La ciencia moderna se está desarrollando activamente en la mayoríadiferentes direcciones, tratando de cubrir todas las posibles áreas de actividad potencialmente útiles. Entre todo ello, cabe destacar los dispositivos optoelectrónicos, que se utilizan tanto en el proceso de transmisión de datos como en su almacenamiento o procesamiento. Se utilizan en casi todos los lugares donde se utiliza una técnica más o menos compleja.
¿Qué es?
Bajo dispositivos optoelectrónicos, que tambiénconocidos como optoacopladores, significan dispositivos especiales de tipo semiconductor capaces de enviar y recibir radiación. Estos elementos estructurales se denominan fotodetectores y emisores de luz. Pueden tener diferentes opciones para comunicarse entre sí. El principio de funcionamiento de tales productos se basa en la conversión de electricidad en luz, así como en el reverso de esta reacción. Como consecuencia, un dispositivo puede enviar una determinada señal, mientras que el otro la recibe y "decodifica". Los dispositivos optoelectrónicos se utilizan en:
- unidades de equipo de comunicación;
- circuitos de entrada de dispositivos de medición;
- circuitos de alta tensión y alta corriente;
- tiristores y triacs potentes;
- dispositivos de retransmisión y así sucesivamente.
Todos estos productos se pueden clasificar en varios grupos básicos, según sus componentes individuales, diseño u otros factores. Más sobre esto a continuación.
Emisor
Los dispositivos y dispositivos optoelectrónicos están equipados con sistemas de transmisión de señales. Se denominan emisores y, según el tipo, los productos se dividen de la siguiente manera:
- Láser y LED. Estos elementos se encuentran entre los más versátiles.Se caracterizan por altas tasas de eficiencia, un espectro de haz muy estrecho (este parámetro también se conoce como cuasi-cromaticidad), un rango de trabajo bastante amplio, manteniendo una dirección clara de radiación y una velocidad de trabajo muy alta. Los dispositivos con tales emisores funcionan durante mucho tiempo y de manera extremadamente confiable, difieren en su pequeño tamaño y se muestran bien en el campo de los modelos microelectrónicos.
- Células electroluminiscentes. Tal elemento estructural no muestra realmenteconfiguración de alta calidad de conversión y no funciona demasiado tiempo. Al mismo tiempo, los dispositivos son muy difíciles de administrar. Sin embargo, son los más adecuados para fotorresistores y se pueden utilizar para crear estructuras multifuncionales de elementos múltiples. Sin embargo, debido a sus deficiencias, ahora los emisores de este tipo se utilizan con bastante poca frecuencia, solo cuando realmente no se puede prescindir de ellos.
- Lámparas de neón. La salida de luz de estos modelos es relativamente baja, no resisten bien los daños y no duran mucho. Son de gran tamaño. Se utilizan muy raramente, en ciertos tipos de dispositivos.
- Lámparas incandescentes. Dichos emisores se utilizan solo en equipos de resistencia y en ningún otro lugar.
Como resultado, los modelos LED y láser son óptimos para casi todas las áreas de actividad, y solo en algunas áreas donde es imposible hacer lo contrario, se utilizan otras opciones.
Fotodetector
Los dispositivos optoelectrónicos también se clasifican según el tipo de esta parte de la estructura. Se pueden utilizar diferentes tipos de productos como elemento receptor.
- Foto tiristores, transistores y diodos. Todos pertenecen a dispositivos universales,capaz de trabajar con una transición de tipo abierto. La mayoría de las veces, el diseño se basa en silicio y, debido a esto, los productos obtienen una gama bastante amplia de sensibilidad.
- Fotorresistores. Ésta es la única alternativa, la principalcuya ventaja es cambiar las propiedades de una manera muy compleja. Esto ayuda a implementar todo tipo de modelos matemáticos. Desafortunadamente, son los fotorresistores los que son inerciales, lo que reduce significativamente el alcance de su aplicación.
La recepción del haz es uno de los elementos más básicoscualquier dispositivo de este tipo. Solo después de que se pueda recibir, comienza el procesamiento adicional, y será imposible si la calidad de la conexión no es lo suficientemente alta. Como resultado, se presta gran atención al diseño del fotodetector.
Canal óptico
Las características de diseño de los productos pueden ser buenas.mostrar el sistema de notación utilizado para dispositivos fotoelectrónicos y optoelectrónicos. Esto también se aplica al canal de transmisión de datos. Hay tres opciones principales:
- Canal alargado. El fotodetector en este modelo es lo suficientemente remotouna gran distancia del canal óptico, formando una guía de luz especial. Es esta opción de diseño la que se utiliza activamente en las redes informáticas para la transmisión activa de datos.
- Canal cerrado. Este tipo de construcción utiliza un especialproteccion. Protege perfectamente el canal de influencias externas. Se utilizan modelos para sistema de aislamiento galvánico. Esta es una tecnología bastante nueva y prometedora, que ahora se mejora continuamente y está reemplazando gradualmente a los relés electromagnéticos.
- Canal abierto. Este diseño implica la presencia de un espacio de aire entre el fotodetector y el emisor. Los modelos se utilizan en sistemas de diagnóstico o varios sensores.
Rango espectral
En términos de este indicador, todos los tipos de dispositivos optoelectrónicos se pueden dividir en dos tipos:
- Cerca del alcance. La longitud de onda en este caso varía de 0,8 a 1,2 micrones. Muy a menudo, este sistema se utiliza en dispositivos que utilizan un canal abierto.
- Alcance lejano. Aquí la longitud de onda ya es de 0,4 a 0,75 micrones. Se utiliza en la mayoría de tipos de otros productos de este tipo.
Construcción
Según este indicador, los dispositivos optoelectrónicos se dividen en tres grupos:
- Especial Esto incluye dispositivos equipados con múltiples emisores y fotodetectores, sensores de presencia, posición, humo, etc.
- Integral. Dichos modelos utilizan además circuitos lógicos especiales, comparadores, amplificadores y otros dispositivos. Entre otras cosas, sus salidas y entradas están aisladas galvánicamente.
- Elemental. Ésta es la versión más simple de productos en la queel receptor y el emisor están presentes solo en una copia. Pueden ser tanto tiristores como transistores, diodos, resistivos y, en general, cualesquiera otros.
Los dispositivos pueden utilizar los tres gruposo cada uno por separado. Los elementos estructurales juegan un papel fundamental y afectan directamente la funcionalidad del producto. Al mismo tiempo, los equipos sofisticados pueden utilizar las variedades elementales más simples, si corresponde. Pero lo contrario también es cierto.
Dispositivos optoelectrónicos y sus aplicaciones
En términos de uso del dispositivo, todos se pueden dividir en 4 categorías:
- Circuitos integrados. Se utilizan en una amplia variedad de dispositivos.El principio se utiliza entre diferentes elementos estructurales utilizando partes separadas que están aisladas entre sí. Esto evita que los componentes interactúen de otra manera que no sea la proporcionada por el desarrollador.
- Aislamiento. En este caso, se utilizan pares de resistencias ópticas especiales, sus tipos de diodos, tiristores o transistores, etc.
- Transformación. Este es uno de los casos de uso más comunes. En él, la corriente se transforma en luz y se aplica de esta forma. Un ejemplo sencillo es todo tipo de lámparas.
- Transformación inversa. Esta ya es una opción completamente opuesta, en la que es la luz la que se transforma en corriente. Se utiliza para crear todo tipo de receptores.
De hecho, es difícil de imaginar prácticamentecualquier dispositivo que funcione con electricidad y carezca de algún tipo de componentes optoelectrónicos. Pueden presentarse en pequeñas cantidades, pero aún estarán presentes.
Resultados
Todos los dispositivos optoelectrónicos, tiristores, diodos,Los dispositivos semiconductores son elementos estructurales de diferentes tipos de equipos. Permiten a una persona recibir luz, transmitir información, procesarla o incluso almacenarla.
