Оптоелектронни устройства: описание, класификация, приложение и типове

Съвременната наука се развива активно в различни посоки, като се стреми да обхване всички възможни потенциално полезни сфери на дейност. От всичко това е необходимо да се изолират оптоелектронни устройства, които се използват както в процеса на предаване на данни, така и при тяхното съхранение или обработка. Те се използват почти навсякъде, където се използва повече или по-малко усъвършенствана технология.

Какво е това?

Оптоелектронните устройства, известни също като оптрони, разбират специални полупроводникови устройства, способни да изпращат и получават лъчение. Тези елементи на конструкцията се наричат ​​фотодетектори и светлинни емитери. Те могат да имат различни възможности за комуникация помежду си. Принципът на функциониране на тези продукти се основава на преобразуването на електричеството в светлина, както и на обратната страна на тази реакция. Вследствие на това едно устройство може да изпрати определен сигнал, а другото приема и "дешифрира". Оптоелектронните устройства се използват в:

• комуникационни единици на оборудването;
• входни вериги на измервателни устройства;
• високоволтови и високотехнологични вериги;
• мощни тиристори и триаци;
• релейни устройства и т.н.

Всички тези продукти могат да бъдат класифицирани в няколко основни групи в зависимост от отделните им компоненти, дизайн или други фактори. За това по-долу.

емитер

Оптоелектронните устройства и устройства са оборудвани със системи за предаване на сигнали. Те се наричат ​​радиатори и, в зависимост от вида, продуктите се разделят, както следва:

• Лазерни и светодиодни диоди. Такива елементи са сред най-универсалните. Те се характеризират с високи нива на ефективност, много тесен спектър на лъча (този параметър е известен също като kvazihromatichnost) достатъчно широк обхват, посоката на излъчване се поддържа чист и много висока скорост на работа. Устройствата със сходни радиатори работят много дълго и изключително надеждно, се различават по малки размери и перфектно се показват в областта на микроелектронните модели.
• Електролуминесцентни клетки. Такъв конструктивен елемент не показва особено висок параметър за качество на конверсията и не работи твърде дълго. В този случай устройствата са много трудни за управление. Въпреки това, те са най-подходящи за фоторезистори и могат да бъдат използвани за създаване на многоелементни, многофункционални структури. Независимо от това, поради своите недостатъци, сега радиатори от този тип се използват доста рядко, само когато те наистина не могат да бъдат освободени.
• Неонови лампи. Обратната светлина на тези модели е сравнително ниска и не издържат на щети и не работят дълго. Различават се в големи размери. Те се използват изключително рядко при някои видове инструменти.
• Лампи нажежавани. Такива радиатори се използват само в резисторното оборудване и никъде другаде.

В резултат на това LED и лазерните модели са оптимално подходящи за почти всички сфери на дейност и само в някои области, където иначе е невъзможно, се използват други опции.

фотодетектор

Класификацията на оптоелектронните устройства също се извършва според типа на тази част от дизайна. Като приемник могат да се използват различни видове продукти.

• Всички те се отнасят до универсални устройства, които могат да работят с отворен тип преход. Най-често силиконът е в основата на дизайна и поради това продуктите получават доста широк обхват на чувствителност.
• Това е единствената алтернатива, основното предимство на което е да се променят свойствата по много сложен начин. Това помага да се реализират всички възможни математически модели. За съжаление, фоторезисторите са инерционни, което значително намалява обхвата на приложението им.

Приемането на лъчи е един от основните елементи на всяко такова устройство. Само след като бъде получена, започва по-нататъшната обработка и няма да е възможно, ако качеството на връзката не е достатъчно високо. Вследствие на това се обръща голямо внимание на дизайна на фотодетектора.

Оптичен канал

Характеристиките на дизайна на продуктите могат да бъдат показани добре, като се използва системата от наименования за фотоелектронни и оптоелектронни устройства. Включването на това се отнася за канала за предаване на данни. Има три основни опции:

• Удълженият канал. Фотодетекторът в такъв модел е отдалечен на достатъчно голямо разстояние от оптичния канал, образувайки специален светодиод. Това е тази версия на дизайна, която се използва активно в компютърните мрежи за активно предаване на данни.
• Затворен канал. Този тип конструкция използва специална защита. Тя перфектно защитава канала от външни влияния. Моделите се използват за галваничната изолационна система. Това е доста нова и обещаваща технология, която непрекъснато се подобрява и постепенно замества електромагнитните релета.
• Отвореният канал. Този дизайн предполага въздушна междина между фотодетектора и радиатора. Моделите се използват в диагностични системи или в различни сензори.

Спектралната област

От гледна точка на този индикатор всички видове оптоелектронни устройства могат да бъдат разделени на два вида:

• Средна гама. Дължината на вълната в този случай варира от 0.8 до 1.2 μm. Най-често тази система се използва в устройства, които използват отворен канал.
• В далечината. Тук дължината на вълната е вече 0.4-0.75 μm. Използва се при повечето видове други продукти от този тип.

дизайн

Според този показател, оптоелектронните устройства са разделени на три групи:

• Специален. Това включва устройства, оборудвани с няколко радиатора и фотодетектори, сензори за присъствие, позиция, дим и т.н.
• Интеграл. При такива модели се използват допълнително логически схеми, компаратори, усилватели и други устройства. Между другото, изходите и входовете са галванично изолирани от тях.
• Елементарно. Това е най-простата версия на продуктите, в които приемникът и радиаторът се намират само в едно копие. Те могат да бъдат едновременно тиристорни и транзисторни, диодни, резистивни и като цяло, всякакви други.

Инструментите могат да се използват и от трите групи, или поотделно. Конструктивните елементи играят важна роля и оказват пряко влияние върху функционалността на продукта. В същото време сложното оборудване може да използва най-простите, елементарни сортове, ако е подходящо. Но обратното също е вярно.

Оптоелектронни устройства и тяхното приложение

От гледна точка на използването на устройства те могат да бъдат разделени на 4 категории:

• Интегрални схеми. Прилага се в различни устройства. Принципът се използва между различните елементи на конструкцията посредством отделни части, които са изолирани една от друга. Това предотвратява взаимодействието на компонентите по какъвто и да е начин, различен от този, осигурен от разработчика.
• Изолация. В този случай се използват специални двойки оптични резистори, техните диодни, тиристорни или транзисторни сортове и т.н.
• Реализациите. Това е едно от най-често използваните. В него токът се трансформира в светлина и се прилага по този начин. Един прост пример са всички видове лампи.
• Инверсна трансформация. Това е напълно противоположната версия, в която светлината се трансформира в ток. Използва се за създаване на всички видове приемници.

Всъщност е трудно да си представим почти всяко устройство, което работи с електричество и е лишено от всякаква версия на оптоелектронни компоненти. Те могат да бъдат представени в малък брой, но те все още ще присъстват.

резултати

Всички оптоелектронни устройства, тиристори, диоди, полупроводникови устройства са структурни елементи на различни видове оборудване. Те позволяват на човек да получава светлина, да предава информация, да обработва или дори да го съхранява.