אלקטרואופטיקה היא התקשורת בין אופטיקה ואלקטרוניקה הכוללת לימוד, תכנון וייצור של מכשיר חומרה הממיר אנרגיה חשמלית לתוך אור ואור לאנרגיה דרך מוליכים למחצה. מכשיר זה עשוי מחומרים גבישיים מוצקים שהם קלים יותר ממתכות ו כבד יותר ממבודדים . מכשיר אלקטרואופטיקה הוא בעצם מכשיר אלקטרוני הכולל אור. ניתן למצוא מכשיר זה ביישומי אופטו אלקטרוניקה רבים כמו שירותים צבאיים, טלקומוניקציה, מערכות בקרת כניסה אוטומטיות וציוד רפואי.

התקני אלקטרואופטיקה

תחום אקדמי זה מכסה מגוון רחב של מכשירים הכוללים נוריות LED ואלמנטים, מכשירי איסוף תמונות, תצוגות מידע, מערכות תקשורת אופטיות, אחסנים אופטיים ומערכות חישה מרחוק וכו '. דוגמאות למכשירים אופטו אלקטרוניים כוללים לייזר טלקומוניקציה, לייזר כחול, סיבים אופטיים, רמזור לד , דיודות צילום ותאי שמש.רוֹבמהמכשירים האופטואלקטריים (המרה ישירה בין אלקטרונים לפוטונים) הם נוריות LED, דיודות לייזר, דיודות צילום ותאי שמש.

סוגי התקני אלקטרואופטיקה

אלקטרואופטיקה מסווגת לסוגים שונים כגון

פוטודיודה
תאים סולאריים
דיודה פולטת אור
סיב אופטי
דיודות לייזר

דיודת צילום

דיודת צילום היא חיישן תאורה של מוליכים למחצה המייצר מתח או זרם כאשר האור נופל על הצומת. הוא מורכב מצומת P-N פעיל, המופעל בהטיה הפוכה. כאשר פוטון עם הרבה אנרגיה פוגע במוליך למחצה, נוצר זוג אלקטרונים או חורים. האלקטרונים מתפזרים לצומת ויוצרים שדה חשמלי.

דיודת צילום

שדה חשמלי זה על פני אזור הדלדול שווה למתח שלילי על פני הדיודה המשוחדת. שיטה זו ידועה גם כאפקט הפוטואלקטרי הפנימי. ניתן להשתמש במכשיר זה בשלושה מצבים:פוטו וולטאיכתא סולארי, מוטה קדימה כ- LED ומוטה לאחור כ- גלאי תמונות . פוטודיודות משמשות בסוגים רבים של מעגלים ויישומים שונים כגון מצלמות, מכשירים רפואיים, ציוד בטיחות, תעשיות, מכשירי תקשורת וציוד תעשייתי.

“מטען סוללות עם מצב desulfation ”

תאים סולאריים

תא סולארי או תא פוטו וולטאי הוא מכשיר אלקטרוני הממיר ישירות את אנרגיית השמש לחשמל. כאשר אור השמש נופל על תא סולארי, הוא מייצר גם זרם וגם מתח לייצר חשמל. אור השמש, שמורכב מפוטונים, מקרין מהשמש. כאשר פוטונים פוגעים באטומי הסיליקון של תא השמש, הם מעבירים את האנרגיה שלהם לאיבוד אלקטרונים ואז, האלקטרונים הגבוהים האלה זורמים למעגל חיצוני.

תאים סולאריים

התא הסולארי מורכב משתי שכבות שנפגעות זו בזו. השכבה הראשונה עמוסה באלקטרונים, ולכן אלקטרונים אלה מוכנים לקפוץ מהשכבה הראשונה לשכבה השנייה. בשכבה השנייה נלקחים כמה אלקטרונים, ולכן היא מוכנה לקחת יותר אלקטרונים. היתרונות של תאים סולאריים הם שיש שםהואאין בעיית אספקת דלק ועלויות. אלה אמינים מאוד ודורשים מעט תחזוקה.

תאי השמש ניתנים לשימוש בחשמול כפרי, מערכות טלקומוניקציה, עזרי ניווט באוקיינוס, מערכת ייצור חשמל בחלל ו מערכות ניטור ובקרה מרחוק .

דיודה פולטת אור

דיודה פולטת אור הינה דיודת מוליכים למחצה P-N בה המחזור מחדש של אלקטרונים וחורים מניב פוטון. כאשר הדיודה מוטה חשמלית בכיוון קדימה, היא פולטת אור ספקטרום צר לא קוהרנטי. כאשר מפעילים מתח על מובילי ה- LED, האלקטרונים מתחברים מחדש עם החורים שבתוך המכשיר ומשחררים אנרגיה בצורת פוטונים. השפעה זו נקראת אלקטרולומינסנציה. זהו המרת אנרגיה חשמלית לאור. צבע האור נקבע על ידי פער הלהקה האנרגטי של החומר.

דיודה פולטת אור

השימוש ב- LED יתרון מכיוון שהוא צורך פחות חשמל ומפיק פחות חום. נוריות LED נמשכות זמן רב יותר מנורות ליבון. נוריות LED יכולות להיות הדור הבא של תאורה ומשמשות בכל מקום כמו באורות חיווי, רכיבי מחשב, מכשירים רפואיים, שעונים, לוחות מכשירים, מתגים, תקשורת סיבים אופטיים , מוצרי אלקטרוניקה, מכשירי חשמל ביתיים , וכו.

סיב אופטי

סיב אופטי או אופטיסִיבהוא סיב פלסטי ושקוף עשוי פלסטיק או זכוכית. זה מעט עבה יותר משיער אנושי. זה יכול לתפקד כצינור אור או מוליך גל להעברת אור בין שני קצוות הסיב. סיבים אופטיים כוללים בדרך כלל שלוש שכבות קונצנטריות: אהליבה, חיפוי וז'קט. הליבה, אזור המעביר אור של הסיב, הוא החלק המרכזי של הסיב, שעשוי מסיליקה. החיפוי, שכבת המגן סביב הליבה, עשוי סיליקה.זה יוצר מדריך גל אופטי המגביל את האור בליבה על ידי השתקפות מוחלטת בממשק חיפוי הליבה.ז'ָקֵט, השכבה הלא אופטית סביב החיפוי, מורכבת בדרך כלל משכבה אחת או יותר של פולימר המגנות על הסיליקה מפני הנזק הפיזי או הסביבתי.

סיב אופטי

לצד הכבל הסיב האופטי, ניתן להשיג מעילים בצבעים שונים. צבעים אלה מאפשרים זיהוי של כבל הסיב האופטי ואת סוג הכבל איתו מתמודדים. לדוגמא, כבל בצבע כתום מציין בבירור סיב במצב יחיד, ואילו צהוב מציין aמולטימודסִיב. בסיב במצב יחיד, מצב אחד מתפשט וקרני האור עוברות ישר דרך הכבל. במולטימודכבל, קרני האור עוברות דרך הכבל במצבים שונים.

כבלים אלה משמשים בתקשורת, חיישנים, לייזרים סיבים, ביו-רפואיים ובתעשיות רבות אחרות. היתרונות של שימוש בכבל סיבים אופטיים כוללים רוחב פס גבוה יותר, פחות השפעת אותות, חוסר משקל ורזון מאשר חוט נחושת, עלות יעילות, גמישות ולכן הם משמשים במערכות הדמיה רפואיות ומכניות.

דיודות לייזר

לייזר (הגברת אור על ידי פליטת קרינה מגורה) הוא מקור לאור מונוכרומטי מאוד, קוהרנטי ומכוון. הוא פועל בתנאי פליטה מגורה. תפקידה של דיודת לייזר הוא להמיר אנרגיה חשמלית לאנרגיית אור כמו דיודות אינפרא אדום או נוריות LED. קרן הלייזר האופיינית כוללת 4 × 0.6 מ'מ המשתרעת במרחק של 15 מטר. הלייזרים הנפוצים ביותר בשימוש הם לייזרים להזרקה או לייזרים מוליכים למחצה. לייזר המוליכים למחצה מתחלף מלייזרים אחרים כמו לייזרים מוצקים, נוזליים וגזים

דיודות לייזר

כאשר מפעילים מתח על פני צומת ה- PN, מייצרים את היפוך האוכלוסין של האלקטרונים ואז קרן הלייזר זמינה מאזור המוליכים למחצה. קצות צומת ה- P-N של דיודת הלייזר מלוטשיםמשטחומכאן שהפוטונים הנפלטים משקפים חזרה כדי ליצור זוגות אלקטרונים נוספים. לפיכך, הפוטונים שנוצרו יהיו בשלב עם הפוטונים הקודמים.

יישומים של מכשירים אלקטרוניים אלקטרוניים

נורית LED מופעלת על ידי Edgefxkits.com

1. נוריות יכול להיות הדור הבא של תאורה ומשתמשים בכל מקום כמו באורות חיווי, רכיבי מחשב, מכשירים רפואיים, שעונים, לוחות מכשירים, מתגים, תקשורת סיבים אופטיים, מוצרי אלקטרוניקה, מכשירי חשמל ביתיים, תמרורים, אורות בלמים לרכב, 7 מגזרי תצוגה ו מציג לא פעיל, ומשמש גם בתכונות שונות פרויקטים של הנדסת אלקטרוניקה וחשמל כמו

הצגת מדחף של הודעה על ידי נוריות LED וירטואליות
אור חירום אוטומטי מבוסס LED
אור LED מופעל על ידי חשמל
הצגת מספרי טלפון מחויגים בתצוגת שבעה פלחים
פנס רחוב Led מופעל סולארי עם בקרת עוצמה אוטומטית

2. תאי השמש ישימים בחשמול כפרי, מערכות טלקומוניקציה, עזרי ניווט באוקיינוס, וייצור חשמל בחלל ובמערכות ניטור ובקרה מרחוק ומשמשים גם במגוון מערכות פרויקטים מבוססי אנרגיה סולארית כמו

מערכת מדידת אנרגיה סולארית
אור רחוב סולארי מבוסס ארדוינו
מערכת השקיה אוטומטית המופעלת באמצעות השמש
בקר טעינת חשמל סולארי
מעקב אחר שמש פאנל סולארי

פרויקט מבוסס שמש מאת edgefxkits.com

3. פוטודיודות משמשים בסוגים רבים של מעגלים ויישומים שונים כגון מצלמות, מכשירים רפואיים, ציוד בטיחות, תעשיות, מכשירי תקשורת וציוד תעשייתי.

“כיצד פועלת גישה ישירה לזיכרון ”

4. סיבים אופטיים משמשים בתקשורת, חיישנים, לייזרים סיבים, ביו-רפואיים ובתעשיות רבות אחרות.

5. הלייזר דיודות משמשים בתקשורת סיבים אופטיים, זיכרונות אופטיים, יישומים צבאיים , נגני CD, פרוצדורות כירורגיות, רשתות מקומיות, תקשורת למרחקים ארוכים, זיכרונות אופטיים, תקשורת סיבים אופטיים וכניסה פרויקטים חשמליים כמו למשל רכב רובוטי מבוקר RF עם סידור קרן לייזר וכן הלאה.

לפיכך, זה הכל על המכשירים האופטואלקטריים הכוללים דיודות לייזר, דיודות צילום, תאים סולאריים, נוריות LED, סיבים אופטיים.מכשירים אופטיים אלה משמשים שונים ערכות פרויקטים אלקטרוניים כמו גם בטלקומוניקציה, שירותים צבאיים ויישומים רפואיים. לקבלת מידע נוסף לגבי אותו, אנא פרסם את השאלות שלך על ידי תגובה למטה.

נקודות זיכוי: