Moderne videnskab udvikler sig aktivt mestforskellige retninger og forsøger at dække alle mulige potentielt nyttige aktivitetsområder. Blandt alt dette er det nødvendigt at fremhæve optoelektroniske enheder, der bruges både i processen med datatransmission og deres lagring eller behandling. De bruges næsten overalt, hvor der anvendes en mere eller mindre kompleks teknik.
Hvad er det?
Under optoelektroniske enheder, som ogsåkendt som optokoblere, forstår de specielle enheder af halvleder-typen, der er i stand til at sende og modtage stråling. Disse strukturelle elementer kaldes fotodetektor og lysemitter. De kan have forskellige muligheder for kommunikation med hinanden. Princippet om driften af sådanne produkter er baseret på omdannelse af elektricitet til lys såvel som omvendt af denne reaktion. Som en konsekvens kan den ene enhed sende et bestemt signal, mens den anden modtager og "dekrypterer" det. Optoelektroniske enheder bruges i:
- kommunikationsenheder af udstyr;
- indgangskredsløb til måleinstrumenter;
- højspændings- og højstrømskredsløb;
- magtfulde tyristorer og triacer;
- relæenheder og så videre.
Alle sådanne produkter kan klassificeres i flere grundlæggende grupper afhængigt af deres individuelle komponenter, design eller andre faktorer. Mere om dette nedenfor.
Emitter
Optoelektroniske enheder og enheder er udstyret med signaloverførselssystemer. De kaldes emittere, og afhængigt af typen opdeles produkterne som følger:
- Laser og lysdioder. Sådanne elementer er blandt de mest alsidige. De er kendetegnet ved høje effektivitetshastigheder, et meget smalt strålespektrum (denne parameter er også kendt som kvasi-kromatisitet), et ret bredt driftsområde, der opretholder en klar strålingsretning og en meget høj driftshastighed. Enheder med sådanne emittere arbejder i meget lang tid og ekstremt pålideligt, adskiller sig i deres lille størrelse og viser sig godt inden for mikroelektroniske modeller.
- Elektroluminescerende celler. Et sådant strukturelt element viser sig ikke rigtighøj konverteringskvalitetsindstilling og fungerer ikke for længe. Samtidig er enheder meget vanskelige at administrere. De er dog bedst egnet til fotoresistorer og kan bruges til at skabe multielement, multifunktionelle strukturer. Ikke desto mindre bruges emitter af denne type ganske sjældent på grund af deres mangler, kun når de virkelig ikke kan undgås.
- Neonlamper. Lysudgangen på disse modeller er relativt lav, og de tåler ikke skader godt og varer ikke længe. De er store i størrelse. De bruges ekstremt sjældent i visse typer enheder.
- Glødelamper. Sådanne emittere bruges kun i modstandsudstyr og ingen andre steder.
Som et resultat er LED- og lasermodeller optimale til næsten alle aktivitetsområder, og kun i nogle områder, hvor det er umuligt at gøre andet, anvendes andre muligheder.
Fotodetektor
Optoelektroniske enheder klassificeres også efter typen af denne del af strukturen. Forskellige typer produkter kan bruges som et modtagende element.
- Fototyristorer, transistorer og dioder. Alle hører til universelle enheder,i stand til at arbejde med en åben type overgang. Oftest er designet baseret på silicium, og på grund af dette får produkterne en temmelig bred vifte af følsomhed.
- Fotoresistorer. Dette er det eneste alternativ, det vigtigstehvis fordel er at ændre egenskaber på en meget kompleks måde. Dette hjælper med at implementere alle slags matematiske modeller. Desværre er det fotoresistorer, der er inertiale, der i væsentlig grad indsnævrer anvendelsesområdet.
Strålemodtagelse er et af de mest grundlæggende elementerenhver sådan enhed. Først efter at den kan modtages, begynder yderligere behandling, og det vil være umuligt, hvis forbindelsens kvalitet ikke er høj nok. Som et resultat lægges der stor vægt på design af fotodetektoren.
Optisk kanal
Produkternes designfunktioner kan være godeviser det brugte notationssystem til fotoelektroniske og optoelektroniske enheder. Dette gælder også for datatransmissionskanalen. Der er tre hovedmuligheder:
- Langstrakt kanal. Fotodetektoren i denne model er fjern noken alvorlig afstand fra den optiske kanal og danner en særlig lysstyring. Det er denne designmulighed, der aktivt bruges i computernetværk til aktiv datatransmission.
- Lukket kanal. Denne type konstruktion bruger en specielbeskyttelse. Det beskytter kanalen perfekt mod eksterne påvirkninger. Modeller til galvanisk isoleringssystem anvendes. Dette er en ret ny og lovende teknologi, som nu forbedres løbende og gradvist erstatter elektromagnetiske relæer.
- Åbn kanal. Dette design indebærer tilstedeværelsen af et luftgab mellem fotodetektoren og emitteren. Modeller bruges i diagnostiske systemer eller forskellige sensorer.
Spektral rækkevidde
Med hensyn til denne indikator kan alle typer optoelektroniske enheder opdeles i to typer:
- Nær rækkevidde. I dette tilfælde varierer bølgelængden fra 0,8 til 1,2 mikron. Oftest bruges et sådant system i enheder, der bruger en åben kanal.
- Lang rækkevidde. Her er bølgelængden allerede 0,4-0,75 mikron. Det bruges i de fleste typer andre produkter af denne type.
design
Ifølge denne indikator er optoelektroniske enheder opdelt i tre grupper:
- Special. Dette inkluderer enheder udstyret med flere emittere og fotodetektorer, sensorer til tilstedeværelse, position, røg osv.
- Integreret. Sådanne modeller bruger desuden specielle logiske kredsløb, komparatorer, forstærkere og andre enheder. Blandt andet er deres output og input galvanisk isoleret.
- Elementære. Dette er den enkleste version af produkter, hvormodtager og emitter er kun til stede i en kopi. De kan være både tyristor og transistor, diode, resistiv og generelt andre.
Enhederne kan bruge alle tre gruppereller hver for sig. Strukturelle elementer spiller en væsentlig rolle og påvirker direkte produktets funktionalitet. Samtidig kan sofistikeret udstyr bruge de mest enkle, rudimentære sorter, hvis det er relevant. Men det modsatte gælder også.
Optoelektroniske enheder og deres applikationer
Med hensyn til enhedsbrug kan de alle opdeles i 4 kategorier:
- Integrerede kredsløb. De bruges i en lang række enheder. Princippet bruges mellem forskellige strukturelle elementer ved hjælp af separate dele, der er isoleret fra hinanden. Dette forhindrer komponenterne i at interagere på nogen anden måde end den, der leveres af udvikleren.
- Isolering. I dette tilfælde anvendes specielle optiske modstandspar, deres diode-, tyristor- eller transistorversioner og så videre.
- Transformation. Dette er en af de mest almindelige brugssager. I den omdannes strømmen til lys og anvendes på denne måde. Et simpelt eksempel er alle slags lamper.
- Omvendt transformation. Dette er allerede en helt modsat mulighed, hvor det er lys, der omdannes til strøm. Bruges til at oprette alle slags modtagere.
Faktisk er det svært at forestille sig praktiskenhver enhed, der kører på elektricitet og mangler en slags optoelektroniske komponenter. De kan præsenteres i mindre antal, men de vil stadig være til stede.
resultater
Alle optoelektroniske enheder, tyristorer, dioder,halvlederindretninger er strukturelle elementer i forskellige typer udstyr. De tillader en person at modtage lys, transmittere information, behandle eller endda gemme det.
