4. Les détecteurs à infrarouge
• Grandeurs caractéristiques
Les premiers détecteurs ont été les récepteurs thermiques : thermopile ou bolomètre. Vers 1935, des détecteurs de type quantique ont été étudiés.
Quel que soit le type de détecteur, l'énergie infrarouge incidente W se transforme en un signal électrique S ; on admet que S est proportionnel à W.
Le rapport S/W définit la sensibilité du détecteur ; on lui associe en outre l'énergie minimale détectable ΔW. Le détecteur possède un bruit propre Bd, de sorte que le rapport S/Bd doit être aussi grand que possible pour une énergie W donnée. Comme ce détecteur est lié à un amplificateur, qui comporte un filtre électrique passe-bande de largeur Δf, le bruit propre Ba de cet amplificateur ramené à son entrée doit être inférieur à Bd. Une autre grandeur qui joue souvent un rôle très important est la constante de temps τ de réponse du détecteur.
Si le détecteur est sélectif, il est caractérisé par une courbe de sensibilité dépendant de la longueur d'onde incidente ; l'énergie peut être répartie sur une surface A variable du détecteur et, comme le signal mesuré à la sortie de l'amplificateur dépend de sa bande passante Δf, on définit une puissance minimale détectable N.E.P. (noise energy power), fonction de λ, A, f, et également de la température T du détecteur. On définit également la détectivité D par D = 1/ΔW.
Pour comparer différents détecteurs, on est conduit à introduire une notion un peu distincte de détectivité, notée D* et correspondant à un détecteur de surface A = 1 cm2 et à un amplificateur de bande passante Δf = 1 Hz. On a alors :
On peut d'ailleurs préciser la longueur d'onde λ du rayonnement détecté et considérer D*λ qui prend une valeur maximale au sommet de la courbe de sensibilité.
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