Sisällysluettelo:
Määritelmä - mitä optoelektroniikka tarkoittaa?
Optoelektroniikka on tekniikan ala, joka koskee elektronisten laitteiden käyttöä valon hankkimiseen, havaitsemiseen ja hallintaan. Se kattaa sellaisten elektronisten laitteistojen suunnittelun, valmistuksen ja tutkimuksen, joiden tuloksena muunnetaan sähkö fotonisignaaleiksi erilaisiin tarkoituksiin, kuten lääketieteellisiin laitteisiin, televiestintään ja yleiseen tieteeseen. Hyviä esimerkkejä ovat sairaaloissa käytetyt röntgenlaitteet ja tietoliikenteessä käytettävä kuituoptinen tekniikka.
Techopedia selittää optoelektroniikan
Optoelektroniikka käsittelee tieteen yhteydessä valoa, sen havaitsemista, luomista ja manipulointia eri tarkoituksiin. Tähän sisältyy röntgensäteet, gammasäteet, infrapuna, ultravioletti ja tietysti näkyvä valo. Nämä laitteet ovat periaatteessa muuntimia, laitteita, jotka muuntavat yhden energian muodon toiseen energiamuotoon, ja voivat olla joko sähköoptisia, mikä tarkoittaa yleensä, että kone tuottaa valoa kuluttamalla tai käyttämällä sähköenergiaa, tai ne voivat olla optisia - sähköiseksi, mikä tarkoittaa, että laite on valonilmaisin ja muuntaa havaitut valosignaalit ekvivalenteiksi sähköisiksi signaaleiksi tietokoneen prosessointia varten.
Optoelektroniikassa käytetään valon kvanttimekaanista vaikutusta materiaaleihin, joita käytetään elektronisissa laitteissa, kuten puolijohteissa. Nämä vaikutukset ovat:
- Valosähköinen tai valosähköinen - Tämä on valon suora muuntaminen sähköksi, mikä on aurinkokennojen hyödyntämä vaikutus.
- Valonjohtavuus - Tämä on sähköinen ilmiö, jossa materiaalista tulee sähköä johtavampaa sähkömagneettisen säteilyn, kuten infrapuna-, ultravioletti- ja näkyvän valon absorboinnin kautta. Sitä käytetään latauskytkettyjen laitteiden (CCD) kuvausantureissa.
- Stimuloitu emissio - Tämä on prosessi, jossa valo fotoni on vuorovaikutuksessa viritetyn molekyylin kanssa, joka saa sen laskemaan alempaan energiatasoon, mikä johtaa identtisen fotonin, joka siirretään sähkömagneettiselle kentälle, säteilyyn tai "vapautumiseen". Tätä prosessia käytetään laserdiodeissa ja kvanttikaskadisissa lasereissa.
- Säteilevä rekombinaatio - Elektronit siirtyvät valenssista puolijohteissa johtavalle kaistalle, mikä johtaa kantoaallon muodostumiseen ja yhdistelmävaikutukseen, joka tuottaa valoa. Tämän prosessin avulla LEDit tuottavat valoa.
Optoelektroniikkaa ei pidä sekoittaa elektro-optiikkaan, koska tämä kenttä on laajempi fysiikan haara, joka käsittelee sähkökenttien ja valon vuorovaikutusta ilman huolta siitä, onko kyseessä elektroninen laite vai ei.
