Vrste optoelektroničkih uređaja s aplikacijama

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Optoelektronika je komunikacija između optike i elektronike koja uključuje proučavanje, dizajn i proizvodnju hardverskog uređaja koji pretvara električna energija u svjetlost i svjetlost u energiju kroz poluvodiče. Ovaj je uređaj izrađen od čvrstih kristalnih materijala lakših od metala i teži od izolatora . Optoelektronički uređaj je u osnovi elektronički uređaj koji uključuje svjetlost. Ovaj se uređaj može naći u mnogim optoelektroničkim aplikacijama poput vojnih usluga, telekomunikacija, sustavi za automatsku kontrolu pristupa i medicinsku opremu.

Optoelektronički uređaji

Optoelektronički uređaji



Ovo akademsko područje pokriva širok spektar uređaja, uključujući LED diode i elemente, uređaje za prikupljanje slike, zaslone s informacijama, optičke komunikacijske sustave, optičke pohrane i sustave daljinskog istraživanja itd. Primjeri optoelektronskih uređaja uključuju telekomunikacijski laser, plavi laser, optička vlakna, LED semafori , foto diode i solarne ćelije.Većinaoptoelektronskih uređaja (izravna konverzija između elektrona i fotona) su LED, laserske diode, foto diode i solarne ćelije.


Vrste optoelektroničkih uređaja

Optoelektronika se klasificira u različite vrste kao što su



  • Fotodioda
  • Solarne ćelije
  • Diode koje emitiraju svjetlost
  • Optičko vlakno
  • Laserske diode

Foto dioda

Foto dioda je poluvodički svjetlosni senzor koji stvara napon ili struju kad svjetlost padne na spoj. Sastoji se od aktivnog P-N spoja koji radi u obrnutom prednaponu. Kad foton s puno energije udari u poluvodič, stvara se par elektrona ili rupa. Elektroni difuziraju do spoja tvoreći električno polje.

Foto dioda

Foto dioda

Ovo električno polje preko zone iscrpljenja jednako je negativnom naponu na nepristranoj diodi. Ova metoda je također poznata i kao unutarnji fotoelektrični efekt. Ovaj se uređaj može koristiti u tri načina:fotonaponskikao solarna ćelija, unaprijed pristrana kao LED i obrnuta kao a foto detektor . Fotodiode se koriste u mnogim vrstama sklopova i različitim primjenama poput kamera, medicinskih instrumenata, sigurnosne opreme, industrije, komunikacijskih uređaja i industrijske opreme.

Solarne ćelije

Sunčeva ćelija ili fotovoltažna ćelija elektronički je uređaj koji izravno pretvara sunčevu energiju u električnu. Kad sunčeva svjetlost padne na solarnu ćeliju, ona proizvodi i struju i napon za proizvodnju električne energije. Sunčeva svjetlost, sastavljena od fotona, zrači od sunca. Kad fotoni pogodiju silicijeve atome solarne ćelije, oni prenose svoju energiju kako bi izgubili elektrone, a zatim ti visokoenergetski elektroni teku u vanjski krug.


Solarne ćelije

Solarne ćelije

Sunčeva ćelija sastoji se od dva sloja koja su međusobno udružena. Prvi sloj je opterećen elektronima, tako da su ti elektroni spremni za preskakanje s prvog na drugi sloj. U drugom se sloju oduzima nekoliko elektrona, pa je stoga spreman uzeti više elektrona. Prednosti solarnih ćelija su u tomejenema problema s opskrbom gorivom i troškovima. Oni su vrlo pouzdani i zahtijevaju malo održavanja.

Sunčeve ćelije su primjenjive u elektrifikaciji ruralnih područja, telekomunikacijskim sustavima, pomagalima u oceanskoj plovidbi sustav za proizvodnju električne energije u svemiru i sustavi daljinskog nadzora i upravljanja .

Diode koje emitiraju svjetlost

Dioda koja emitira svjetlo je poluvodička dioda P-N u kojoj rekombinacija elektrona i rupa daje foton. Kada je dioda električki pristrana u smjeru naprijed, ona emitira nekoherentnu svjetlost uskog spektra. Kad se na vodove LED-a primijeni napon, elektroni se rekombiniraju s rupama unutar uređaja i oslobađaju energiju u obliku fotona. Taj se efekt naziva elektroluminiscencija. To je pretvorba električne energije u svjetlost. O boji svjetlosti odlučuje razmak u energetskom pojasu materijala.

Dioda koja emitira svjetlo

Dioda koja emitira svjetlo

Upotreba LED-a je korisna jer troši manje energije i proizvodi manje topline. LED traju dulje od žarulja sa žarnom niti. LED bi mogli postati sljedeća generacija rasvjete i koristiti se bilo gdje, poput indikacijskih svjetala, računalnih komponenata, medicinskih uređaja, satova, instrument ploča, prekidača, optička komunikacija , potrošačke elektronike, Kućanski aparati itd.

Optičko vlakno

Optičko vlakno ili optikavlaknoje plastično i prozirno vlakno izrađeno od plastike ili stakla. Nešto je gušća od ljudske dlake. Može funkcionirati kao svjetlosna cijev ili valovod za prijenos svjetlosti između dva kraja vlakna. Optička vlakna obično uključuju tri koncentrična sloja: ajezgra, obloga i jakna. Jezgra, područje propuštanja svjetlosti vlakana, središnji je dio vlakna koji je izrađen od silicijevog dioksida. Obloga, zaštitni sloj oko jezgre, izrađena je od silicijevog dioksida.To stvara optički valovod koji ograničava svjetlost u jezgri totalnom refleksijom na sučelju obloge jezgre.Jakna, neoptički sloj oko obloge, obično se sastoji od jednog ili više slojeva polimera koji štite silicijum dioksid od fizičke ili okolišne štete.

Optičko vlakno

Optičko vlakno

Uz optički kabel, jakne su dostupne u različitim bojama. Te boje omogućuju prepoznavanje svjetlovodnog kabela i vrste kabela s kojim se radi. Na primjer, narančasti kabel jasno označava jednosmjerno vlakno, dok žuti kabel označava avišemodnivlakno. U jednosmjernom vlaknu širi se jedan modus i zrake svjetlosti putuju ravno kroz kabel. Uvišemodnikabel, zrake svjetlosti putuju kroz kabel slijedeći različite načine.

Ti se kabeli koriste u telekomunikacijama, senzorima, optičkim laserima, biomedicini i u mnogim drugim industrijama. Prednosti upotrebe optičkih kabela uključuju veću propusnost, manju degradaciju signala, bestežinsku težinu i tankoću od bakrene žice, isplativost, fleksibilnost, pa se stoga koriste u medicinskim i mehaničkim sustavima za snimanje.

Laserske diode

Laser (pojačanje svjetla stimuliranom emisijom zračenja) izvor je visoko monokromatske, koherentne i usmjerene svjetlosti. Djeluje pod uvjetima stimulirane emisije. Funkcija laserske diode je pretvaranje električne energije u svjetlosnu energiju poput infracrvenih dioda ili LED dioda. Snop tipičnog lasera ima 4 × 0,6 mm koji se proteže na udaljenosti od 15 metara. Najčešći laseri koji se koriste su laseri za ubrizgavanje ili poluvodički laseri. Poluvodički laser mijenja se od ostalih lasera poput krutog, tekućeg i plinskog lasera

Laserske diode

Laserske diode

Kada se primijeni napon na P-N spoju, stvara se inverzija populacije elektrona, a zatim je laserska zraka dostupna iz područja poluvodiča. Krajevi P-N spoja laserske diode su poliranipovršinskii, prema tome, emitirani fotoni reflektiraju se natrag da bi stvorili više elektronskih parova. Dakle, generirani fotoni bit će u fazi s prethodnim fotonima.

Primjene optoelektroničkih uređaja

LED napajanje mrežom tvrtke Edgefxkits.com

LED napajanje mrežom tvrtke Edgefxkits.com

1. LED diode mogao postati sljedeća generacija rasvjete i koristiti se bilo gdje, kao što su indikacijska svjetla, računalne komponente, medicinski uređaji, satovi, instrument ploče, prekidači, optička komunikacija, potrošačka elektronika, kućanski uređaji, prometna signalizacija, automobilska kočna svjetla, 7-segmentni displeji i neaktivni zasloni, a također se koriste u različitim elektronički i elektrotehnički projekti kao što su

  • Prikaz propelera poruke virtualnim LED-ima
  • Automatsko svjetlo za nuždu zasnovano na LED-u
  • LED svjetlo s mrežnim napajanjem
  • Prikaz biranih telefonskih brojeva na sedmosegmentnom prikazu
  • Solarno vodeno ulično svjetlo s automatskom kontrolom intenziteta

2. Sunčeve ćelije primjenjivi su u ruralnoj elektrifikaciji, telekomunikacijskim sustavima, pomorskim navigacijskim pomagalima i proizvodnji električne energije u svemiru i sustavima daljinskog nadzora i upravljanja, a također se koriste u različitim projekti temeljeni na solarnoj energiji kao što su

  • Sustav za mjerenje solarne energije
  • Solarna ulična svjetiljka zasnovana na Arduinu
  • Sustav automatskog navodnjavanja na solarnu energiju
  • Kontroler punjenja solarne energije
  • Sunčeva solarna ploča za praćenje sunca
Solarni projekt s edgefxkits.com

Solarni projekt s edgefxkits.com

3. Fotodiode koriste se u mnogim vrstama sklopova i različitim primjenama poput kamera, medicinskih instrumenata, sigurnosne opreme, industrije, komunikacijskih uređaja i industrijske opreme.

4. Optička vlakna koriste se u telekomunikacijama, senzorima, optičkim laserima, biomedicini i u mnogim drugim industrijama.

5. Laser diode koriste se u optičkoj komunikaciji, optičkim memorijama, vojne primjene , CD playeri, kirurški postupci, lokalne mreže, komunikacije na velike udaljenosti, optičke memorije, optička komunikacija i in električni projekti kao što je RF kontrolirano robotsko vozilo s uređenjem laserskih zraka i tako dalje.

Dakle, ovdje se radi o optoelektronskim uređajima koji uključuju laserske diode, foto diode, solarne ćelije, LED diode, optička vlakna.Ovi se optoelektronski uređaji koriste u različitim uređajima elektronički projektni setovi kao i u telekomunikacijama, vojnim službama i u medicinskim aplikacijama. Za više informacija u vezi s istim, pošaljite svoje komentare komentirajući dolje.

Foto bodovi: