Конструктивно светодиоды выполняются:

• В непрозрачных корпусах с линзой, обеспечивающей направленное излучение.

• В прозрачном пластмассовом корпусе, создающем рассеянное излучение.

• В бескорпусном варианте.

Применение:

Индикация, реле, датчики, пульты.

2 Оптроны

Оптрон – это полупроводниковый прибор, в котором конструктивно объединены фотоизлучатель и фотопроемник, между которыми существует оптическая связь.

В качестве фотоизлучателя может выступать светодиод, а в качестве фотоприемника фотодиод, фототранзистор, фототиристор.

Обозначение диодной пары: Тиристорная пара: Транзисторная пара:

Между фотоизлучателем и фотоприемником должна быть среда, которая играет роль световода. Световод должен быть прозрачен в рабочей области, обладать большим коэффициентом преломления, чтобы минимизировать потери света при многократном отражении от границ светодиода и световода.

Большое распространение получили волоконные световоды (тонкие нити стекла или пластмассы (волокна). Светопроводящие волокна покрывают светоизолирующими материалами и соединяют в многожильные световые кабели, проводящие свет подобно тому, как многожильные металлические кабели проводят электрический ток. С помощью волоконной оптики можно получить большое количество каналов для передачи оптической информации. Волокна световода можно изгибать и скручивать, причем каждое волокно все равно будет передавать свой оптический сигнал, например определенный элемент изображения.

Оптроны бывают с внутренней фотонной связью и с внешней фотонной связью.

Оптрон с внутренней фотонной связью:

1. Фотоизлучатель

2. Световод

3. Фотоприемник

Принцип работы: электрический сигнал поступает на фотоизлучатель (светодиод), где преобразуется в световой сигнал, который по световоду поступает на фотопремник. За счет внешнего фотоэффекта фотоприемник преобразует световой сигнал снова в электрический.

Данный оптрон осуществляет преобразование: электрический сигнал – оптический сигнал – электрический сигнал.

Применение:

• усиление электрических сигналов;

• обеспечение гальванической развязки между входом и выходом.

Оптрон с внешней фотонной связью:

4 – фотоприемник

5 – усилитель

6 – фотоизлучатель

Принцип действия: световой поток поступает на фотоприемник, где преобразуется в электрический сигнал, который усиливается усилителем и поступает на фотоизлучатель. В фотоизлучателе происходит обратный процесс (электрический сигнал преобразуется в световой).

Данный оптрон осуществляет преобразование: оптический сигнал – электрический сигнал – оптический сигнал.

Применение:

• усиление оптических сигналов;

• преобразование частоты оптических сигналов (на входе оптический сигнал одной частоты, на выходе – другой, например, сигнал инфракрасного или рентгеновского излучения преобразуется в сигнал видимого спектра).

Достоинства оптронов:

• отсутствие электрической связи между входом и выходом. Сопротивление изоляции между входом и выходом может достигать R=10¹⁴ Ом;

• широкая полоса пропускаемых частот (ПП=0÷10¹⁴Гц);

• высокая помехозащищенность оптического канала, т.е. его невосприимчивость к воздействию внешних электромагнитных полей;

• высокое быстродействие (используется в качестве переключателя).