Optoelektronički uređaji: opis, klasifikacija, primjena i vrste

Moderna znanost aktivno se razvija u različitim smjerovima, tražeći pokrivanje svih mogućih potencijalno korisnih područja djelovanja. Između svega, potrebno je izolirati optoelektroničke uređaje, koji se koriste u procesu prijenosa podataka, te njihovu pohranu ili obradu. Koriste se gotovo svugdje gdje se koristi više ili manje sofisticirana tehnologija.

Što je to?

Optoelektronički uređaji, također poznati kao optocoupler, razumiju posebne poluvodičke uređaje koji mogu slati i primati zračenje. Ovi elementi konstrukcije nazivaju se fotodetektor i svjetlosni odašiljač. Mogu imati različite mogućnosti komunikacije među sobom. Načelo funkcioniranja takvih proizvoda temelji se na transformaciji električne energije u svjetlost, kao i obrnuto od ove reakcije. Kao posljedica toga, jedan uređaj može poslati određeni signal, a drugi prihvaća i "dekriptira". Optoelektronički uređaji koriste se u:

• komunikacijske jedinice opreme;
• ulazni krugovi mjernih uređaja;
• visokonaponski i visoko strujni krugovi;
• moćni tiristori i triaci;
• relejnih uređaja i tako dalje.

Svi takvi proizvodi mogu se svrstati u nekoliko osnovnih skupina, ovisno o njihovim pojedinačnim komponentama, dizajnu ili drugim čimbenicima. O ovom dolje.

emiter

Optoelektronički uređaji i uređaji opremljeni su sustavima prijenosa signala. Nazivat će ih radijatorima i, ovisno o vrsti, proizvodi se dijele na sljedeći način:

• Laserske i svjetlosne diode. Takvi elementi su među najopsežnijim. Karakterizira ih visoka učinkovitost, vrlo uska spektralna zraka (ovaj parametar je također poznat kao kvazi-kromatski), dovoljno širok raspon djelovanja, održavanje jasnog zračenja i vrlo velika brzina rada. Uređaji s sličnim radijatorima rade jako dugo i izuzetno pouzdano, razlikuju se u malim veličinama i savršeno se pokazuju u području mikroelektroničkih modela.
• Elektroluminescentne stanice. Takav građevinski element ne pokazuje osobito visoku parametar konverzije kvalitete i ne radi predugo. U ovom slučaju, uređajima je vrlo teško upravljati. Međutim, oni su najprikladniji za fotoresistore i mogu se koristiti za stvaranje višedjelnih, višenamjenskih struktura. Ipak, zbog njihovih nedostataka, sada se radijatori ovog tipa koriste vrlo rijetko, samo kada se stvarno ne mogu osloboditi.
• Neonske svjetiljke. Povratak svjetla ovih modela je relativno nizak, a oni ne podnose oštećenja i ne rade dugo. Razlikuju se u velikim veličinama. Oni se koriste vrlo rijetko, u određenim vrstama instrumenata.
• Svjetiljke sa žarnom niti. Takvi radijatori se koriste samo u opremi i nigdje drugdje.

Kao rezultat, LED i laserski modeli optimalno su prilagođeni za gotovo sva područja djelovanja i samo u nekim područjima gdje je inače nemoguće, koriste se druge opcije.

foto detektor

Razvrstavanje optoelektroničkih uređaja je također napravljeno prema vrsti ovog dijela dizajna. Kao primatelj mogu se koristiti razne vrste proizvoda.

• Svi se oni odnose na univerzalne uređaje koji mogu raditi s prijelazom otvorenog tipa. Najčešće silicij je osnova dizajna i zbog toga proizvodi dobivaju prilično širok raspon osjetljivosti.
• To je jedina alternativa, čija je glavna prednost mijenjati svojstva na vrlo složen način. To pomaže ostvariti sve moguće matematičke modele. Nažalost, fotoresistori su inercijalni, što znatno smanjuje njihovu primjenu.

Prijem grede je jedan od osnovnih elemenata bilo kojeg takvog uređaja. Tek nakon što se može primiti, počinje daljnja obrada, a neće biti moguće ako kvaliteta veze nije dovoljno visoka. Kao posljedica toga, dizajn fotodetektora dobiva veliku pažnju.

Optički kanal

Značajke dizajna proizvoda mogu se dobro prikazati pomoću sustava oznaka za fotoelektroničke i optoelektroničke uređaje. Uključujući to, vrijedi i za kanal za prijenos podataka. Postoje tri glavne opcije:

• Izduženi kanal. Fotodetektor u takvom modelu udaljen je na dovoljno ozbiljnoj udaljenosti od optičkog kanala, stvarajući poseban svjetlosni vodič. To je inačica dizajna koja se aktivno koristi u računalnim mrežama za aktivni prijenos podataka.
• Zatvoreni kanal. Ova vrsta konstrukcije koristi posebnu zaštitu. Savršeno štiti kanal od vanjskih utjecaja. Modeli se koriste za galvansku izolaciju. Ovo je prilično nova i obećavajuća tehnologija, koja se kontinuirano poboljšava i postupno zamjenjuje elektromagnetskim relejima.
• Otvoreni kanal. Ovaj dizajn podrazumijeva zračni jaz između fotodetektora i radijatora. Modeli se koriste u dijagnostičkim sustavima ili različitim senzorima.

Spektralni raspon

Sa stajališta ovog pokazatelja, sve vrste optoelektroničkih uređaja mogu se podijeliti u dvije vrste:

• Srednji raspon. Valna duljina u ovom slučaju kreće se od 0.8 do 1.2 um. Najčešće se ovaj sustav koristi u uređajima koji koriste otvoreni kanal.
• Daleki raspon. Ovdje valna duljina je već 0.4-0.75 μm. Koristi se u većini vrsta drugih proizvoda ove vrste.

dizajn

Prema ovom pokazatelju, optoelektronički uređaji podijeljeni su u tri skupine:

• Posebna. To uključuje uređaje opremljene s nekoliko radijatora i fotodetektora, senzora prisutnosti, položaja, dimova i tako dalje.
• Integralna. U takvim modelima se dodatno koriste posebni logički sklopovi, komparatori, pojačala i drugi uređaji. Između ostalog, izlazi i ulazi galvanski su izolirani od njih.
• Osnovna. Ovo je najjednostavnija verzija proizvoda u kojima su prijemnik i radijator prisutni samo u jednoj kopiji. Oni mogu biti i tiristor i tranzistor, dioda, buntovna i općenito, bilo koja druga.

Instrumenti mogu koristiti sve tri skupine ili pojedinačno. Konstruktivni elementi imaju značajnu ulogu i izravno utječu na funkcionalnost proizvoda. Istodobno, složena oprema može koristiti najjednostavnije elementarne sorte, ako je prikladno. Ali, razgovor je također istinito.

Optoelektronički uređaji i njihova primjena

S gledišta korištenja uređaja, svi se mogu podijeliti u 4 kategorije:

• Integralni krugovi. Primijenjena je na različitim uređajima. Princip se koristi između različitih elemenata konstrukcije pomoću odvojenih dijelova koji su međusobno izolirani. Time se sprječava međusobno djelovanje komponenti, osim onih koje pruža razvojni programer.
• Izolacija. U ovom slučaju koriste se posebni parovi optičkih otpornika, njihova dioda, tiristorski ili tranzistor sorti i tako dalje.
• Pretvorbe. Ovo je jedna od najčešćih primjena. U njoj se struja pretvara u svjetlost i primjenjuje se na taj način. Jednostavan primjer su sve vrste svjetiljki.
• Inverzna transformacija. Ovo je potpuno suprotna verzija, u kojoj se svjetlo pretvara u struju. Koristi se za stvaranje svih vrsta prijemnika.

Zapravo, teško je zamisliti gotovo bilo koji uređaj koji djeluje na struju i bez ikakve verzije optoelektroničkih komponenti. Mogu se predstaviti u malom broju, ali će i dalje biti prisutni.

rezultati

Svi optoelektronički uređaji, tiristori, diode, poluvodički uređaji su strukturni elementi različitih tipova opreme. Omogućuju osobi da prima svjetlost, prenosi informacije, obrađuje ih ili pohranjuje.