¿Qué son los dispositivos optoelectrónicos?
Pregunta 1: ¿Cuáles son los principales tipos de dispositivos optoelectrónicos? Debería haber dos tipos principales en el mercado (creo que sí).
1. Dispositivos de comunicación de fibra óptica, incluidos los ópticos. Dispositivos fuente de fibra (como láseres, módulos transceptores ópticos, etc.), dispositivos ópticos pasivos (como acopladores de fibra, interruptores de fibra óptica, divisores ópticos, etc.)
2. Dispositivos de iluminación optoelectrónicos como LED lámparas, u Otros artefactos de iluminación luminosos, o artefactos decorativos luminosos.
En definitiva, se puede entender que pertenecen a ellos los productos que requieren la conversión de electricidad en luz, o de luz en electricidad, u otras funciones relacionadas con la optoelectrónica. dispositivos optoelectrónicos
Pregunta 2: ¿Qué son los dispositivos optoelectrónicos? El principio de diseño de los dispositivos optoelectrónicos se basa en el cambio del modo de propagación de la luz de onda guiada por campos externos. Es el componente clave y central de la tecnología optoelectrónica. La tecnología utilizada en muchas pantallas LED en la carretera o en las pantallas de algunas marcas en algunas tiendas se deriva de dispositivos optoelectrónicos. Si está interesado, puede ir a Baidu y buscar "Orientación para hermanos mayores". Los hermanos y hermanas mayores de diferentes escuelas tendrán una introducción a los dispositivos optoelectrónicos. Cuanto más sepa, más fácil será aprender.
Pregunta 3: Contenidos principales de los dispositivos optoelectrónicos "Dispositivos optoelectrónicos (2ª edición)" se centra en la enseñanza de la teoría básica y los conocimientos básicos de los dispositivos optoelectrónicos de detección e imagen. Los contenidos principales incluyen: fotodetectores semiconductores, tubos fotomultiplicadores, intensificadores de imágenes con poca luz, tubos para cámaras de vacío, dispositivos de imágenes CCD y CMOS, dispositivos de imágenes infrarrojas refrigerados y no refrigerados, dispositivos de imágenes ultravioleta y dispositivos de imágenes de rayos X. "Dispositivos optoelectrónicos (segunda edición)" es adecuado como libro de texto para estudiantes universitarios con especialización en ciencia y tecnología electrónica, tecnología optoelectrónica, electrónica física, etc. También puede ser leído por estudiantes de posgrado en carreras similares, y también puede ser utilizado por aquellos dedicada a la investigación de dispositivos optoelectrónicos y tecnología optoelectrónica. Título del libro: Dispositivos optoelectrónicos Autor: Wang Guihua Editor: National Defense Industry Press Fecha de publicación: enero de 2009 ISBN: 9787118060355 Volumen: formato 16 Precio: 32,00 yuanes "Dispositivos optoelectrónicos" se centra en la enseñanza de la teoría básica y los conocimientos básicos de los dispositivos optoelectrónicos de detección e imágenes . Los contenidos principales incluyen: fotodetectores semiconductores, tubos fotomultiplicadores, intensificadores de imágenes con poca luz, tubos para cámaras de vacío, dispositivos de imágenes CCD y CMOS, dispositivos de imágenes infrarrojas refrigerados y no refrigerados, dispositivos de imágenes ultravioleta y dispositivos de imágenes de rayos X. "Dispositivos optoelectrónicos" es adecuado como libro de texto para estudiantes universitarios con especialización en ciencia y tecnología electrónica, tecnología optoelectrónica, electrónica física, etc. También puede ser leído por estudiantes de posgrado en carreras similares. También puede usarse como referencia para técnicos involucrados. en investigación de dispositivos optoelectrónicos y tecnología optoelectrónica. Capítulo 1 Detector de fotoconductividad Capítulo 2 Fotodetector de unión Capítulo 3 Fotocátodo y tubo fotomultiplicador Capítulo 4 Intensificador de imágenes con poca luz Capítulo 5 Tubo de cámara Capítulo 6 Dispositivos de imágenes CCD y S Capítulo 7 Dispositivos de imágenes infrarrojas de enfriamiento Capítulo 8 Dispositivos de imágenes infrarrojas microbolómetro Capítulo 9 Detectores piroeléctricos e imágenes Dispositivos Capítulo 10 Dispositivos de detección e imágenes ultravioleta Capítulo 11 Dispositivos de detección e imágenes de rayos X Referencias...
Pregunta 4: Introducción a los dispositivos optoelectrónicos Varios dispositivos funcionales fabricados mediante la utilización del efecto de conversión de electrofotones. El principio de diseño de los dispositivos optoelectrónicos se basa en el cambio del modo de propagación de la luz de onda guiada mediante campos externos. También es diferente de los dispositivos optoelectrónicos utilizados por los primeros. Los dispositivos optoelectrónicos son los componentes clave y centrales de la tecnología optoelectrónica, el campo de investigación de vanguardia de la tecnología optoelectrónica y la tecnología microelectrónica modernas, y una parte importante de la tecnología de la información.
Pregunta 5: ¿Cuál es el principio de los dispositivos optoelectrónicos? ¿Qué cosas usarían esto? El principio de diseño de los dispositivos optoelectrónicos se basa en el cambio del modo de propagación de la luz de onda guiada por campos externos. Es el componente clave y central de la tecnología optoelectrónica. La tecnología utilizada en muchas pantallas LED en la carretera o en las pantallas de algunas marcas en algunas tiendas se deriva de dispositivos optoelectrónicos. Si está interesado, puede ir a Baidu y buscar "Orientación para hermanos mayores". Los hermanos y hermanas mayores de diferentes escuelas tendrán una introducción a los dispositivos optoelectrónicos. Cuanto más sepa, más fácil será aprender.
Pregunta 6: Tipos de dispositivos optoelectrónicos Los dispositivos optoelectrónicos incluyen principalmente fuentes de luz como portadores de información, detectores de radiación, componentes de control y procesamiento, fibras ópticas y dispositivos de visualización.
El proceso de radiación térmica de una fuente de luz como portador de información es difícil de controlar rápidamente, pero el haz de luz que emite se puede modular, filtrar o procesar de otro modo para que el haz de luz transporte información a lo largo del camino. Las fuentes de luz luminosa distintas de la radiación térmica pueden transportar información de forma natural durante el proceso de propagación, pero lo que es más importante, transportan información durante el proceso de emisión. Por lo general, se utilizan diodos emisores de luz de unión PN semiconductores que pueden funcionar a bajo voltaje, especialmente diodos emisores de luz semiconductores de alto brillo y láseres semiconductores. Tienen las ventajas de una respuesta rápida, fácil modulación, tamaño pequeño y luz potente. Los láseres tienen buena monocromaticidad, coherencia, direccionalidad y alta intensidad de luz. Estas propiedades son beneficiosas para las comunicaciones ópticas y otras aplicaciones. Es decir, los convertidores fotoeléctricos y fotoópticos, que se dividen en dos categorías: los que utilizan el efecto fotoeléctrico y los que utilizan el efecto térmico. ① Efecto fotoeléctrico: dividido en efecto fotoeléctrico externo y efecto fotoeléctrico interno. El efecto fotoeléctrico externo es el efecto de emisión de fotoelectrones y los dispositivos que utilizan este efecto son dispositivos electrónicos de vacío. Por ejemplo, en un tubo fotomultiplicador, su fotocátodo puede convertir señales de luz en señales electrónicas unidimensionales (temporales). Después de múltiples emisiones secundarias, el electrodo multiplicador de electrones mejora la señal y la emite desde el ánodo. Este dispositivo es tan sensible que incluso se puede utilizar para formar un contador de fotones para detectar fotones individuales. Se ha desarrollado un contador de fotones bidimensional (espacial) para detectar información luminosa extremadamente débil. Otro ejemplo es el tubo intensificador de imágenes, que convierte los rayos X o los rayos ultravioleta en luz sensible al fotocátodo, o utiliza un fotocátodo que es sensible a los rayos infrarrojos, lo que hace que la imagen de luz en el fotocátodo de imágenes emita los fotoelectrones correspondientes. acelerado y fotografiado bombardea la pantalla fluorescente, emite luz visible y emite una imagen de luz más brillante. Es un dispositivo de conversión de luz a luz. Así funcionan los tubos intensificadores de imágenes de rayos X o ultravioleta y los tubos de imágenes infrarrojas. Este dispositivo puede ampliar el rango de sensibilidad del ojo humano a bandas de ondas electromagnéticas. Los dispositivos que utilizan el efecto fotoeléctrico interno son todos dispositivos semiconductores. Sus principios fundamentales son dos efectos: la fotoconductividad y la fuerza fotoelectromotriz. Los detectores fotoconductores están hechos de un solo semiconductor o de un diodo, llamado fotodiodo semiconductor. Cuando se expone a la luz, su resistencia cambia. Entre ellos, los fotodiodos suelen funcionar en condiciones de polarización inversa. Si el voltaje de polarización inversa es lo suficientemente alto, la corriente de los portadores a través de la unión PN refleja directamente la energía luminosa recibida por el detector por unidad de tiempo. Los fotodiodos también pueden funcionar sin polarización. En este momento, la irradiación de radiación generará una fuerza electromotriz en ambos extremos de la unión PN y su corriente de cortocircuito es proporcional a la potencia de radiación recibida. Los detectores de los sistemas de imágenes térmicas infrarrojas suelen ser del tipo fotoconductor. Los detectores más utilizados incluyen telururo de mercurio-cadmio, telururo de plomo-estaño y detectores de mercurio dopados con germanio. Todos ellos tienen que funcionar a bajas temperaturas para reducir el ruido térmico del detector. ② Efecto térmico: Los detectores que utilizan efectos térmicos generalmente se denominan detectores térmicos. Utilizan principalmente efectos como cambios en la resistencia, generación de fuerza electromotriz por diferencia de temperatura, cambios en la polarización espontánea, etc. causados por el aumento de temperatura de un objeto debido a la radiación. irradiación para medir la potencia de radiación. Este tipo de detector se utiliza en la banda infrarroja. La ventaja es que la tasa de respuesta no tiene nada que ver con la longitud de onda y también puede detectar radiación de onda larga a temperatura ambiente, pero el tiempo de respuesta es mucho más largo que el del. detector fotoeléctrico. Las principales características de la luz incluyen intensidad, espectro, polarización, tiempo de luminiscencia y coherencia. Cuando el haz de luz se propaga, tiene características como direccionalidad, divergencia o convergencia. La función del elemento de control es cambiar estas características de la luz. Para desviar, enfocar y colimar el haz se suelen utilizar espejos, lentes, prismas y divisores de haz. Los reflectores suelen utilizar películas metálicas o películas dieléctricas, estas últimas tienen un alto coeficiente de reflexión y son selectivas. La reflexión total se puede utilizar para hacer espejos para inversión, rotación de imágenes, división del haz y reflexión total, etc. Para cambiar otras características del haz de luz, los componentes comúnmente utilizados incluyen filtros, prismas, rejillas, polarizadores, helicópteros, cristales electroópticos y cristales líquidos controlados por campos eléctricos, etc. Los interruptores electroópticos no sólo pueden cambiar la intensidad y la polarización de la luz, sino también controlar la duración del paso de la luz. Son un dispositivo ampliamente utilizado. Su estructura consiste en colocar un cristal birrefringente entre dos polarizadores mutuamente ortogonales y agregar un campo eléctrico al cristal, y la dirección de polarización de la luz que pasa a través del cristal girará. El tamaño del ángulo de rotación está determinado por la intensidad del. campo eléctrico. Por tanto, ajustar la intensidad del campo eléctrico puede cambiar la intensidad de la luz transmitida; cambiar el tiempo de acción del campo eléctrico puede modular la duración de la luz. Utilizando el efecto de difracción de las ondas sonoras sobre la luz, se puede controlar la frecuencia, la intensidad de la luz y la dirección de propagación del haz de luz. La interacción del sonido y la luz desvía el haz en condiciones cercanas a la difracción de Bragg. Cuando cambia la frecuencia de audio, el ángulo de desviación cambia proporcionalmente. Cuando el efecto de difracción es pequeño, la intensidad de la luz difractada es proporcional a la intensidad de la onda sonora.
Usando información para modular... >>
Pregunta 7: Contenido básico de los dispositivos ópticos Los dispositivos que convierten señales eléctricas en señales ópticas se denominan fuentes de luz. Incluyen principalmente diodos emisores de luz (LED) semiconductores y láser. diodos. El dispositivo que convierte señales ópticas en señales eléctricas se llama fotodetector, que incluye principalmente fotodiodos (PIN) y fotodiodos de avalancha (APD). En los últimos años, los amplificadores de fibra se han convertido en un nuevo tipo de dispositivo óptico activo. Actualmente, los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA) se están estudiando ampliamente y tienen grandes perspectivas de aplicación. Los dispositivos ópticos pasivos son dispositivos optoelectrónicos que no requieren energía externa para impulsar su funcionamiento. Incluyendo conectores de fibra óptica, acopladores de fibra óptica, multiplexores por división de longitud de onda, atenuadores ópticos y aisladores ópticos, etc., que son las uniones del sistema de transmisión óptica. Los conectores ópticos son los dispositivos ópticos pasivos más utilizados y más numerosos, seguidos de los acopladores y multiplexores por división de longitud de onda, y otros dispositivos se utilizan con menos frecuencia. Con el desarrollo de la tecnología de comunicación óptica, aumentará gradualmente la demanda de multiplexores por división de longitud de onda densa y conmutadores ópticos de matriz de puertos grandes. La industria de dispositivos ópticos se encuentra en el medio de la cadena de la industria de comunicaciones ópticas y proporciona dispositivos, módulos, subsistemas y otros productos a los fabricantes de equipos de sistemas ópticos posteriores. La industria de dispositivos ópticos tiene una amplia gama de productos. Según la división funcional, la industria de dispositivos ópticos se divide en dispositivos pasivos y dispositivos activos. La proporción de dispositivos activos en la industria de dispositivos ópticos llega al 78%. Los fabricantes más fuertes producen componentes tanto activos como pasivos y se centran principalmente en productos activos y de alta gama. Muchas empresas se especializan en un determinado campo de productos.
Pregunta 8: ¿Cuáles son los materiales comunes para los componentes ópticos? Los principales materiales para las piezas comúnmente utilizadas son:
Acero dulce: juntas, placas de cadena, engranajes, levas, etc.;
Acero con medio carbono: ejes, chavetas, pernos, engranajes, bielas, etc.
Acero con alto contenido de carbono: rodillos, resortes, mandriles elásticos, etc.;
Fundición: máquinas herramienta Carrocería, cárter de motor, carcasas, etc.
Aluminio y aleaciones de aluminio: componentes eléctricos, piezas aeroespaciales, radiadores, etc.
Cobre y aleaciones de cobre: componentes eléctricos, máquinas de disipación de calor, equipos de fabricación de papel, artículos de primera necesidad
Aleaciones para cojinetes: cojinetes deslizantes, etc.
Pregunta 9: ¿Qué es una heterounión de semiconductores? ¿Qué papel juega la heterounión en los dispositivos optoelectrónicos semiconductores? Las heteroestructuras semiconductoras generalmente se componen de dos o más capas de diferentes materiales, cada una con diferentes bandas prohibidas de energía. Estos materiales pueden ser compuestos como GaAs o aleaciones semiconductoras como Si-Ge. Según la alineación de la banda de conducción y la banda de valencia de los dos materiales en la heterounión, la heterounión se puede dividir en heterounión tipo I y heterounión tipo II. Las estructuras de bandas de energía de las dos heterouniones
Atlas de heterouniones.
La estructura de la banda de energía de la heterounión tipo I está anidada y alineada. La parte inferior de la banda de conducción y la parte superior de la banda de valencia del material de banda estrecha se encuentran en el área prohibida de. el material de banda ancha en la banda, ΔEc y ΔEv tienen signos opuestos, y tanto GaAlAs/GaAs como InGaAsP/InP pertenecen a esta categoría. En la heterounión tipo II, ΔEc y ΔEv tienen los mismos signos. Específicamente, se puede dividir en dos tipos: uno es la alineación escalonada que se muestra, la parte inferior de la banda de conducción del material de banda estrecha está ubicada en la banda prohibida del material de banda ancha y la parte superior de la banda de valencia del material de banda estrecha está ubicado en la banda de valencia del material de banda ancha. La parte inferior de la banda de conducción y la parte superior de la banda de valencia de otro material de banda estrecha, como se muestra en la Figura 1(c), están ubicadas en la banda de valencia del material de banda ancha.
La característica básica de la heterounión tipo II es que electrones cerca de la interfaz y separación y localización del espacio de huecos en pozos cuánticos autoconsistentes. Debido a la superposición de funciones de onda cerca de la interfaz, los elementos de la matriz óptica se reducen, lo que alarga la vida útil de la radiación y reduce la energía de unión del excitón. Dado que la intensidad de la luz y el campo eléctrico externo afectarán fuertemente las características de la heterounión tipo II, en comparación con la heterounión tipo I, la heterounión tipo II muestra una dinámica de portadora y características de recombinación inusuales, afectando así sus propiedades eléctricas, ópticas y optoelectrónicas y los parámetros de sus dispositivos. ic.big-bit/news/list-75
Pregunta 10: Ámbito empresarial: ¿Qué incluyen los dispositivos optoelectrónicos? Ve a verlo