Врсте оптоелектроничких уређаја са апликацијама

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Оптоелектроника је комуникација између оптике и електронике која укључује проучавање, дизајн и производњу хардверског уређаја који претвара електрична енергија у светлост и светлост у енергију кроз полупроводнике. Овај уређај је направљен од чврстих кристалних материјала који су лакши од метала и тежи од изолатора . Оптоелектронски уређај је у основи електронски уређај који укључује светлост. Овај уређај се може наћи у многим оптоелектронским апликацијама попут војних услуга, телекомуникација, системи аутоматске контроле приступа и медицинску опрему.

Оптоелектронски уређаји

Оптоелектронски уређаји



Ово академско подручје покрива широк спектар уређаја, укључујући ЛЕД диоде и елементе, уређаје за прикупљање слике, информативне дисплеје, оптичке комуникационе системе, оптичка складишта и системе даљинског очитавања итд. Примери оптоелектронских уређаја укључују телекомуникациони ласер, плави ласер, оптичка влакна, ЛЕД семафори , фото диоде и соларне ћелије.Већинаод оптоелектронских уређаја (директна конверзија између електрона и фотона) су ЛЕД, ласерске диоде, фото диоде и соларне ћелије.


Врсте оптоелектроничких уређаја

Оптоелектроника се класификује у различите врсте као што су



  • Фотодиода
  • Соларне ћелије
  • Светлеће диоде
  • Оптичко влакно
  • Ласерске диоде

Пхото Диоде

Фото диода је полупроводнички сензор светлости који ствара напон или струју када светлост падне на спој. Састоји се од активног П-Н споја, који ради у обрнутом положају. Када фотон са пуно енергије удари у полупроводник, ствара се пар електрона или рупа. Електрони дифузују до споја да би створили електрично поље.

Пхото Диоде

Пхото Диоде

Ово електрично поље преко зоне исцрпљења једнако је негативном напону на непристрасној диоди. Ова метода је такође позната и као унутрашњи фотоелектрични ефекат. Овај уређај се може користити у три режима:фотонапонскикао соларна ћелија, унапред пристрасна као ЛЕД и обрнута као а фото детектор . Фотодиоде се користе у многим врстама кола и различитим применама као што су камере, медицински инструменти, сигурносна опрема, индустрија, комуникациони уређаји и индустријска опрема.

Соларне ћелије

Соларна ћелија или фотоволтаична ћелија је електронски уређај који директно претвара сунчеву енергију у електричну. Када сунчева светлост падне на соларну ћелију, она производи и струју и напон за производњу електричне енергије. Сунчева светлост, која се састоји од фотона, зрачи од сунца. Када фотони ударе у атоме силицијума соларне ћелије, они преносе своју енергију да би изгубили електроне, а затим ти високоенергетски електрони теку у спољни круг.


Соларне ћелије

Соларне ћелије

Сунчева ћелија се састоји од два слоја која су међусобно удружена. Први слој је оптерећен електронима, тако да су ови електрони спремни за прескакање са првог на други слој. У другом слоју је одузето неколико електрона, и зато је спреман да узме више електрона. Предности соларних ћелија су у томејенема проблема са снабдевањем горивом и трошковима. Они су врло поуздани и захтевају мало одржавања.

Соларне ћелије су применљиве у електрификацији села, телекомуникационим системима, океанским навигационим помагалима, систем за производњу електричне енергије у свемиру и системи за даљинско надгледање и управљање .

Светлеће диоде

Светлећа диода је П-Н полупроводничка диода у којој рекомбинација електрона и рупа даје фотон. Када је диода електрично пристрасна у правцу напред, она емитује некохерентну светлост уског спектра. Када се на водове ЛЕД-а примени напон, електрони се рекомбинују са рупама у уређају и ослобађају енергију у облику фотона. Овај ефекат се назива електролуминисценција. То је претварање електричне енергије у светлост. О боји светлости одлучује зазор у енергетском појасу материјала.

Светлећа диода

Светлећа диода

Употреба ЛЕД-а је корисна јер троши мање енергије и производи мање топлоте. ЛЕД трају дуже од лампи са жарном нити. ЛЕД би могли да постану следећа генерација осветљења и користе се било где, као у индикационим светлима, рачунарским компонентама, медицинским уређајима, сатовима, инструмент таблама, прекидачима, оптичка комуникација , потрошачке електронике, апарати за домаћинство итд.

Оптичко влакно

Оптичко влакно или оптикавлакноје пластично и прозирно влакно израђено од пластике или стакла. Нешто је гушћа од људске длаке. Може да функционише као светлосна цев или таласовод за пренос светлости између два краја влакна. Оптичка влакна обично укључују три концентрична слоја: ајезгро, облога и јакна. Језгро, област која пропушта светлост влакана, централни је део влакна који је направљен од силицијум диоксида. Облога, заштитни слој око језгра, направљена је од силицијум диоксида.Ово ствара оптички таласовод који ограничава светлост у језгру потпуним одбијањем на интерфејсу облоге језгра.Јакна, неоптички слој око облоге, обично се састоји од једног или више слојева полимера који штите силицијум диоксид од физичке или еколошке штете.

Оптичко влакно

Оптичко влакно

Заједно са оптичким каблом, јакне су доступне у различитим бојама. Ове боје омогућавају препознавање оптичког кабла и врсте кабла са којим се ради. На пример, кабл наранџасте боје јасно указује на једносмерно влакно, док жути означава амултимодевлакно. У једнодомном влакну, један модус се шири и светлосни зраци путују право кроз кабл. У амултимодекабла, светлосни зраци путују кроз кабл пратећи различите режиме.

Ови каблови се користе у телекомуникацијама, сензорима, ласерским влакнима, биомедицини и у многим другим индустријама. Предности употребе оптичких каблова укључују већу пропусну опсег, мању деградацију сигнала, бестежинску тежину и танкоћу од бакарне жице, исплативост, флексибилност, па се стога користе у медицинским и механичким системима за снимање.

Ласерске диоде

Ласер (појачавање светлости стимулисаном емисијом зрачења) извор је високо монохроматске, кохерентне и усмерене светлости. Делује под условима стимулисане емисије. Функција ласерске диоде је претварање електричне енергије у светлост попут инфрацрвених диода или ЛЕД диода. Зрак типичног ласера ​​има 4 × 0,6 мм који се протеже на удаљености од 15 метара. Најчешћи ласери који се користе су ласери за убризгавање или полупроводнички ласери. Полупроводнички ласер се мења од других ласера ​​попут чврстих, течних и гасних ласера

Ласерске диоде

Ласерске диоде

Када се напон нанесе преко П-Н споја, ствара се инверзија популације електрона, а затим је ласерски зрак доступан из полупроводничке области. Крајеви П-Н споја ласерске диоде су полираниповршинаи, према томе, емитовани фотони се одбијају назад стварајући више електронских парова. Тако ће генерисани фотони бити у фази са претходним фотонима.

Примене оптоелектроничких уређаја

ЛЕД напајање мрежом Едгефккитс.цом

ЛЕД напајање мрежом Едгефккитс.цом

1. ЛЕД диоде могао да постане следећа генерација осветљења и користи се било где, као што су индикациона светла, рачунарске компоненте, медицински уређаји, сатови, инструмент табле, прекидачи, оптичка комуникација, потрошачка електроника, кућни апарати, саобраћајна сигнализација, аутомобилска кочиона светла, 7-сегментни дисплеји и неактивни дисплеји, а такође се користе у различитим електронски и електротехнички пројекти као такав

  • Приказ пропелера поруке помоћу виртуелних ЛЕД диода
  • Аутоматско светло за нужду засновано на ЛЕД-у
  • ЛЕД светло са мрежним напајањем
  • Приказ бираних телефонских бројева на седмосегментном дисплеју
  • Соларно водено улично светло са аутоматском контролом интензитета

2. Сунчеве ћелије су применљиви у руралној електрификацији, телекомуникационим системима, океанским навигационим помагалима и производњи електричне енергије у свемиру и системима даљинског надзора и управљања и такође се користе у различитим пројекти засновани на соларној енергији као такав

  • Систем за мерење соларне енергије
  • Соларно светло на бази Ардуина
  • Соларни систем за аутоматско наводњавање
  • Солар Повер Цхарге Цонтроллер
  • Сунчева соларна плоча за праћење сунца
Соларни пројекат са едгефккитс.цом

Соларни пројекат са едгефккитс.цом

3. Фотодиоде користе се у многим типовима кола и различитим применама као што су камере, медицински инструменти, сигурносна опрема, индустрија, комуникациони уређаји и индустријска опрема.

4. Оптичка влакна користе се у телекомуникацијама, сензорима, оптичким ласерима, биомедицини и у многим другим индустријама.

5. Ласер диоде користе се у оптичкој комуникацији, оптичким меморијама, војне примене , ЦД плејери, хируршки поступци, локалне мреже, комуникације на велике удаљености, оптичке меморије, оптичка комуникација и ин електрични пројекти као што је РФ контролисано роботско возило са ласерским распоредом зрака и тако даље.

Дакле, овде се ради о оптоелектронским уређајима који укључују ласерске диоде, фото диоде, соларне ћелије, ЛЕД диоде, оптичка влакна.Ови оптоелектронски уређаји се користе у различитим системима електронски пројектни комплети као и у телекомуникацијама, војним службама и у медицинским апликацијама. За више информација у вези са истим, објавите своја питања коментаришући доле.

Фото кредити: