Optoelectronica

1. UNIVERSIDADA POLITECNICA SALESIANA INGENIERIA ELECTRONICA OPTOELECTRONICA PAULINA ARGÜELLO

2. INTRODUCCION: La optoelectrónica es el estudio y la aplicación de electrónica a los dispositivos de esa fuente, para detectar y controlar la luz, generalmente se considera un subcampo de la fotónica. En este contexto, la luz a menudo se incluye en formas invisibles de radiación como los rayos gamma, rayos X, ultravioleta y rayos infrarrojos, además de la luz visible.

3. La optoelectrónica es la rama de la electrónica que trata con la luz. Los dispositivos ópticos son aquellos que responden a la radiación de la luz,o que emiten radiación. Estos dispositivos responden a una frecuencia específica de radiación.

4. Básicamente hay tres bandas en el espectro óptico de frecuencias: Infrarojo:Esta banda corresponde a las longitudes de onda de la luz que son muy largas para ser vistas por el ojo humano. Visible: Corresponde a las longitudes de onda a las cuales responde el ojo humano. Comprende aproximadamente entre los 400nm y 800nm de longitud de onda. En esta banda están comprendidos todos los es que el ojo humano distingue. Ultravioleta: Longitudes de onda que son muy cortas para ser vistas por los humanos

5. El campo de la optoelectrónica se ha convertido en una área de creciente interés en la electrónica; dispositivos tales como LED´soptocopladores y fotodetectores se están construyendo ahora con una mayor capacidad de manejo de corriente. La optoelectrónica ha probado ser de alta efectividad en el campo de las comunicaciones, donde las fibras ópticas pueden manejar frecuencias mayores a las velocidades de conmutación de la electrónica de hoy en día.

6. DISPOSITIVOS OPTOELECTRONICOS BASICOS A nivel de componentes podemos distinguir tres tipos de dispositivos: Dispositivos emisores: emiten luz al ser activados por energía eléctrica. Son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía luminosa. A este nivel corresponden los diodos LED o los LÁSER. Dispositivos detectores: generan una pequeña señal eléctrica al ser iluminados. Transforma, pues, la energía luminosa en energía eléctrica. Dispositivos fotoconductores: Conducen la radiación luminosa desde un emisor a un receptor. No se producen transformaciones de energía.

7. Dispositivos emisores A estos dispositivos se les llama electroluminicentes. Es importante aclarar que la mayoría de cristales de semiconductores al ser bombardeados con fotones, calor o electrones emiten luz visible o en la banda infraroja. Sin embargo, específicamente llamamos electroluminiscentes a aquéllos que responden a la corriente eléctrica. Al aplicarle una corriente a dichos dispositivos, los electrones se mueven del material N hacia el P y se combinan con los huecos. Cuando los electrones se mueven del alto estado energético de la banda de conducción al bajo estado energético de la banda de valencia, fotones de energía son liberados.

8. Dispositivos detectores Este tipo de dispositivos a menudo son llamados fotodetectores. En este caso, la energía que entra al cristal de semiconductor excita a los electrones a niveles más altos de energía, dejando huecos atrás. Posteriormente estos electrones y huecos se alejan unos de otros, conformando una corriente eléctrica.

9. Dispositivos fotoconductores Es importante decir que todos los transistores son sensibles a la luz, pero los fototransitores están diseñados para aprovechar esta característica. Existen transistores FET (de efecto de campo), que son muy sensibles a la luz, pero encontramos que la mayoría de los fototransistores consisten en una unión npn con una región de base amplia y expuesta, como se muestra en la figura :

10. El funcionamiento de un fototransistor es el siguiente: Al exponer el fototransistor a la luz, los fotones entran en contacto con la base del mismo, generando huecos y con ello una corriente de base que hace que el transistor entre en la region activa, y se presente una corriente de colector a emisor. Es decir, los fotones en este caso, reemplazan la corriente de base que normalmente se aplica eléctricamente. Es por este motivo que a menudo el terminal correspondiente a la base está ausente del transistor. La característica más sobresaliente de un fototransistor es que permite detectar luz y amplificar mediante el uso de un sólo dispositivo.

11. OPTOACOPLADORES Un optoacoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor excitado mediante la luz emitida por un diodo LEDque satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistoro fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica.

12. Tipos En general, los diferentes tipos de optoacopladores se distinguen por su diferente etapa de salida. Entre los principales caben destacar el fototransistor, ya mencionado, el fototriac y el fototriac de paso por cero. En este último, su etapa de salida es un triac de cruce por cero, que posee un circuito interno que conmuta al triac sólo en los cruce por cero de la fuente.

14. http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/optoelect/optot.htm

15. http://www.wikiciencia.org/electronica/semi/optoelectronica/index.php

16. http://es.wikipedia.org/wiki/Optoacoplador

17. Malvino, Albert Paul (2000). Principios de Electrónica. McGraw-Hill/Interamericana de España,S. A. U.