Wat zijn de verschillende soorten IR-diodes?
IR-diodes, kort voor infrarooddiodes, zijn halfgeleidercomponenten die licht uitzenden met een golflengte langer dan het menselijk oog in de meeste gevallen zichtbaar kan detecteren. Dit type diode wordt gebruikt in verschillende consumentenelektronica, van televisieafstandsbedieningen tot de kleine infrarooddioden die signalen van een computermuis uitzenden. De diodes in het infrarode kleurenspectrum zijn gemaakt van halfgeleidende materialen zoals galliumarsenide, een mineraal kristal, germanium of aluminium galliumarsenide.
De manier waarop IR-diodes werken, is door elektrische signalen om te zetten in infraroodlicht dat kan worden doorgestuurd naar speciale detectoren. Deze ontvangers voeren de tegenovergestelde conversie uit en veranderen het infraroodlicht opnieuw in elektrische signalen. De diodes zelf hebben elektrische kenmerken die kunnen worden aangepast voor verschillende functies door emissies op verschillende niveaus van het infraroodspectrum toe te staan. Op deze manier kunnen sommige infrarooddioden worden gebruikt om radio- en televisieontvangers elektronisch af te stemmen.
Er zijn veel verschillende toepassingen voor IR-diodes. Ze worden gebruikt om beveiligingscamera's te activeren wanneer infrarood nabijheidssensoren iemand detecteren binnen een scherpgesteld gebied. Militair gebruik van infrarood omvat nachtzichtinstrumenten die fotonen in de buurt omzetten in versterkte zichtbare elektronen en details uit de duisternis halen. Ze worden ook gebruikt in scheepsbruggen, vliegtuigen en onderzeese bedieningspanelen als indicatielampjes bij weinig licht.
De infraroodsignalen die mobiele telefoons en afstandsbedieningen bedienen, worden bediend door een uitgezonden elektrisch signaal van diodes op specifieke frequenties om specifieke taken uit te voeren, zelfs wanneer de signalen zwak zijn. Sommige gamingapparaten voor consumenten die op een televisie zijn aangesloten, gebruiken infrarooddioden om te communiceren met interactieve games die op het scherm worden weergegeven. In medische apparatuur zijn infrarooddioden bevestigd aan opto-isolatoren, die apparaten voor de bescherming van elektrische circuits zijn. Opto-isolatoren beschermen de medische apparatuur terwijl tests op een patiënt worden uitgevoerd, zodat elektronische interferentie of ruis van medische apparatuur in de buurt kan worden geblokkeerd.
Een type IR-diode wordt een tunneldiode genoemd, die extreem snel werkt om signalen te versterken met behulp van kwantumtunneling in omgevingen met veel straling, zoals in een ruimtevaartuig. Een ander type is een light-emitting diode (LED); dit type komt voor in ongeveer 80% van de infrarooddioden. Krachtige infrarood-LED's concurreren vaak met een ander type infrarooddiode, laserdiodes genoemd, bij het uitvoeren van vergelijkbare taken in optische communicatiesystemen. Andere IR-diodes omvatten de gevoelige fotodiodes, die werken door licht in zonnecellen en optische apparatuur te detecteren. Arrays van LED's kunnen fotodiodes nabootsen wanneer ze worden gebruikt in computerschermen met aanraakdetectie, waarbij lichtreflecties van een stylus of menselijke vinger worden gedetecteerd.
Lopend onderzoek onderzoekt het gebruik van IR-diodes om lasers te vervangen voor kleine operaties in dermatologische kantoren, omdat deze mogelijk kosteneffectiever zijn. Daarnaast wordt onderzoek gedaan met nieuwe nanokristal-infrarooddioden. Deze worden quantum dot-LED's genoemd en worden onderzocht om te bepalen of ze stabiel genoeg zijn onder langdurige straling aan de Vanderbilt University.