IRフォトダイオードとは何ですか？

IRフォトダイオードは、光を電気に変換する電気部品です。 このタイプのコンポーネントは、特に赤外線範囲の光に反応するように設計されています。 通信、センサー、およびセキュリティは、これらを頻繁に使用する3つのアプリケーションです。

すべてのフォトダイオードは、光電効果を使用して、光から電流を生成します。 光の光子がダイオードの表面に当たると、電子は場違いに「ノック」されます。 電子が移動すると電荷が発生します。 フォトダイオードを光に連続的にさらすと、一定の電流が流れます。 電流の量は、ダイオードの表面に当たる光の量に対応します。

標準的なフォトダイオードは、可視光に反応して電気を生成します。 IRフォトダイオードは、赤外線フィルターを使用して可視光を遮断し、IR波長の光のみを通過させます。 これにより、背景光からの干渉レベルが低下し、赤外線が存在する場合にのみ電流が生成されるようになります。 IRフォトダイオードは、技術的には、赤外線にさらされることで連続的な電気を生成できます。

ただし、これらのコンポーネントのほとんどは、電力を生成するためではなく、赤外線信号が受信されたことを検知するために使用されます。 これは、リモート通信に役立ちます。 たとえば、テレビは、赤外線フォトダイオードを使用して、リモコンのボタンが押されたことを検出することがよくあります。 IRフィルターは、太陽光がこの制御を妨げないようにします。 IRフォトダイオードは、赤外線レーザーと組み合わせることもできます。 これにより、通信信号が空中を送信され、非常に長い距離にわたって検出されます。

IRフォトダイオードは、ロボット工学およびセキュリティアプリケーションのセンサーとしても有用です。 移動ロボットは、多くの場合、フォトダイオードと赤外線発光ダイオード（LED）を組み合わせます。 LEDからの赤外線は人間の目には見えませんが、壁などの固体の物体からは反射します。 ロボットが物体に近づくと、IRフォトダイオードが赤外線の反射を検出します。 これにより、ロボットは壁や他の物体にぶつかる前に停止できます。

セキュリティシステムはこれらのコンポーネントを使用して侵入者を検出します。 このアプリケーションでは、赤外線の目に見えない性質が大きな利点となります。 IR光源は出入り口または部屋の片側に配置でき、反対側にはIRフォトダイオードが配置されます。 ダイオードは赤外線の一定のビームを検出できますが、侵入者はセンサーを見ることができません。 誰かが部屋に入って赤外線ビームを遮断すると、アラームが作動します。