Müasir elm müxtəlif istiqamətlərdə fəal şəkildə inkişaf edir, bütün mümkün potensial faydalı fəaliyyət sahələrini əhatə etməyə çalışır. Bütün bunlar arasında həm məlumatların ötürülməsi, həm də saxlanması və ya işlənməsi prosesində istifadə olunan optoelektronik cihazları ayırmaq lazımdır. Onlar demək olar ki, az və ya çox mürəkkəb texnologiyanın istifadə olunduğu hər yerdə istifadə olunur.
Bu nədir?
Optoelektronik cihazlar, həmçinin optocouplers kimi tanınan, radiasiya göndərmək və qəbul etmək qabiliyyətinə malik olan xüsusi yarımkeçirici tipli cihazlardır. Bu struktur elementlərə fotodetektor və işıq emitenti deyilir. Onların bir-biri ilə ünsiyyət qurmaq üçün müxtəlif variantları ola bilər. Belə məhsulların işləmə prinsipi elektrik enerjisinin işığa çevrilməsinə, eləcə də bu reaksiyanın əksinə əsaslanır. Nəticədə, bir cihaz müəyyən bir siqnal göndərə bilər, digəri isə onu qəbul edir və "şifrəni açır". Optoelektron cihazlar istifadə olunur:
- avadanlıq rabitə vahidləri;
- ölçmə cihazlarının giriş sxemləri;
- yüksək gərginlik və yüksək cərəyan dövrələri;
- güclü tiristorlar və triyaklar;
- rele cihazları və snövbəti.
Bütün bu cür məhsullar fərdi komponentlərindən, dizaynından və ya digər amillərdən asılı olaraq bir neçə əsas qrupa təsnif edilə bilər. Aşağıda bu barədə ətraflı.
Emitent
Optoelektronik cihazlar və cihazlar siqnal ötürmə sistemləri ilə təchiz edilmişdir. Onlar emitentlər adlanır və növündən asılı olaraq məhsullar aşağıdakı kimi bölünür:
- Lazer və LEDlər. Bu cür elementlər ən çox yönlüdür. Onlar yüksək səmərəlilik, çox dar şüa spektri (bu parametr həm də kvazi-xromatiklik kimi tanınır), radiasiyanın aydın istiqamətini və çox yüksək sürəti qoruyan kifayət qədər geniş əməliyyat diapazonu ilə xarakterizə olunur. Bu cür emitentləri olan qurğular çox uzun müddət işləyir və son dərəcə etibarlıdır, ölçüləri kiçikdir və mikroelektron modellər sahəsində yaxşı işləyir.
- Elektrolüminessent hüceyrələr. Belə bir dizayn elementi çox yüksək olmayan keyfiyyət parametrlərini göstərir və çox uzun müddət işləmir. Eyni zamanda, cihazları idarə etmək çox çətindir. Bununla belə, onlar fotorezistorlar üçün ən uyğundur və çox elementli, çoxfunksiyalı strukturlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilər. Buna baxmayaraq, çatışmazlıqlarına görə, indi bu tip emitentlər olduqca nadir hallarda istifadə olunur, yalnız onlardan həqiqətən imtina etmək mümkün olmadıqda.
- Neon lampalar. Bu modellərin işıq çıxışı nisbətən azdır və onlar da zədələrə yaxşı tab gətirmir və uzun sürmür. Böyük ölçülərdə fərqlənir. Onlar çox nadir hallarda, müəyyən növ cihazlarda istifadə olunur.
- Közərmə lampaları. Bu cür emitentlər yalnız rezistor avadanlığında və başqa heç bir yerdə istifadə edilmir.
Nəticədə, LED və lazer modelləri demək olar ki, bütün fəaliyyət sahələri üçün optimal şəkildə uyğun gəlir və yalnız başqa cür etmək mümkün olmayan bəzi sahələrdə başqa variantlardan istifadə olunur.
Fotodetektor
Optoelektronik cihazların təsnifatı da dizaynın bu hissəsinin növünə görə aparılır. Müxtəlif növ məhsullar qəbuledici element kimi istifadə edilə bilər.
- Fototiristorlar, tranzistorlar və diodlar. Onların hamısı açıq tipli keçidlə işləyə bilən universal cihazlara aiddir. Çox vaxt dizayn silikona əsaslanır və buna görə məhsullar kifayət qədər geniş həssaslıq əldə edir.
- Fotorezistorlar. Bu, xassələri çox mürəkkəb şəkildə dəyişdirməkdə əsas üstünlüyə malik olan yeganə alternativdir. Bu, bütün növ riyazi modelləri həyata keçirməyə kömək edir. Təəssüf ki, inertial olan fotorezistorlardır ki, bu da onların tətbiq dairəsini əhəmiyyətli dərəcədə daraldır.
Şüa qəbulu bu cür cihazların ən əsas elementlərindən biridir. Yalnız qəbul edildikdən sonra sonrakı emal başlayır və rabitə keyfiyyəti kifayət qədər yüksək deyilsə, mümkün olmayacaqdır. Nəticədə fotodetektorun dizaynına böyük diqqət yetirilir.
Optik kanal
Məhsulların dizayn xüsusiyyətlərini fotoelektron və optoelektronik cihazlar üçün istifadə edilən təyinat sistemi yaxşı göstərə bilər. Bu məlumat ötürmə kanalına da aiddir. Üç əsas seçim var:
- Uzanmış kanal. Belə bir modeldəki fotodetektor optik kanaldan kifayət qədər uzaqdadır və xüsusi bir işıq bələdçisi təşkil edir. Məhz bu dizayn variantı aktiv məlumat ötürülməsi üçün kompüter şəbəkələrində fəal şəkildə istifadə olunur.
- Qapalı kanal. Bu tip tikinti xüsusi qorunma istifadə edir. Kanalı xarici təsirlərdən mükəmməl qoruyur. Galvanik izolyasiya sistemi üçün modellər tətbiq olunur. Bu, hazırda davamlı olaraq təkmilləşdirilən və elektromaqnit relelərini tədricən əvəz edən kifayət qədər yeni və perspektivli texnologiyadır.
- Kanal açın. Bu dizayn fotodetektor və emitent arasında hava boşluğunun olmasını nəzərdə tutur. Modellər diaqnostik sistemlərdə və ya müxtəlif sensorlarda istifadə olunur.
Spektral diapazon
Bu göstərici nöqteyi-nəzərindən bütün növ optoelektronik cihazları iki növə bölmək olar:
- Yaxın məsafə. Bu vəziyyətdə dalğa uzunluğu 0,8-1,2 mikron arasında dəyişir. Çox vaxt belə sistem açıq kanaldan istifadə edən cihazlarda istifadə olunur.
- Uzun məsafə. Burada dalğa uzunluğu artıq 0,4-0,75 mikrondur. Bu tip digər məhsulların əksər növlərində istifadə olunur.
Dizayn
Bu göstəriciyə görə optoelektronik cihazlar üç qrupa bölünür:
- Xüsusi. Buraya çoxsaylı emitentlər və fotodetektorlarla təchiz olunmuş cihazlar, mövcudluq, mövqe, tüstü və s. üçün sensorlar daxildir.
- İnteqral. Belə modellərdə əlavə olaraq xüsusi məntiq sxemləri, komparatorlar, gücləndiricilər və digər cihazlar istifadə olunur. Digər şeylərlə yanaşı, onların çıxışları və girişləri qalvanik şəkildə təcrid olunub.
- İbtidai sinif. Bu, qəbuledici və emitentin yalnız bir nüsxədə olduğu məhsulların ən sadə versiyasıdır. Onlar həm tiristor, həm də tranzistor, diod, rezistiv və ümumiyyətlə hər hansı digər ola bilər.
Bütün üç qrup və ya hər biri ayrı-ayrılıqda cihazlarda istifadə edilə bilər. Struktur elementlər əhəmiyyətli rol oynayır və məhsulun funksionallığına birbaşa təsir göstərir. Eyni zamanda, mürəkkəb avadanlıq uyğun olarsa, ən sadə, elementar növlərdən də istifadə edə bilər. Amma bunun əksi də doğrudur.
Optoelektronik cihazlar və onların tətbiqləri
Cihazların istifadəsi baxımından onların hamısını 4 kateqoriyaya bölmək olar:
- İnteqrasiya edilmiş sxemlər. Müxtəlif cihazlarda istifadə olunur. Prinsip bir-birindən təcrid olunmuş ayrı hissələrdən istifadə edərək müxtəlif struktur elementləri arasında istifadə olunur. Bu, komponentlərin başqa bir şəkildə qarşılıqlı əlaqəsinə mane olurtərtibatçı tərəfindən təmin edilən.
- İzolyasiya. Bu zaman xüsusi optik rezistor cütləri, onların diod, tiristor və ya tranzistor növləri və s. istifadə olunur.
- Transformasiya. Bu, ən çox istifadə edilən hallardan biridir. Onda cərəyan işığa çevrilir və bu şəkildə tətbiq olunur. Sadə bir nümunə bütün növ lampalardır.
- Tərs çevrilmə. Bu, cərəyana çevrilən işığın olduğu tamamilə əks versiyadır. Bütün növ qəbulediciləri yaratmaq üçün istifadə olunur.
Əslində, demək olar ki, elektrik enerjisi ilə işləyən və optoelektronik komponentləri olmayan hər hansı bir cihazı təsəvvür etmək çətindir. Onlar az sayda təqdim oluna bilər, lakin yenə də mövcud olacaqlar.
Nəticələr
Bütün optoelektronik cihazlar, tiristorlar, diodlar, yarımkeçirici qurğular müxtəlif növ avadanlıqların struktur elementləridir. Onlar insana işıq qəbul etməyə, məlumat ötürməyə, emal etməyə və hətta saxlamağa imkan verir.
