Оптоэлектронные приборы

Оптоэлектроникой называют научно-техническое направление, в котором для передачи, обработки и хранения информации используются электрические и оптические средства и методы. В оптоэлектронике световой луч выполняет те же функции управления, преобразования и связи, что и электрический сигнал в электрических цепях.

Устройства оптоэлектроники обладают некоторыми существенными преимуществами по сравнению с чисто электронными устройствами.

• высокая информационная емкость оптических каналов передачи информации, что является следствием больших значений используемых частот;

• полная гальваническая развязка источников и приемников излучения;

Г альвани́ческая развя́зка — передача энергии или информационного сигнала между электрическими цепями, не имеющими непосредственного электрического контакта между ними.

• отсутствие влияния приемника излучения на источник (однонаправленность потока информации); Облегчается согласование между собой электрических цепей с разными входными и выходными сопротивлениями.

• невосприимчивость оптических каналов к электромагнитным полям (высокая помехозащищенность).

К недостаткам оптоэлектронных компонентов относятся:

• низкая температурная и временная стабильность характеристик;

• сравнительно большая потребляемая мощность;

• сложность изготовления универсальных устройств для обработки информации;

• меньшие функциональные возможности по сравнению с ИМС,

• необходимость жестких требований к технологии изготовления.

Оптоэлектронные приборы излучают и преобразуют излучение в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой областях спектра.

О сновным компонентом оптоэлектроники является пара с фотонной связью, называемая оптроном. Простейший оптрон можно представить четырехполюсником, состоящим из трех элементов: источник света - 1, световод - 2 и приемник света - 3 (рис.3.1).

Принцип работы

Принцип действия оптронов любого вида основан на следующем. В излучателе энергия электрического сигнала преобразуется в световую, а в фотоприемнике, наоборот, световой сигнал вызывает электрический отклик (сигнал). Практически распространение получили лишь оптроны, у которых имеется прямая оптическая связь от излучателя к фотоприемнику и, как правило, исключены все виды электрической связи между этими элементами.Наличие оптической связи обеспечивает электрическую изоляцию между входом (излучателем) и выходом (фотоприемником).

В оптронных устройствах в качестве источников и приемников света как правило применяются:

Источники	Приемники
лампы накаливания	фоторезисторы
электролюминесцентные конденсаторы	фотодиоды фототиристоры
светодиоды	фототранзисторы
Различные комбинации этих приборов

Условные обозначения некоторых типов оптронов показаны на рис.3.2 ( а) - диодный, б) - резисторный, в) - динисторный).

Таким образом, в электронной цепи такой прибор выполняет функцию элемента связи, в котором в то же время осуществлена электрическая (гальваническая) развязка входа и выхода.