Оптоелектронни устройства: описание, класификация, приложение и видове

Съвременната наука се развива активно в различни посоки, като се стреми да обхване всички възможни потенциално полезни области на дейност. Сред всичко това трябва да се отличават оптоелектронни устройства, които се използват както в процеса на предаване на данни, така и при тяхното съхранение или обработка. Те се използват практически навсякъде, където се използва повече или по-малко сложна техника.

Какво е това?

Под оптоелектронните устройства, известни също като оптрони, се разбират специални полупроводникови устройства, способни да изпращат и получават радиация. Тези елементи на дизайна се наричат ​​фотодатчик и излъчвател на светлина. Те могат да имат различни възможности за комуникация помежду си. Принципът на работа на такива продукти се основава на превръщането на електричеството в светлина, както и обратната на тази реакция. В резултат на това едно устройство може да изпрати определен сигнал, а другото го получи, и "декриптира". Използват се оптоелектронни устройства:


  • устройства за комуникация на оборудване;
  • входни вериги на измервателни устройства;
  • високоволтови и силови токови вериги;
  • мощни тиристори и таймери;
  • релейни устройства и т.н.
  • Всички такива продукти могат да бъдат класифицирани в няколко основни групи, в зависимост от техните индивидуални компоненти, дизайни или други фактори. Това е по-долу.

    Радиатор

    Оптоелектронните устройства и устройства са оборудвани със системи за предаване на сигнали. Те се наричат ​​излъчватели и вВ зависимост от типа, продуктите се разделят, както следва:
  • Лазерни светодиоди. Такива предмети принадлежат към най-разнообразните. Те се характеризират с висока степен на ефективност, много тесен спектър на лъча (този параметър е известен също като квазихроматичност), доста широк обхват на работа, поддържане на ясна посока на излъчване и много висока скорост на работа. Устройства със сходни излъчватели работят много дълго и изключително надеждни, различават се в малки размери и перфектно се показват в областта на микроелектронните модели.
  • Електролуминесцентни клетки. Такъв конструктивен елемент не показва особено висок параметър за качество на преобразуване и не трае дълго. В същото време устройствата са трудни за управление. Въпреки това, те са най-подходящи за фотокондуктори и могат да бъдат използвани за създаване на многоелементни, многофункционални структури. Въпреки това, поради техните недостатъци, сега емитери от този тип се използват доста рядко, само когато без тях наистина не може да направи.
  • Неонови лампи. Ефективността на тези модели светлина е сравнително ниска, както и те могат да издържат на повреди и да работят за кратко време. Те са големи по размер. Използва се изключително рядко при някои видове устройства.
  • Нажежаването на лама. Такива нагреватели се използват само в резисторно оборудване и никъде другаде.
  • В резултат на това LED и лазерните модели са оптимално подходящи за почти всички области на дейност и само в някои области, къдетов противен случай е невъзможно да се използват други варианти.


    Фотодетектор

    Класификацията на оптоелектронните устройства също се извършва според вида на тази част от проекта. Като приемащ елемент могат да се използват различни видове продукти.
  • Фото - тиристори, транзистори и диоди. Всички те са универсални устройства, способни да работят с преход от отворен тип. Най-често в основата на дизайна лежи силиций и заради този продукт се получава доста широк диапазон на чувствителност.
  • Фоторезистори. Това е единствената алтернатива, основното предимство на която е да се променят свойствата по много сложен начин. Той помага да се реализират различни математически модели. За съжаление фоторезисторите са инерционни, което значително намалява обхвата на приложението им.
  • Приемането на лъча е един от основните елементи на всяко такова устройство. Едва след като бъде получена, ще започне по-нататъшна обработка и ще бъде невъзможно при недостатъчно високо качество на комуникацията. В резултат на това на дизайна на фотоприемника се отделя голямо внимание.

    Оптичен канал

    Конструктивните характеристики на продуктите може да се демонстрират чрез използваната система от символи за фотоелектронни и оптоелектронни устройства. Това се отнася и за канала за предаване на данни. Има три основни варианта от тях:
  • Надлъжен канал. Фотоприемникът в такъв модел е отдалечено разположен на доста сериозно разстояние от оптичния канал, образувайки специален световод. Това е такъв вариант на дизайнаактивно се използва в компютърните мрежи за активно предаване на данни.
  • Затворен канал. Този тип дизайн използва специална защита. Той перфектно защитава канала от външни влияния. Моделите се използват за галванична изолационна система. Това е доста нова и обещаваща технология, която непрекъснато се подобрява и постепенно замества електромагнитните релета.
  • Отворете канала. Тази конструкция предполага наличието на въздушна междина между фотоприемника и излъчвателя. Моделите се използват в диагностични системи или различни сензори.
  • Спектрален обхват

    От гледна точка на този показател всички видове оптоелектронни устройства могат да бъдат разделени на два типа:
  • Среден обхват. Дължината на вълната в този случай варира в диапазона от 08-12 μm. Най-често такава система се използва в устройства, които използват отворен канал.
  • Далечен обхват. Тук дължината на вълната е вече 04-075 микрона. Отнася се за повечето видове други продукти от този тип.

  • Конструкция

    За този индикатор оптоелектронните устройства са разделени в три групи:
  • Специални. Това включва устройства, оборудвани с няколко излъчватели и фотоприемник, сензори за присъствие, позиция, дим и т.н.
  • Интеграл. Тези модели използват и специални логически схеми, компаратори, усилватели и други устройства. Наред с другите неща, изходите и входовете в тях са галванично решени.
  • Елементарно. Това е най-простотовариант на продукти, при които приемникът и предавателят присъстват само в едно копие. Те могат да бъдат както тиристорни, така и преходни, диодни, резистивни и като цяло, всякакви други.
  • Устройствата могат да използват всичките три групи или поотделно. Конструктивните елементи играят важна роля и пряко засягат функционалността на продукта. В същото време сложното оборудване може да използва най-простите, елементарни сортове, ако е уместно. Но истината е обратното.

    Оптоелектронни устройства и тяхното приложение

    Що се отнася до използването на устройства, всички те могат да бъдат разделени в 4 категории:
  • Интегрални схеми. Прилага се в различни устройства. Принципът се използва между различните елементи на конструкцията с помощта на отделни части, които са изолирани един от друг. Това не позволява на компонентите да взаимодействат по никакъв начин, в допълнение към това, предоставено от разработчика.
  • ​​
  • Изолация. В този случай се използват специални оптични резистори, техните диодни, тиристорни или транзисторни разновидности и т.н.
  • Преобразуване. Това е една от най-често използваните опции. В него токът се трансформира в света и се прилага по този начин. Един прост пример са всички видове лампи.
  • Обратна трансформация. Това е точно обратното, при което 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 лишено от каквото и да билоопция за оптоелектронни компоненти. Те могат да бъдат представени в малки количества, но те все още ще присъстват.

    Резултати

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

    Свързани публикации