beresponsible for the alternating current in this case. This mechanism is based on theasymmetry of the space-charge field associated with the unidimensional drift of thecharge carried in the photoconductor. | |
| CICESE | |
| 2006 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Hernández Palomares, M.2006.Estudio de la modulación de fotocorriente con patrones dinámicos de intensidad.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 92 pp | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| 168971.pdf | Versión completa de la tesis | 3.15 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |