Hva er Optoelectronics?

March 6  by Eliza

Optoelectronics er en gren av elektronikk som omhandler konvertering av elektrisk energi til lys og konvertere lys til elektrisk energi ved hjelp av materialer som kalles halvledere. Halvledere er solide krystallinske materialer med elektriske ledningsevne som er lavere enn de av metaller, men større enn de av isolatorer. Deres fysikalske egenskaper kan modifiseres ved å utsettes for forskjellige typer av lys eller til elektrisitet. I tillegg til synlig lys, kan former for stråling slik som ultrafiolett og infrarødt lys som ikke er synlige for det menneskelige øye påvirke egenskapene til disse materialene.

En av de tidligste fysikk funn som førte til utviklingen av moderne optoelektronikk er kjent som den fotoelektriske effekten. Den fotoelektriske effekten er utsendelsen av elektroner av et materiale som når det utsettes for visse typer av lys. Når materialet absorberer tilstrekkelig energi i form av lys, kan elektroner skyves fra overflaten av materialet, for derved å generere en elektrisk strøm og etterlot elektronhull. Et beslektet fenomen er den fotovoltaiske effekt der absorbert lys forårsaker en materialâ € ™ s elektroner til å endre energi stater, og dermed skape en spenning som kan generere elektrisk strøm.

Solenergi generasjon av solceller som absorberer lys fra solen er et felles program som tar nytte av disse effektene. Elektrisitet som genereres på denne måten, kan brukes direkte eller lagres i batterier for senere bruk. Praktiske anvendelser av solceller omfatte kraftproduksjon både på jorden, slik som for off-grid boliger i avsidesliggende steder, og i verdensrommet, slik som for satellitter.

Elektroluminescens er en annen viktig effekt som er gjort bruk av i optoelektronikk. Når strøm tilføres til visse materialer, driver det elektroner i høy energitilstander for å kombinere med elektronhull og faller inn i flere stabile tilstander med lavere energi, for derved å frigjøre energi i form av lys. Lysdioder (LED) er et vanlig eksempel på bruk av elektroluminescens. LED i en rekke farger blir brukt som makt på indikatorer, i digitale skjermer for slike elementer som kalkulatorer og hvitevarer, for å belyse skilt og trafikklys, som frontlykter og signaler på biler, og mer. Dashboard instrumentpaneler i biler også ofte gjøre bruk av elektroluminescens for belysning.

Photoconductivity er fenomenet med økt ledningsevne i et materiale under belysning. Denne effekten varierer med større lysintensitet generere flere elektroner og elektron-hull i visse materialer, for derved å øke den elektriske ledningsevnen til disse materialene. Kopimaskin maskiner ble gjort mulig gjennom anvendelse av denne spesielle fenomenet optoelektronikk. Når en foto overflaten i en kopimaskin maskinen er utsatt for et bilde, er en forskjell i ledningsevne opprettet mellom de opplyste områder som ikke inneholder bildet og ikke-opplyste seksjoner som gjøre. Som et resultat, blir pulveret i maskinen distribueres i form av et bilde, hvoretter den blir kondensert til et stykke papir for å fullkopieringsprosessen.

Disse og andre optiske effekter er integrert i et stort utvalg av enheter og programmer i en rekke kombinasjoner, med enda mer i utvikling. Mange bransjer har blitt revolusjonert ved bruk av optoelektronikk. Optisk utstyr spille en avgjørende rolle i ulike applikasjoner og produkter fra datamaskiner til kommunikasjon, medisinsk teknologi til militært utstyr, foto og andre bildeteknikker, og utover.

  • Solcellepaneler bruke optoelektronikk å slå lys til energi.
  • Kopimaskin maskiner ble gjort mulig gjennom anvendelse av optoelektronikk.
  • Optisk utstyr spille en avgjørende rolle i ulike applikasjoner og produkter fra datamaskiner til kommunikasjon.
  • Optoelektronikk kan anvendes for å automatisere administrativt arbeid på en rekke måter.