Увядзенне інфрачырвоных святлоадбівальных дыёдаў

Увядзенне інфрачырвоных святлоадбівальных дыёдаў

Інфрачырвоныя святла-выпраменьвальныя дыёды (святлодыёды, і мы таксама называем яго ў якасці ІЧ-святлодыёда)-паўправадніковыя прылады, якія выпраменьваюць святло ў інфрачырвоным спектры, калі праз іх праходзіць электрычны ток. Гэтыя святлодыёды SMD і DIP сталі важным кампанентам у розных дадатках, уключаючы дыстанцыйнае кіраванне, сістэмы бяспекі, прылады сувязі і тэхналогію начнога бачання. Мы падрабязна раскажам аб вызначэнні, складзе, прынцыпе працы, характарыстыках і прымяненнях інфрачырвоных святлодыёдаў.

Вызначэнне інфрачырвоных святла-выпраменьвання дыёдаў (святлодыёдаў). Інфрачырвоны святлодыёд-гэта тып святла, які выпраменьвае святло ў інфрачырвонай вобласці электрамагнітнага спектру. Інфрачырвоны спектр звычайна складае ад 700 нанаметраў (нм) да 1 міліметра (мм) у даўжыні хвалі, за чырвоным канцом бачнага спектру. Інфрачырвоныя святлодыёды спецыяльна распрацаваны для выкіду святла ў гэтым дыяпазоне, што робіць іх нябачнымі для аголеных вачэй, але выяўляецца інфрачырвонымі датчыкамі і камерамі.

Склад інфрачырвоных святлодыёдаў

Інфрачырвоныя святлодыёды (сюды ўваходзяць святлодыёд 940 нм, 850 нм, святлодыёд 730 нм, святлодыёд 1050 нм, 1550 нм святлодыёд.) Звычайна складаюцца з паўправадніковых матэрыялаў, якія выпраменьваюць святло, калі ток праходзіць праз іх. Часцей за ўсё выкарыстоўваюцца паўправадніковыя матэрыялы ў інфрачырвоных святлодыёдах - арсенід галія (GAAS), фасфід галію (GAASP) і арсенід алюмінія галія (Гаалас). Гэтыя матэрыялы выбіраюцца для іх здольнасці выпраменьваць святло ў інфрачырвоным спектры, а іх сумяшчальнасць з вытворчымі працэсамі святлодыёдаў. Структура інфрачырвонага святлодыёда складаецца з некалькіх слаёў паўправадніковых матэрыялаў. Самая асноўная структура ўключае паўправадніковы пласт N-тыпу і паўправадніковы пласт P P-тыпу, падзелены злучэннем, вядомым як актыўная вобласць. Калі напружанне наперад наносіцца праз PN -злучэнне, электроны і адтуліны рэкамбіну ў актыўнай вобласці, вылучаючы энергію ў выглядзе фатонаў. Энергія гэтых фатонаў адпавядае даўжыні хвалі выпраменьванага святла, што ў выпадку інфрачырвоных святлодыёдаў трапляе ў інфрачырвоны спектр.

Прынцып працы інфрачырвоных святлодыёдаў

Прынцып працы інфрачырвонага святлодыёда заснаваны на з'яве электралюмінесцэнцыі, дзе выпраменьванне святла адбываецца ў выніку рэкамбінацыі носьбітаў зарада (электронаў і дзірак) у паўправадніковым матэрыяле. Калі напружанне ў зрушэнні наперад прымяняецца да PN-злучэння святлодыёда, электроны з рэгіёну N-тыпу і адтуліны з вобласці P-тыпу ўводзяцца ў актыўную вобласць. У актыўнай вобласці электроны рэкамбінуюць з адтулінамі, вылучаючы энергію ў форма фатонаў. Энергетычная паласа паўправадніковага матэрыялу вызначае даўжыню хвалі выпраменьванага святла. У выпадку з інфрачырвонымі святлодыёдамі, павязка прызначана для выпраменьвання святла ў інфрачырвоным спектры, які нябачны для чалавечага вока, але можа быць выяўлены інфрачырвонымі датчыкамі і камерамі.

Характарыстыка інфрачырвоных святлодыёдаў

Інфрачырвоныя святлодыёды маюць некалькі характарыстык, якія робяць іх прыдатнымі для шырокага спектру прыкладанняў. Некаторыя з ключавых характарыстык інфрачырвоных святлодыёдаў ўключаюць: 1. Дыяпазон даўжыні хвалі: інфрачырвоныя святлодыёды выпраменьваюць святло ў інфрачырвоным спектры, звычайна складаюць ад 700 нанаметраў да 1 міліметра ў даўжыні хвалі. Канкрэтная даўжыня хвалі, выпраменьваную інфрачырвоным святлодыёдам, залежыць ад паўправадніковага матэрыялу, які выкарыстоўваецца ў яго будаўніцтве.2. Эфектыўнасць: інфрачырвоныя святлодыёды вельмі эфектыўныя пры пераўтварэнні электрычнай энергіі ў светлавую энергію. Гэтая эфектыўнасць мае вырашальнае значэнне для прыкладанняў, дзе спажыванне электраэнергіі выклікае клопат, напрыклад, у партатыўных прыладах або сістэмах, якія працуюць на батарэях.3. Жыццё: інфрачырвоныя святлодыёды маюць працяглы тэрмін службы, як правіла, складае ад 50 000 да 100 000 гадзін бесперапыннай працы. Гэта даўгалецце робіць іх ідэальнымі для прыкладанняў, дзе тэхнічнае абслугоўванне або замена складана альбо дарагая.4. Імгненная праца: інфрачырвоныя святлодыёды маюць хуткі час рэагавання, гэта значыць, яны могуць уключаць і выключаць практычна імгненна. Гэтая характарыстыка мае важнае значэнне для прыкладанняў, якія патрабуюць хуткай мадуляцыі або пераключэння крыніцы святла.5. Напрамкі: інфрачырвоныя святлодыёды выпраменьваюць святло ў накіраваным прамяні, робячы іх прыдатнымі для прыкладанняў, дзе патрабуецца дакладнае нацэльванне крыніцы святла. Гэты накіраваны выхад можа быць дадаткова ўзмоцнены пры дапамозе аптычных лінзаў або адбівальнікаў.

Прымяненне інфрачырвоных святлодыёдаў

Інфрачырвоныя святлодыёды знаходзяць шырокае выкарыстанне ў розных прыкладаннях розных галін. Некаторыя з ключавых прыкладанняў інфрачырвоных святлодыёдаў ўключаюць: 1. Аддаленае кіраванне: інфрачырвоныя святлодыёды звычайна выкарыстоўваюцца ў прыладах дыстанцыйнага кіравання для тэлевізараў, кандыцыянераў і іншых электронных прыбораў. Інфрачырвонае святло, якое выпраменьваецца святлодыёдам, падбіраецца датчыкам на прыёмнай прыладзе, што дазваляе пры бесправадной сувязі і кіраванні.2. Сістэмы бяспекі: інфрачырвоныя святлодыёды з'яўляюцца неад'емнай часткай сістэм бяспекі, такіх як камеры назірання і датчыкі руху. Інфрачырвонае святло нябачнае для чалавечага вока, але можа быць выяўлены камерамі, абсталяванымі інфрачырвонымі датчыкамі, што дазваляе начное зрок.3. Прылады сувязі: інфрачырвоныя святлодыёды выкарыстоўваюцца ў сістэмах аптычнай сувязі для перадачы дадзеных па бесправадных на невялікіх адлегласцях. Інфрачырвонае святло можа пераносіць сігналы дадзеных, якія не застрахаваны ад умяшання радыёчастотных сігналаў, што робіць яго прыдатным для бяспечных прыкладанняў сувязі.4. Аўтамабільныя прыкладанні: інфрачырвоныя святлодыёды ўсё часцей выкарыстоўваюцца ў аўтамабільных дадатках, такіх як датчыкі блізкасці, тармазныя ліхтары і асвятленне інтэр'еру. Інфрачырвоныя датчыкі могуць выяўляць аб'екты ў наваколлі транспартнага сродку і аказаць дапамогу ў сістэмах дапамогі па паркоўцы.5. Медыцынскія прылады: інфрачырвоныя святлодыёды выкарыстоўваюцца ў медыцынскіх прыладах для такіх прыкладанняў, як фотатэрапія, маніторынг насычэння кіслародам у крыві і цеплавая тамаграфія. Здольнасць інфрачырвонага святла пранікаць у тканіны робіць яе каштоўнай для неінвазіўных медыцынскіх працэдур.6. Прамысловая аўтаматызацыя: інфрачырвоныя святлодыёды выкарыстоўваюцца ў сістэмах прамысловай аўтаматызацыі для такіх задач, як выяўленне аб'ектаў, зандзіраванне становішча і сканаванне штрых -кода. Надзейнасць і хуткасць інфрачырвоных датчыкаў робяць іх добра падыходзіць для вытворчых і лагістычных прыкладанняў.

Выснова

Інфрачырвоныя святла-выпраменьвальныя дыёды (святлодыёды)-паўправадніковыя прылады, якія выпраменьваюць святло ў інфрачырвоным спектры, што робіць іх каштоўнымі для шырокага спектру прыкладанняў, якія патрабуюць нябачных крыніц святла. Склад, прынцып працы, характарыстыкі і прымяненне інфрачырвоных святлодыёдаў робяць іх універсальнымі і асноўнымі кампанентамі ў розных галінах, у тым ліку электронікі, камунікацыі, аўтамабільнай, аховы здароўя і бяспекі. Як тэхналогія працягвае прасоўвацца, попыт на эфектыўныя і надзейныя крыніцы святла святла Як чакаецца, інфрачырвоныя святлодыёды будуць расці. Разумеючы асноўныя прынцыпы і прымяненне інфрачырвоных святлодыёдаў, інжынеры і даследчыкі могуць працягваць інавацыі і распрацоўваць новыя тэхналогіі, якія выкарыстоўваюць унікальныя ўласцівасці інфрачырвонага святла для розных прыкладанняў.