Ang modernong agham ay aktibong umuunlad sa iba't ibang direksyon, sinusubukang saklawin ang lahat ng posibleng potensyal na kapaki-pakinabang na bahagi ng aktibidad. Kabilang sa lahat ng ito, ang mga optoelectronic na aparato ay dapat na mapili, na ginagamit pareho sa proseso ng paghahatid ng data at ang kanilang imbakan o pagproseso. Ginagamit ang mga ito sa halos lahat ng dako kung saan ginagamit ang higit o hindi gaanong sopistikadong teknolohiya.
Ano ito?
AngOptoelectronic device, na kilala rin bilang optocoupler, ay mga espesyal na semiconductor-type na device na may kakayahang magpadala at tumanggap ng radiation. Ang mga istrukturang elementong ito ay tinatawag na photodetector at light emitter. Maaaring may iba't ibang opsyon sila para sa pakikipag-usap sa isa't isa. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang mga produkto ay batay sa conversion ng kuryente sa liwanag, pati na rin ang kabaligtaran ng reaksyong ito. Bilang isang resulta, ang isang aparato ay maaaring magpadala ng isang tiyak na signal, habang ang isa ay tumatanggap nito at "nagde-decrypt". Ginagamit ang mga optoelectronic na device sa:
- mga yunit ng komunikasyon ng kagamitan;
- mga input circuit ng mga aparatong pangsukat;
- high voltage at high current circuit;
- makapangyarihang thyristor at triac;
- relay device at iba pasusunod.
Maaaring uriin ang lahat ng naturang produkto sa ilang pangunahing grupo, depende sa kanilang mga indibidwal na bahagi, disenyo o iba pang mga salik. Higit pa tungkol diyan sa ibaba.
Emitter
Optoelectronic na mga device at device ay nilagyan ng signal transmission system. Ang mga ito ay tinatawag na mga emitter at, depende sa uri, ang mga produkto ay nahahati sa mga sumusunod:
- Laser at LEDs. Ang ganitong mga elemento ay kabilang sa mga pinaka maraming nalalaman. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kahusayan, isang napakakitid na beam spectrum (ang parameter na ito ay kilala rin bilang quasi-chromaticity), isang medyo malawak na hanay ng operasyon, na nagpapanatili ng isang malinaw na direksyon ng radiation at napakataas na bilis. Ang mga device na may ganitong mga emitter ay gumagana nang napakatagal at lubos na maaasahan, ang mga ito ay maliit sa laki at mahusay na gumaganap sa larangan ng microelectronic na mga modelo.
- Electroluminescent na mga cell. Ang nasabing elemento ng disenyo ay nagpapakita ng hindi masyadong mataas na parameter ng kalidad ng conversion at hindi gumagana nang masyadong mahaba. Kasabay nito, napakahirap pangasiwaan ang mga device. Gayunpaman, ang mga ito ay pinakaangkop para sa mga photoresistor at maaaring magamit upang lumikha ng mga multi-element, multi-functional na istruktura. Gayunpaman, dahil sa kanilang mga pagkukulang, ngayon ay medyo bihira na ang mga nagbubuga ng ganitong uri, kapag talagang hindi na sila maaalis.
- Mga neon lamp. Ang liwanag na output ng mga modelong ito ay medyo mababa, at hindi rin sila nakatiis ng pinsala nang maayos at hindi nagtatagal. Magkaiba sa malalaking sukat. Napakadalang gamitin ang mga ito, sa ilang partikular na uri ng device.
- Incandescent lamp. Ang mga naturang emitter ay ginagamit lamang sa resistor equipment at wala nang iba pa.
Bilang resulta, ang mga modelo ng LED at laser ay angkop na angkop para sa halos lahat ng mga lugar ng aktibidad, at sa ilang lugar lamang kung saan imposibleng gawin ang iba, ginagamit ang iba pang mga opsyon.
Photodetector
Ang pag-uuri ng mga optoelectronic na aparato ay ginagawa din ayon sa uri ng bahaging ito ng disenyo. Maaaring gamitin ang iba't ibang uri ng mga produkto bilang elemento ng pagtanggap.
- Photothyristors, transistor at diodes. Ang lahat ng mga ito ay nabibilang sa mga unibersal na aparato na may kakayahang magtrabaho sa isang bukas na paglipat ng uri. Kadalasan, ang disenyo ay nakabatay sa silicon, at dahil dito, ang mga produkto ay nakakakuha ng medyo malawak na hanay ng sensitivity.
- Photoresistors. Ito ang tanging alternatibo na may pangunahing bentahe ng pagpapalit ng mga katangian sa isang napakakomplikadong paraan. Nakakatulong ito na ipatupad ang lahat ng uri ng mga modelo ng matematika. Sa kasamaang palad, ang mga photoresistor ay inertial, na makabuluhang nagpapaliit sa saklaw ng kanilang aplikasyon.
