Opto-elektronica is de communicatie tussen optica en elektronica, waaronder de studie, het ontwerp en de fabricage van een hardwareapparaat dat converteert elektrische energie in licht en licht in energie via halfgeleiders. Dit apparaat is gemaakt van vaste kristallijne materialen die lichter zijn dan metalen en zwaarder dan isolatoren Opto-elektronica-apparaat is in feite een elektronisch apparaat met licht. Dit apparaat is te vinden in veel opto-elektronische toepassingen zoals militaire diensten, telecommunicatie, automatische toegangscontrolesystemen en medische apparatuur.

“booglasmachine schakelschema ”

Opto-elektronische apparaten

Dit academische veld omvat een breed scala aan apparaten, waaronder LED's en elementen, beeldopnameapparatuur, informatiedisplays, optische communicatiesystemen, optische opslagruimtes en teledetectiesystemen, enz. Voorbeelden van opto-elektronische apparaten zijn onder meer telecommunicatielaser, blauwe laser, optische vezel, LED verkeerslichten , fotodiodes en zonnecellen.Meerderheidvan de opto-elektronische apparaten (directe conversie tussen elektronen en fotonen) zijn leds, laserdiodes, fotodiodes en zonnecellen.

Soorten opto-elektronische apparaten

Opto-elektronica wordt ingedeeld in verschillende typen, zoals

Fotodiode
Zonnepanelen
Lichtgevende dioden
Glasvezel
Laserdiodes

Foto Diode

Een fotodiode is een halfgeleiderlichtsensor die een spanning of stroom genereert wanneer er licht op de kruising valt. Het bestaat uit een actieve P-N-overgang, die in tegengestelde richting wordt bediend. Wanneer een foton met veel energie de halfgeleider raakt, ontstaat er een elektronen- of gatenpaar. De elektronen diffunderen naar de kruising om een elektrisch veld te vormen.

Foto Diode

Dit elektrische veld over de uitputtingszone is gelijk aan een negatieve spanning over de zuivere diode. Deze methode staat ook bekend als het innerlijke foto-elektrische effect. Dit apparaat kan in drie modi worden gebruikt:fotovoltaïscheals een zonnecel, voorwaarts voorgespannen als een LED en omgekeerd voorgespannen als een foto detector Fotodiodes worden gebruikt in vele soorten schakelingen en verschillende toepassingen zoals camera's, medische instrumenten, veiligheidsapparatuur, industrieën, communicatieapparatuur en industriële apparatuur.

Zonnepanelen

Een zonnecel of fotovoltaïsche cel is een elektronisch apparaat dat zonne-energie direct omzet in elektriciteit. Wanneer zonlicht op een zonnecel valt, produceert deze zowel stroom als spanning om elektrische stroom te produceren. Zonlicht, dat is samengesteld uit fotonen, straalt van de zon. Wanneer fotonen de siliciumatomen van de zonnecel raken, dragen ze hun energie over om elektronen te verliezen en vervolgens stromen deze hoogenergetische elektronen naar een extern circuit.

Zonnepanelen

De zonnecel is opgebouwd uit twee lagen die op elkaar worden geslagen. De eerste laag is geladen met elektronen, dus deze elektronen zijn klaar om van de eerste laag naar de tweede laag te springen. De tweede laag heeft enkele elektronen weggenomen en is daarom klaar om meer elektronen op te nemen. De voordelen van zonnecellen zijn dat erisgeen brandstoftoevoer en kostenprobleem. Deze zijn zeer betrouwbaar en vergen weinig onderhoud.

De zonnecellen zijn toepasbaar in landelijke elektrificatie, telecommunicatiesystemen, oceaannavigatiehulpmiddelen, stroomopwekkingssysteem in de ruimte en bewakings- en controlesystemen op afstand

“hoe werkt een dc naar dc converter? ”

Lichtgevende dioden

Lichtgevende diode is een PN-halfgeleiderdiode waarin de recombinatie van elektronen en gaten een foton oplevert. Wanneer de diode elektrisch in voorwaartse richting wordt voorgespannen, zendt deze onsamenhangend smal spectrumlicht uit. Wanneer een spanning wordt aangelegd op de draden van de LED, recombineren de elektronen zich met de gaten in het apparaat en geven ze energie vrij in de vorm van fotonen. Dit effect wordt elektroluminescentie genoemd. Het is de omzetting van elektrische energie in licht. De kleur van het licht wordt bepaald door de energiebandafstand van het materiaal.

Lichtgevende diode

Het gebruik van LED is voordelig omdat deze minder stroom verbruikt en minder warmte produceert. Leds gaan langer mee dan gloeilampen. LED's kunnen de volgende generatie verlichting worden en overal worden gebruikt, zoals in indicatielampjes, computercomponenten, medische apparaten, horloges, instrumentenpanelen, schakelaars, glasvezelcommunicatie , consumentenelektronica, huishoudelijke apparaten , enz.

Glasvezel

Een optische vezel of optiekvezelis een plastic en transparante vezel gemaakt van plastic of glas. Het is iets dikker dan een mensenhaar. Het kan functioneren als een lichtpijp of golfgeleider om licht tussen de twee uiteinden van de vezel door te geven. Optische vezels bevatten gewoonlijk drie concentrische lagen: akern, een bekleding en een jas. De kern, een lichtdoorlatend deel van de vezel, is het centrale deel van de vezel, dat is gemaakt van silica. Cladding, de beschermlaag rond de kern, is gemaakt van silicaDit creëert een optische golfgeleider die het licht in de kern beperkt door totale reflectie op het grensvlak van de kernbekleding.Jas, de niet-optische laag rond de bekleding, bestaat typisch uit een of meer lagen van een polymeer die de silica beschermen tegen fysieke of omgevingsschade.

Glasvezel

Naast de glasvezelkabel zijn jassen verkrijgbaar in verschillende kleuren. Deze kleuren maken het mogelijk de glasvezelkabel en het type kabel waarmee men te maken heeft te herkennen. Een oranje kabel geeft bijvoorbeeld duidelijk een single-mode vezel aan, terwijl een gele kabel eenmultimodevezel. In de single-mode vezel plant één modus zich voort en gaan de lichtstralen dwars door de kabel. In eenmultimodekabel, de lichtstralen reizen door de kabel volgens verschillende modi.

Deze kabels worden gebruikt in telecommunicatie, sensoren, fiberlasers, bio-medicamenten en in vele andere industrieën. De voordelen van het gebruik van glasvezelkabels zijn onder meer hun hogere bandbreedte, minder signaaldegradatie, gewichtloosheid en dunheid dan een koperdraad, kosteneffectiviteit, flexibiliteit en daarom worden ze gebruikt in medische en mechanische beeldvormingssystemen.

Laserdiodes

Laser (lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling) is een bron van zeer monochromatisch, coherent en gericht licht. Het werkt onder gestimuleerde emissieconditie. De functie van een laserdiode is om elektrische energie om te zetten in lichtenergie zoals infrarooddiodes of leds. De straal van een typische laser heeft een bereik van 4 × 0,6 mm op een afstand van 15 meter. De meest gebruikte lasers zijn injectielasers of halfgeleiderlasers. De halfgeleiderlaser verandert van andere lasers zoals vaste, vloeibare en gaslasers

Laserdiodes

Wanneer een spanning wordt aangelegd over de P-N-overgang, wordt de populatie-inversie van de elektronen geproduceerd, en dan is de laserstraal beschikbaar vanuit het halfgeleidergebied. De uiteinden van de P-N-overgang van de laserdiode zijn gepolijstoppervlakte, en daarom reflecteren de uitgezonden fotonen terug om meer elektronenparen te creëren. De gegenereerde fotonen zullen dus in fase zijn met de vorige fotonen.

Toepassingen van opto-elektronische apparaten

Netvoeding LED door Edgefxkits.com

1. LED's zou de volgende generatie verlichting kunnen worden en overal worden gebruikt, zoals in indicatielichten, computercomponenten, medische apparaten, horloges, instrumentenpanelen, schakelaars, glasvezelcommunicatie, consumentenelektronica, huishoudelijke apparaten, verkeerslichten, remlichten voor auto's, 7-segmentdisplays en inactieve displays, en ook gebruikt in verschillende elektronische en elektrotechnische projecten zoals

Propellerdisplay van bericht door virtuele LED's
Op LED gebaseerd automatisch noodlicht
Netvoeding LED-lamp
Weergave van gekozen telefoonnummers op zeven segmenten display
Led-straatverlichting op zonne-energie met automatische intensiteitscontrole

2. De zonnecellen zijn toepasbaar in landelijke elektrificatie, telecommunicatiesystemen, oceaannavigatiehulpmiddelen en elektrische energieopwekking in de ruimte en bewakings- en controlesystemen op afstand en worden ook gebruikt in verschillende op zonne-energie gebaseerde projecten zoals

“u een ethernetnetwerk wilt implementeren met behulp van de 1000base t-standaard ”

Meetsysteem voor zonne-energie
Arduino gebaseerde Solar Street Light
Zonne-energie automatisch irrigatiesysteem
Laadregelaar voor zonne-energie
Sun Tracking zonnepaneel

Op zonne-energie gebaseerd project van edgefxkits.com

3. Fotodiodes worden gebruikt in vele soorten circuits en verschillende toepassingen, zoals camera's, medische instrumenten, veiligheidsapparatuur, industrieën, communicatieapparatuur en industriële apparatuur.

4. Optische vezels worden gebruikt in telecommunicatie, sensoren, fiberlasers, bio-medicamenten en in vele andere industrieën.

5. De laser diodes worden gebruikt in glasvezelcommunicatie, optische geheugens, militaire toepassingen , CD-spelers, chirurgische procedures, Local Area Networks, communicatie over lange afstand, optische geheugens, glasvezelmededelingen en in elektrische projecten zoals rf-gestuurd robotvoertuig met laserstraalregeling enzovoort.

Dit gaat dus allemaal over de opto-elektronische apparaten die laserdiodes, fotodiodes, zonnecellen, LED's, optische vezels omvattenDeze opto-elektronische apparaten worden op verschillende manieren gebruikt elektronische projectkits evenals in telecommunicatie, militaire diensten en in medische toepassingen. Voor meer informatie hierover kunt u uw vragen plaatsen door hieronder te reageren.

Fotocredits: