आधुनिक विज्ञान विभिन्न दिशाओं में सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है, गतिविधि के सभी संभावित संभावित उपयोगी क्षेत्रों को कवर करने का प्रयास कर रहा है। इन सबके बीच, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को अलग किया जाना चाहिए, जिनका उपयोग डेटा ट्रांसमिशन और उनके भंडारण या प्रसंस्करण दोनों की प्रक्रिया में किया जाता है। इनका उपयोग लगभग हर जगह किया जाता है जहाँ कमोबेश परिष्कृत तकनीक का उपयोग किया जाता है।
यह क्या है?
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण, जिन्हें ऑप्टोकॉप्लर के रूप में भी जाना जाता है, विशेष अर्धचालक-प्रकार के उपकरण हैं जो विकिरण भेजने और प्राप्त करने में सक्षम हैं। इन संरचनात्मक तत्वों को फोटोडेटेक्टर और प्रकाश उत्सर्जक कहा जाता है। उनके पास एक दूसरे के साथ संवाद करने के लिए अलग-अलग विकल्प हो सकते हैं। ऐसे उत्पादों के संचालन का सिद्धांत बिजली को प्रकाश में बदलने के साथ-साथ इस प्रतिक्रिया के विपरीत पर आधारित है। नतीजतन, एक डिवाइस एक निश्चित संकेत भेज सकता है, जबकि दूसरा इसे प्राप्त करता है और "डिक्रिप्ट" करता है। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग किया जाता है:
- उपकरण संचार इकाइयां;
- मापने के उपकरणों के इनपुट सर्किट;
- उच्च वोल्टेज और उच्च वर्तमान सर्किट;
- शक्तिशाली थाइरिस्टर और त्रिक;
- रिले डिवाइस वगैरहअगला।
ऐसे सभी उत्पादों को उनके व्यक्तिगत घटकों, डिजाइन या अन्य कारकों के आधार पर कई बुनियादी समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है। उस पर और नीचे।
एमिटर
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस और डिवाइस सिग्नल ट्रांसमिशन सिस्टम से लैस हैं। उन्हें उत्सर्जक कहा जाता है और, प्रकार के आधार पर, उत्पादों को निम्नानुसार विभाजित किया जाता है:
- लेजर और एलईडी। ऐसे तत्व सबसे बहुमुखी में से हैं। वे उच्च दक्षता, एक बहुत ही संकीर्ण बीम स्पेक्ट्रम (इस पैरामीटर को अर्ध-क्रोमैटिकिटी के रूप में भी जाना जाता है), ऑपरेशन की एक विस्तृत श्रृंखला, विकिरण की स्पष्ट दिशा और बहुत उच्च गति बनाए रखने की विशेषता है। ऐसे उत्सर्जक वाले उपकरण बहुत लंबे समय तक काम करते हैं और बेहद विश्वसनीय होते हैं, वे आकार में छोटे होते हैं और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक मॉडल के क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन करते हैं।
- इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट कोशिकाएं। ऐसा डिज़ाइन तत्व बहुत उच्च रूपांतरण गुणवत्ता पैरामीटर नहीं दिखाता है और बहुत लंबे समय तक काम नहीं करता है। साथ ही, उपकरणों को प्रबंधित करना बहुत मुश्किल होता है। हालांकि, वे फोटोरेसिस्टर्स के लिए सबसे उपयुक्त हैं और बहु-तत्व, बहु-कार्यात्मक संरचनाएं बनाने के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है। फिर भी, उनकी कमियों के कारण, अब इस प्रकार के उत्सर्जक का उपयोग बहुत कम ही किया जाता है, केवल जब उन्हें वास्तव में दूर नहीं किया जा सकता है।
- नियॉन लैंप। इन मॉडलों का प्रकाश उत्पादन अपेक्षाकृत कम होता है, और वे भी अच्छी तरह से नुकसान का सामना नहीं करते हैं और लंबे समय तक नहीं टिकते हैं।बड़े आकार में भिन्न। कुछ विशेष प्रकार के उपकरणों में उनका उपयोग बहुत ही कम किया जाता है।
- गरमागरम लैंप। ऐसे उत्सर्जक केवल प्रतिरोधक उपकरण में उपयोग किए जाते हैं और कहीं नहीं।
परिणामस्वरूप, एलईडी और लेजर मॉडल गतिविधि के लगभग सभी क्षेत्रों के लिए सबसे उपयुक्त हैं, और केवल कुछ क्षेत्रों में जहां ऐसा करना असंभव है, अन्य विकल्पों का उपयोग किया जाता है।
फोटोडेटेक्टर
डिजाइन के इस भाग के प्रकार के अनुसार ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का वर्गीकरण भी किया जाता है। विभिन्न प्रकार के उत्पादों को प्राप्त करने वाले तत्व के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
- फोटोथायरिस्टर, ट्रांजिस्टर और डायोड। वे सभी सार्वभौमिक उपकरणों से संबंधित हैं जो खुले प्रकार के संक्रमण के साथ काम करने में सक्षम हैं। अक्सर, डिजाइन सिलिकॉन पर आधारित होता है, और इस वजह से, उत्पादों को संवेदनशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला मिलती है।
- फोटोरेसिस्टर्स। यह एकमात्र विकल्प है जिसमें बहुत जटिल तरीके से गुणों को बदलने का मुख्य लाभ है। यह सभी प्रकार के गणितीय मॉडल को लागू करने में मदद करता है। दुर्भाग्य से, यह फोटोरेसिस्टर्स हैं जो जड़त्वीय हैं, जो उनके आवेदन के दायरे को महत्वपूर्ण रूप से सीमित करते हैं।
बीम रिसेप्शन ऐसे किसी भी उपकरण के सबसे बुनियादी तत्वों में से एक है। इसे प्राप्त करने के बाद ही, आगे की प्रक्रिया शुरू होती है, और यह संभव नहीं होगा यदि संचार गुणवत्ता पर्याप्त रूप से उच्च नहीं है। नतीजतन, फोटोडेटेक्टर के डिजाइन पर बहुत ध्यान दिया जाता है।
ऑप्टिकल चैनल
फोटोइलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए प्रयुक्त पदनाम प्रणाली द्वारा उत्पादों की डिजाइन विशेषताओं को अच्छी तरह से दिखाया जा सकता है। यह डेटा ट्रांसमिशन चैनल पर भी लागू होता है। तीन मुख्य विकल्प हैं:
- लंबा चैनल। ऐसे मॉडल में फोटोडेटेक्टर ऑप्टिकल चैनल से काफी दूर होता है, जिससे एक विशेष लाइट गाइड बनता है। यह डिज़ाइन विकल्प है जो सक्रिय डेटा स्थानांतरण के लिए कंप्यूटर नेटवर्क में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।
- चैनल बंद। इस प्रकार का निर्माण विशेष सुरक्षा का उपयोग करता है। यह चैनल को बाहरी प्रभावों से पूरी तरह से बचाता है। गैल्वेनिक आइसोलेशन सिस्टम के लिए मॉडल लागू किए जाते हैं। यह एक काफी नई और आशाजनक तकनीक है, जिसमें अब लगातार सुधार किया जा रहा है और धीरे-धीरे विद्युत चुम्बकीय रिले की जगह ले रहा है।
- चैनल खोलें। यह डिजाइन फोटोडेटेक्टर और एमिटर के बीच एक वायु अंतराल की उपस्थिति का तात्पर्य है। डायग्नोस्टिक सिस्टम या विभिन्न सेंसर में मॉडल का उपयोग किया जाता है।
स्पेक्ट्रल रेंज
इस सूचक की दृष्टि से सभी प्रकार के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
- सीमा के पास। इस मामले में तरंग दैर्ध्य 0.8-1.2 माइक्रोन से होता है। अक्सर, इस तरह की प्रणाली का उपयोग खुले चैनल का उपयोग करने वाले उपकरणों में किया जाता है।
- लंबी दूरी। यहां तरंग दैर्ध्य पहले से ही 0.4-0.75 माइक्रोन है। इस प्रकार के अधिकांश प्रकार के अन्य उत्पादों में उपयोग किया जाता है।
डिजाइन
इस सूचक के अनुसार, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को तीन समूहों में बांटा गया है:
- विशेष। इसमें कई उत्सर्जक और फोटोडेटेक्टर, उपस्थिति, स्थिति, धुआं आदि के लिए सेंसर से लैस डिवाइस शामिल हैं।
- अभिन्न। ऐसे मॉडलों में, विशेष तर्क सर्किट, तुलनित्र, एम्पलीफायरों और अन्य उपकरणों का अतिरिक्त उपयोग किया जाता है। अन्य बातों के अलावा, उनके आउटपुट और इनपुट गैल्वेनिक रूप से पृथक हैं।
- प्राथमिक। यह उत्पादों का सबसे सरल संस्करण है जिसमें रिसीवर और एमिटर केवल एक प्रति में मौजूद होते हैं। वे दोनों थाइरिस्टर और ट्रांजिस्टर, डायोड, प्रतिरोधक, और सामान्य रूप से, कोई भी हो सकते हैं।
तीनों समूहों या प्रत्येक को अलग-अलग उपकरणों में इस्तेमाल किया जा सकता है। संरचनात्मक तत्व एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और सीधे उत्पाद की कार्यक्षमता को प्रभावित करते हैं। साथ ही, यदि उपयुक्त हो तो जटिल उपकरण सरलतम, प्राथमिक किस्मों का भी उपयोग कर सकते हैं। लेकिन सच इसके विपरीत भी है।
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण और उनके अनुप्रयोग
उपकरणों के उपयोग की दृष्टि से इन सभी को 4 श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
- एकीकृत सर्किट। विभिन्न उपकरणों में उपयोग किया जाता है। सिद्धांत का उपयोग विभिन्न संरचनात्मक तत्वों के बीच अलग-अलग भागों का उपयोग करके किया जाता है जो एक दूसरे से पृथक होते हैं। यह घटकों को के अलावा किसी भी तरह से बातचीत करने से रोकता हैएक डेवलपर द्वारा प्रदान किया गया।
- इन्सुलेशन। इस मामले में, विशेष ऑप्टिकल प्रतिरोधी जोड़े का उपयोग किया जाता है, उनके डायोड, थाइरिस्टर या ट्रांजिस्टर किस्में, और इसी तरह।
- परिवर्तन। यह सबसे आम उपयोग के मामलों में से एक है। इसमें करंट को लाइट में बदलकर इस तरह लगाया जाता है। एक साधारण उदाहरण सभी प्रकार के दीये हैं।
- रिवर्स ट्रांसफॉर्मेशन। यह पूरी तरह से विपरीत संस्करण है, जिसमें यह प्रकाश है जो वर्तमान में परिवर्तित हो जाता है। सभी प्रकार के रिसीवर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
वास्तव में, बिजली पर चलने वाले लगभग किसी भी उपकरण की कल्पना करना कठिन है और इसमें किसी प्रकार के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटकों का अभाव है। उन्हें कम संख्या में प्रस्तुत किया जा सकता है, लेकिन वे फिर भी मौजूद रहेंगे।
परिणाम
सभी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण, थाइरिस्टर, डायोड, सेमीकंडक्टर उपकरण विभिन्न प्रकार के उपकरणों के संरचनात्मक तत्व हैं। वे एक व्यक्ति को प्रकाश प्राप्त करने, सूचना प्रसारित करने, संसाधित करने या इसे संग्रहीत करने की अनुमति देते हैं।