Ang pagtanggap ng beam ay isa sa mga pinakapangunahing elemento ng anumang naturang device. Pagkatapos lamang itong matanggap, magsisimula ang karagdagang pagproseso, at hindi ito magiging posible kung ang kalidad ng komunikasyon ay hindi sapat na mataas. Bilang resulta, malaking pansin ang ibinibigay sa disenyo ng photodetector.
Optical channel
Ang mga tampok ng disenyo ng mga produkto ay maaaring maipakita nang maayos ng ginamit na sistema ng pagtatalaga para sa mga photoelectronic at optoelectronic na aparato. Nalalapat din ito sa channel ng paghahatid ng data. May tatlong pangunahing opsyon:
- Mahabang channel. Ang photodetector sa naturang modelo ay sapat na malayo sa optical channel, na bumubuo ng isang espesyal na gabay sa liwanag. Ito ang pagpipiliang disenyo na aktibong ginagamit sa mga network ng computer para sa aktibong paglipat ng data.
- Saradong channel. Ang ganitong uri ng konstruksiyon ay gumagamit ng espesyal na proteksyon. Ito ay perpektong pinoprotektahan ang channel mula sa mga panlabas na impluwensya. Inilapat ang mga modelo para sa isang galvanic isolation system. Ito ay medyo bago at promising na teknolohiya, na ngayon ay patuloy na pinapabuti at unti-unting pinapalitan ang mga electromagnetic relay.
- Buksan ang channel. Ang disenyong ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng air gap sa pagitan ng photodetector at ng emitter. Ginagamit ang mga modelo sa mga diagnostic system o iba't ibang sensor.
Spectral range
Mula sa punto ng view ng indicator na ito, ang lahat ng uri ng optoelectronic device ay maaaring hatiin sa dalawang uri:
- Malapit sa saklaw. Ang wavelength sa kasong ito ay mula 0.8-1.2 microns. Kadalasan, ang ganitong sistema ay ginagamit sa mga device na gumagamit ng bukas na channel.
- Mahabang hanay. Dito ang wavelength ay 0.4-0.75 microns na. Ginagamit sa karamihan ng mga uri ng iba pang mga produkto ng ganitong uri.
Disenyo
Ayon sa indicator na ito, ang mga optoelectronic na device ay nahahati sa tatlong pangkat:
- Espesyal. Kabilang dito ang mga device na nilagyan ng maraming emitter at photodetector, mga sensor para sa presensya, posisyon, usok, at iba pa.
- Integral. Sa ganitong mga modelo, ang mga espesyal na logic circuit, comparator, amplifier at iba pang mga device ay ginagamit din. Sa iba pang mga bagay, ang kanilang mga output at input ay galvanically isolated.
- Elementarya. Ito ang pinakasimpleng bersyon ng mga produkto kung saan ang receiver at emitter ay nasa isang kopya lamang. Maaari silang parehong thyristor at transistor, diode, resistive, at sa pangkalahatan, anumang iba pa.
Lahat ng tatlong pangkat o bawat isa ay hiwalay ay maaaring gamitin sa mga device. Ang mga elemento ng istruktura ay may mahalagang papel at direktang nakakaapekto sa paggana ng produkto. Kasabay nito, ang mga kumplikadong kagamitan ay maaari ding gumamit ng pinakasimpleng, elementarya na varieties, kung ito ay angkop. Ngunit ang kabaligtaran ay totoo rin.
Optoelectronic na device at ang kanilang mga application
Mula sa punto ng view ng paggamit ng mga device, lahat ng ito ay maaaring hatiin sa 4 na kategorya:
- Mga pinagsama-samang circuit. Ginagamit sa iba't ibang kagamitan. Ang prinsipyo ay ginagamit sa pagitan ng iba't ibang mga elemento ng istruktura gamit ang mga hiwalay na bahagi na nakahiwalay sa bawat isa. Pinipigilan nito ang mga bahagi mula sa pakikipag-ugnayan sa anumang paraan maliban saang ibinigay ng developer.
- Insulation. Sa kasong ito, ginagamit ang mga espesyal na optical resistor pairs, ang kanilang mga diode, thyristor o transistor varieties, at iba pa.
- Pagbabago. Ito ay isa sa mga pinakakaraniwang kaso ng paggamit. Sa loob nito, ang kasalukuyang ay binago sa liwanag at inilapat sa ganitong paraan. Isang simpleng halimbawa ang lahat ng uri ng lamp.
- Baliktad na pagbabago. Ito ay isang ganap na kabaligtaran na bersyon, kung saan ito ay liwanag na binago sa kasalukuyang. Ginagamit para gumawa ng lahat ng uri ng receiver.
Sa katunayan, mahirap isipin ang halos anumang device na tumatakbo sa kuryente at walang ilang anyo ng optoelectronic na bahagi. Maaaring ipakita ang mga ito sa maliit na bilang, ngunit naroroon pa rin sila.
Resulta
Lahat ng optoelectronic na device, thyristors, diodes, semiconductor device ay mga istrukturang elemento ng iba't ibang uri ng kagamitan. Pinapayagan nila ang isang tao na makatanggap ng liwanag, magpadala ng impormasyon, magproseso o mag-imbak pa nito.
