- •Элементы оптоэлектроники
- •Основой всей оптоэлектроники является излучатель!
- •Оптическое излучение и сид
- •Поток излучения (Фе) и световой поток (Фv)
- •Сила излучения (Ie) и сила света (IV)
- •Энергетическая яркость (Ме) и энергетическая светимость (Мv)
- •Энергетическая освещённость Еe,V
- •Светоизлучающий диод
- •Uобратное max
- •Диаграмма направленности:
- •Конкретные типы сид:
- •Ик Диоды
- •Фотоприёмники (фп)
- •Фотопроводимость и фото – эдс
- •(Оба эффекта используются на практике!)
- •Фотодиод
- •Фотоприёмники с внутренним усилением
- •Фототранзистор
- •Составной фототранзистор
- •Фототиристор
- •Фоторезистор
- •Структурная схема оптрона:
- •Классификация оптронов:
- •Перспектива: Создание монолитных оптопар в виде цельнотельных структур!!! Обозначение оптопар: Резисторная оптопара (r) Диодная оптопара (d)
- •Пример: аод101б
Элементы оптоэлектроники
Оптоэлектроника – это раздел науки и техники, изучающий как оптические, так и электронные явления в веществах; их взаимные связи и преобразования; и использующие приборы, схемы и системы, созданные на этих явлениях.
Оптоэлектронные прибор (ОЭП) – это прибор, использующий для своей работы электромагнитные излучения оптического диапазона: с длиной волны (1мм 1нм) и частотой (1012 1017 Гц)
Электрическая база ОЭП делится на следующие группы:
I – Оптоизлучатели (светодиоды, полупроводниковые лазеры)
II - Приёмники оптического излучения (фоторезисторы, фотоприёмники с p-n
переходом)
III - Приборы, управляющие излучением (дефлекторы, модуляторы, управляемые транспаранты)
IV - Приборы для отображения информации (индикаторы, индикаторные панели)
V - Приборы для электроизоляции (оптрон, оптопара)
VI - ОЗУ и оптические каналы связи.
Основой всей оптоэлектроники является излучатель!
Существует два вида источников излучения:
А) Источник когерентного излучения: лазеры.
Б) Источник некогерентного излучения: светоизлучающий диод (СИД).
Преимущества:
А.1.) Высокая информационная ёмкость оптических каналов (высокая плотность записи).
А.2.) Возможность временной и пространственной модуляции сигнала.
А.3.) Нет предела для микроминиатюризации, из-за малой длины волны оптического излучения.
Б.1.) Почти идеальная электроизоляция элементов схем, что исключает наличие обратной связи
выхода схемы с входом.
Б.2.) Односторонняя передача сигнала от излучателя к фотоприёмнику (нет обратной передачи).
Б.3.) Получение информации состояния аппаратуры с низкими энергетическими затратами.
Б.4.) Управление мощными объектами, с помощью малых токов и напряжений.
Б.5.) Легко связываются (согласуются) цепи с различными частотами.
Б.6.) Высокие коммутационные возможности.
Б.7.) Хорошая защита от помех оптических каналов.
Оптическое излучение и сид
Количественно, оптическое излучение характеризуется энергией, переносимой этим излучением. Все параметры, связанные с переносимой энергией, являются энергетическими параметрами излучения.
Энергетические параметры делятся на:
1. - Поток излучения (характеризует излучение).
2. - Сила излучения (характеризует излучение).
3. - Энергетическая яркость и энергетическая светимость (характеризует источник излучения).
4. - Энергетическая освещённость (характеризует поверхность, принимающую излучение).
Поток излучения (Фе) и световой поток (Фv)
В вершине телесного угла, находится точечный источник излучения.
Фе = Qе / t - отношение энергии, переносимой потоком фотонов к времени переноса.
Фv = К()*Фе - формула связи между Фv [Лм] и Фе [Вт],
где К() - световая эффективность.
Вне видимой части спектра К() = 0; (Пример: при = 0.35 - светового потока нет)
Для нормального дневного зрения, на длине волны соответствующей max чувствительности глаза = 555[нм], поток излучения в 1[Вт] эквивалентен световому потоку в 680[Лм].
Примеры: = 655[нм] К() = 60 - красная часть спектра.
= 635[нм] К() = 135; = 665[нм] К() = 640