Obsah:
Definícia - Čo znamená Optoelektronika?
Optoelektronika je oblasť technológie zaoberajúca sa používaním elektronických zariadení na získavanie, detekciu a kontrolu svetla. Zahŕňa navrhovanie, výrobu a štúdium elektronických hardvérových zariadení, ktoré v dôsledku toho prevádzajú elektrinu na fotónové signály na rôzne účely, ako napríklad lekárske vybavenie, telekomunikácie a všeobecná veda. Dobrým príkladom sú röntgenové prístroje používané v nemocniciach a technológia optických vlákien pre telekomunikácie.
Techopedia vysvetľuje optoelektroniku
Optoelektronika sa v kontexte vedy zaoberá svetlom, jeho detekciou, tvorbou a manipuláciou na rôzne účely. Patria sem röntgenové lúče, gama lúče, infračervené žiarenie, ultrafialové žiarenie a samozrejme viditeľné svetlo. Tieto zariadenia sú v podstate prevodníky, zariadenia, ktoré prevádzajú jednu formu energie na inú formu energie a môžu byť buď elektrické na optické, čo zvyčajne znamená, že stroj produkuje svetlo spotrebovaním alebo využívaním elektrickej energie alebo môže byť optický na elektronický, čo znamená, že zariadenie je detektorom svetla a transformuje zistené svetelné signály na ekvivalentné elektrické signály na počítačové spracovanie.
Optoelektronika využíva kvantový mechanický účinok svetla na materiály používané v elektronických zariadeniach, ako sú polovodiče. Tieto účinky sú:
- Fotovoltaické alebo fotoelektrické - Jedná sa o priamu premenu svetla na elektrinu, čo je účinok, ktorý využívajú solárne články.
- Fotovodivosť - Jedná sa o elektrický jav, pri ktorom sa materiál stáva viac vodivým k elektrine prostredníctvom absorpcie elektromagnetického žiarenia, ako je infračervené, ultrafialové a viditeľné svetlo. Používa sa v zobrazovacích senzoroch so snímačom náboja (CCD).
- Stimulovaná emisia - Je to proces, pri ktorom fotón svetla interaguje s excitovanou molekulou, ktorá spôsobuje, že klesne na nižšiu energetickú úroveň, čo vedie k emisii alebo „oslobodeniu“ identického fotónu, ktorý sa prenáša do elektromagnetického poľa. Tento proces sa používa v laserových diódach a kvantových kaskádových laseroch.
- Radiačná rekombinácia - Elektróny sa v polovodičoch prevádzajú z valencie na vodivé pásmo, čo vedie k vytvoreniu nosiča a rekombinačnému účinku, ktorý vytvára svetlo. Tento proces je spôsob, akým LED diódy produkujú svetlo.
Optoelektronika by sa nemala zamieňať s elektrooptikou, pretože toto pole je širším odvetvím fyziky, ktoré sa zaoberá interakciou elektrických polí a svetla, bez obáv, či ide o elektronické zariadenie alebo nie.
