Optoeletrônica

Introdução

A optoeletrônica é o estudo ou concepção de dispositivos que associa a eletrônica à óptica ou que emprega a interação de fenômenos ópticos e eletrônicos.

Vamos conhecer através desse estudo básico alguns dos instrumentos do qual consiste a optoeletrônica e algumas de suas aplicações.

Introduction

The optoelectronics is the study and design of electronic devices that combines the optical or employs the interaction of optical and electronic phenomena.

Let us know through this study some of the basic instruments which consists optoelectronics and some of its applications.

Luz

É a designação da porção do espectro das radiações eletromagnéticas com comprimento de onda situados aproximadamente entre 300 e 700nm. A luz é um importante meio de transmissão de informações optoeletrônica. Como por exemplo, recepção (detectores, células solares), transmissão (fibras ópticas) e produção (LEDs, lasers). Ela pode ser gerada, através de filamentos incandescentes, arcos voltaicos, plasma ou eletroluminescência.

Lâmpada

A lâmpada incandescente, há algum tempo, era o componente mais utilizado para sinalizações, principalmente em painéis de instrumentos e equipamentos eletroeletrônicos. Feita de um filamento, normalmente de tungstênio, envolvido por um bulbo de vidro que pode ter diversos formatos, no interior do qual é feito vácuo ou incluído um gás inerte. Hoje em dia, outros dispositivos substituem as lâmpadas na tarefa de sinalização e comunicação visual, servindo como exemplo os LEDs e os displays (de LEDs, fluorescentes a vácuo ou de cristal líquido), sendo muitas vezes mais econômicos, tanto na construção como no consumo de energia.

LED

Um LED é um diodo que emite luz quando uma certa intensidade mínima de corrente passa por ele, são produzidos a partir de elementos como o fósforo, Arsianeto de Gálio (GaAsP) e fosfeto de Gálio(GaP). A tensão típica reversa de um led é de 5 Volts. Para circuitos que acionam leds com uma tensão alternada é necessário a inclusão de um diodo retificador, devido a baixa tensão reversa do led. Este diodo protetor é colocado em série com o diodo emissor de luz para impedir uma variação reversa do dispositivo, a cada meio ciclo.

 

Display

Um display (ou mostrador, em português) é um dispositivo para a apresentação de informação, de modo visual ou táctil, adquirida, armazenada ou transmitida sob várias formas. Quando a informação de entrada é fornecida como um sinal elétrico, o display é chamado de "display (ou "painel") eletrônico". Displays eletrônicos estão disponíveis para apresentação de informação tanto sob forma visual quanto táctil. Displays eletrônicos tácteis destinam-se geralmente a deficientes visuais e usam partes eletromecânicas para atualizar dinamicamente uma imagem táctil (geralmente, de texto), de forma que a imagem possa ser inferida através dos dedos.

 

Foto Diodo

Um fotodiodo  é um componente eletrônico e um tipo de fotodetector. É uma junção PN designada para responder a uma entrada óptica. Fotodiodos possuem uma “janela” ou uma conexão de fibra ótica, responsável por deixar a luz passar e incidir na parte sensível do dispositivo. Também pode ser usado sem a “janela” para detectar raios ultravioleta ou raios-X. Fotodiodos podem ser usados tanto na polarização reversa quanto na polarização direta. Na polarização reversa, a luz que incide sobre o fotodíodo faz a corrente transcorrer através do dispositivo, levando-a a ir para o sentido frontal. Isso é conhecido como o efeito fotoelétrico, e é a base das células de captação de energia solar – aliás, uma célula de captação  de energia solar é apenas um monte de grandes, e baratos, fotodiodos. Diodos geralmente possuem uma altíssima resistência quando a polaridade é revertida. Essa resistência é reduzida quando a luz, em uma apropriada frequência, brilha na junção. De fato, um diodo de polaridade reversa pode ser usado como um detector, monitorando a corrente que passa por ele. Circuitos baseados nesse efeito são mais sensíveis à luz que outros baseados no efeito fotovoltaico.

 

Fototransistor

 

Um foto transistor é, essencialmente, nada mais que um transistor bipolar que está encapado em uma capa transparente para que a luz possa atingir a base coletora da junção. O fototransistor funciona como um fotodiodo, mas com uma sensitividade muito maior à luz, pois os elétrons que são gerados pelos fótons na junção da base-coletora são aplicados dentro da base, a sua corrente é então amplificada pela operação do transistor. Entretanto, o fotodiodo tem tempo de resposta menor do que o fototransistor.

 

Foto acoplador

A combinação de uma fonte de luz (geralmente um LED de infra-vermelho) com um elemento foto-sensível (usualmente um foto-transistor) em um invólucro comum a ambos, forma um acoplador óptico ou foto-acoplador, como é mais conhecido, ou ainda isolador óptico. Esse dispositivo serve para a separação elétrica entre redes de circuitos,mantendo entre eles uma interligação apenas óptica. Um exemplo de aplicação de acopladores ópticos é o controle de motores