Optoelektronik adalah komunikasi antara optik dan elektronik yang merangkumi kajian, reka bentuk dan pembuatan peranti perkakasan yang menukar tenaga elektrik menjadi cahaya dan cahaya menjadi tenaga melalui semikonduktor. Peranti ini diperbuat daripada bahan kristal pepejal yang lebih ringan daripada logam dan lebih berat daripada penebat . Peranti optoelektronik pada dasarnya adalah alat elektronik yang melibatkan cahaya. Peranti ini boleh didapati di banyak aplikasi optoelektronik seperti perkhidmatan ketenteraan, telekomunikasi, sistem kawalan akses automatik dan peralatan perubatan.

Peranti Optoelektronik

Bidang akademik ini merangkumi pelbagai jenis peranti termasuk LED dan elemen, peranti pengambilan gambar, paparan maklumat, sistem komunikasi optik, penyimpanan optik dan sistem penderiaan jauh, dan lain-lain. Contoh peranti optoelektronik termasuk laser telekomunikasi, laser biru, serat optik, Lampu isyarat LED , diod foto dan sel suria.Majoritidari peranti optoelektronik (penukaran langsung antara elektron dan foton) adalah LED, dioda laser, diod foto dan sel suria.

“gambarajah pendawaian penjana 3 fasa ”

Jenis Peranti Optoelektronik

Optoelektronik dikelaskan kepada pelbagai jenis seperti

Fotodiod
Sel Suria
Diod pemancar cahaya
Gentian optik
Diod Laser

Diod Foto

Diod foto adalah sensor cahaya semikonduktor yang menghasilkan voltan atau arus semasa cahaya jatuh di persimpangan. Ia terdiri daripada persimpangan P-N aktif, yang dikendalikan secara bias terbalik. Apabila foton dengan banyak tenaga menyerang semikonduktor, pasangan elektron atau lubang dibuat. Elektron meresap ke persimpangan untuk membentuk medan elektrik.

Diod Foto

Medan elektrik ini melintasi zon penipisan sama dengan voltan negatif merentasi diod tidak berat sebelah. Kaedah ini juga dikenali sebagai kesan fotolistrik dalaman. Peranti ini boleh digunakan dalam tiga mod:fotovoltaiksebagai sel suria, maju bias sebagai LED dan bias terbalik sebagai pengesan foto . Fotodiod digunakan dalam banyak jenis litar dan aplikasi yang berbeza seperti kamera, alat perubatan, peralatan keselamatan, industri, alat komunikasi dan peralatan industri.

Sel Suria

Sel solar atau sel foto-volta adalah alat elektronik yang secara langsung menukar tenaga matahari menjadi elektrik. Apabila cahaya matahari jatuh pada sel suria, ia menghasilkan arus dan voltan untuk menghasilkan tenaga elektrik. Cahaya matahari, yang terdiri daripada foton, memancar dari matahari. Apabila foton memukul atom silikon sel suria, mereka memindahkan tenaga mereka untuk kehilangan elektron dan kemudian, elektron tenaga tinggi ini mengalir ke litar luaran.

Sel Suria

Sel suria terdiri daripada dua lapisan yang disatukan bersama. Lapisan pertama dimuatkan dengan elektron, jadi elektron ini siap melompat dari lapisan pertama ke lapisan kedua. Lapisan kedua mempunyai beberapa elektron yang dilepaskan, dan oleh itu, ia siap untuk mengambil lebih banyak elektron. Kelebihan sel suria adalah bahawa, di sanaadalahtiada masalah bekalan dan kos bahan bakar. Ini sangat boleh dipercayai dan memerlukan sedikit penyelenggaraan.

Sel suria boleh digunakan dalam elektrik elektrik luar bandar, sistem telekomunikasi, alat navigasi lautan, sistem penjanaan tenaga elektrik di ruang angkasa dan sistem pemantauan dan kawalan jarak jauh .

“penukar dc ke kuasa ac ”

Diod pemancar cahaya

Diod pemancar cahaya adalah diod semikonduktor P-N di mana penggabungan elektron dan lubang menghasilkan foton. Apabila diod secara elektrik berat sebelah ke arah hadapan, ia memancarkan cahaya spektrum sempit yang tidak koheren. Apabila voltan digunakan pada petunjuk LED, elektron bergabung semula dengan lubang di dalam peranti dan melepaskan tenaga dalam bentuk foton. Kesan ini dipanggil sebagai electroluminescence. Ini adalah penukaran tenaga elektrik menjadi cahaya. Warna cahaya ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan.

Diod pemancar cahaya

Penggunaan LED menguntungkan kerana menggunakan lebih sedikit tenaga dan menghasilkan lebih sedikit haba. LED tahan lebih lama daripada lampu pijar. LED boleh menjadi pencahayaan generasi berikutnya dan digunakan di mana saja seperti lampu indikasi, komponen komputer, alat perubatan, jam tangan, panel instrumen, suis, komunikasi gentian optik , elektronik pengguna, perkakas rumah , dan lain-lain.

Gentian optik

Serat optik atau optikseratadalah plastik dan gentian lutsinar yang diperbuat daripada plastik atau kaca. Ia lebih tebal daripada rambut manusia. Ia dapat berfungsi sebagai paip cahaya atau pandu gelombang untuk menghantar cahaya di antara kedua ujung serat. Serat optik biasanya merangkumi tiga lapisan sepusat: ateras, pelapis dan jaket. Inti, kawasan pemancar cahaya dari serat, adalah bahagian tengah serat, yang terbuat dari silika. Pelapisan, lapisan pelindung di sekitar inti, terbuat dari silika.Ini menghasilkan pandu gelombang optik yang mengehadkan cahaya di inti dengan pantulan total pada antara muka pelindung teras.Jaket, lapisan bukan optik di sekitar pelapis, biasanya terdiri daripada satu atau lebih lapisan polimer yang melindungi silika dari kerosakan fizikal atau persekitaran.

Gentian optik

Bersama dengan kabel gentian optik, jaket tersedia dalam pelbagai warna. Warna-warna ini membolehkan pengecaman kabel gentian optik dan jenis kabel yang dihadapi. Sebagai contoh, kabel warna oren dengan jelas menunjukkan serat mod tunggal, sementara yang kuning menunjukkan amultimodeserat. Dalam gentian mod tunggal, satu mod menyebar dan sinar cahaya bergerak terus melalui kabel. Didalammultimodekabel, sinar cahaya bergerak melalui kabel mengikuti mod yang berbeza.

Kabel ini digunakan dalam telekomunikasi, sensor, laser fiber, bio-perubatan dan di banyak industri lain. Kelebihan menggunakan kabel gentian optik merangkumi lebar jalur yang lebih tinggi, penurunan degradasi isyarat, tanpa berat dan ketipisan daripada wayar tembaga, keberkesanan kos, fleksibiliti, dan oleh itu ia digunakan dalam sistem pengimejan perubatan dan mekanikal.

Diod Laser

Laser (penguatan cahaya oleh pancaran radiasi yang dirangsang) adalah sumber cahaya yang sangat monokromatik, koheren dan terarah. Ia beroperasi dalam keadaan pelepasan terangsang. Fungsi diod laser adalah untuk menukar tenaga elektrik menjadi tenaga cahaya seperti diod inframerah atau LED. Rasuk laser khas mempunyai 4 × 0.6mm memanjang pada jarak 15 meter. Laser yang paling biasa digunakan adalah laser suntikan atau laser semikonduktor. Laser semikonduktor berubah dari laser lain seperti laser pepejal, cecair dan gas

Diod Laser

Apabila voltan diterapkan melintasi persimpangan P-N, penyongsangan populasi elektron dihasilkan, dan kemudian sinar laser tersedia dari wilayah semikonduktor. Hujung persimpangan P-N dioda laser telah digilappermukaan, dan oleh itu, foton yang dipancarkan memantulkan kembali untuk membuat lebih banyak pasangan elektron. Oleh itu, foton yang dihasilkan akan berada dalam fasa dengan foton sebelumnya.

Aplikasi Peranti Optoelektronik

Mains Dikendalikan oleh Edgefxkits.com

1. LED boleh menjadi generasi penerangan berikutnya dan digunakan di mana saja seperti lampu indikasi, komponen komputer, alat perubatan, jam tangan, panel instrumen, suis, komunikasi serat optik, elektronik pengguna, peralatan rumah tangga, isyarat lalu lintas, lampu brek kenderaan, 7 segmen paparan dan paparan tidak aktif, dan juga digunakan dalam pelbagai projek kejuruteraan elektronik dan elektrik seperti

Paparan Baling-Baling Mesej oleh LED Maya
Lampu Kecemasan Automatik Berasaskan LED
Lampu LED yang Dikendalikan
Paparan Nombor Telefon Dail pada Paparan Tujuh Segmen
Lampu Jalan Led Solar Powered dengan Kawalan Intensiti Auto

2. Sel suria berlaku dalam elektrifikasi desa, sistem telekomunikasi, alat bantu navigasi lautan, dan penjanaan tenaga elektrik di ruang dan sistem pemantauan dan kawalan jarak jauh dan juga digunakan dalam berbagai projek berasaskan tenaga suria seperti

“perbezaan antara kuasa ac dan dc ”

Sistem Pengukuran Tenaga Suria
Lampu Jalan Suria yang berpusat di Arduino
Sistem Pengairan Auto Bertenaga Suria
Pengawal Caj Tenaga Suria
Panel Suria Penjejakan Matahari

Projek berasaskan solar dari edgefxkits.com

3. Fotodiod digunakan dalam banyak jenis litar dan aplikasi yang berbeza seperti kamera, alat perubatan, peralatan keselamatan, industri, alat komunikasi dan peralatan industri.

4. gentian optik digunakan dalam telekomunikasi, sensor, laser fiber, bio-perubatan dan di banyak industri lain.

5. Laser diod digunakan dalam komunikasi gentian optik, ingatan optik, aplikasi ketenteraan , Pemain CD, prosedur pembedahan, Rangkaian Kawasan Setempat, komunikasi jarak jauh, ingatan optik, komunikasi gentian optik dan di projek elektrik seperti Kenderaan Robotik Terkawal RF dengan Susunan Pancaran Laser dan sebagainya.

Oleh itu, ini semua berkaitan dengan alat optoelektronik yang merangkumi dioda laser, dioda foto, sel suria, LED, serat optik.Peranti optoelektronik ini digunakan dalam pelbagai kit projek elektronik serta dalam telekomunikasi, perkhidmatan ketenteraan dan dalam aplikasi perubatan. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai perkara yang sama, hantarkan pertanyaan anda dengan memberi komen di bawah.

Kredit Foto: