Jakie są różne rodzaje diod IR?
Diody IR, w skrócie diody podczerwone, to elementy półprzewodnikowe, które emitują światło o długości fali większej niż ludzkie oko jest w stanie w widzialny sposób wykryć w większości przypadków. Ten typ diody jest stosowany w różnych urządzeniach elektronicznych, od pilotów telewizyjnych po małe diody podczerwieni, które emitują sygnały z myszy komputerowej. Diody w spektrum kolorów w podczerwieni są wykonane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak arsen galu, który jest krystalicznym minerałem, germanem lub arsenkiem galu i glinu.
Sposób działania diod IR polega na konwersji sygnałów elektrycznych na światło podczerwone, które można przesyłać do specjalnych detektorów. Odbiorniki te wykonują odwrotną konwersję, ponownie przekształcając światło podczerwone w sygnały elektryczne. Same diody mają właściwości elektryczne, które można modyfikować dla różnych funkcji, umożliwiając emisję na różnych poziomach widma podczerwieni. W ten sposób niektóre diody podczerwieni mogą być wykorzystywane do dostrajania odbiorników radiowych i telewizyjnych drogą elektroniczną.
Istnieje wiele różnych zastosowań diod IR. Służą do wyzwalania kamer systemu bezpieczeństwa, gdy czujniki zbliżeniowe na podczerwień wykryją kogoś w wyznaczonym obszarze. Wojskowe zastosowania podczerwieni obejmują instrumenty noktowizyjne, które przekształcają pobliskie fotony świetlne na wzmocnione widoczne elektrony i wydobywają szczegóły z ciemności. Są one również stosowane w mostach statków, samolotach i okrętach podwodnych jako panele kontrolne w warunkach słabego oświetlenia.
Sygnały w podczerwieni, które obsługują telefony komórkowe i piloty, są sterowane przez emitowany przez diody sygnał elektryczny o określonych częstotliwościach, aby wykonywać określone zadania, nawet gdy sygnały są słabe. Niektóre konsumenckie urządzenia do gier podłączone do telewizora wykorzystują diody podczerwieni do komunikacji z interaktywnymi grami wyświetlanymi na ekranie. W sprzęcie medycznym diody podczerwone są przymocowane do optoizolatorów, które są urządzeniami zabezpieczającymi obwody elektryczne. Optoizolatory chronią sprzęt medyczny podczas przeprowadzania testów na pacjencie, aby można było zablokować wszelkie zakłócenia elektroniczne lub hałas z pobliskiego sprzętu medycznego.
Jeden typ diody IR nazywa się diodą tunelową, która działa niezwykle szybko w celu wzmocnienia sygnałów przy użyciu tunelowania kwantowego w środowiskach o wysokim promieniowaniu, takich jak statek kosmiczny. Innym typem jest dioda elektroluminescencyjna (LED); ten typ występuje w około 80% diod podczerwieni. Diody podczerwieni o dużej mocy często konkurują z innym rodzajem diody podczerwieni, zwanym diodami laserowymi, wykonując podobne zadania w systemach komunikacji optycznej. Inne diody IR obejmują czułe fotodiody, które działają poprzez wykrywanie światła w ogniwach słonecznych i sprzęcie optycznym. Układy diod LED mogą naśladować fotodiody, gdy są używane w ekranach dotykowych komputera, wykrywając odbicia światła od rysika lub palca ludzkiego.
Trwają badania nad zastosowaniem diod IR w celu zastąpienia laserów w mniejszych operacjach w gabinetach dermatologicznych, ponieważ mogą być one bardziej opłacalne. Dodatkowo prowadzone są badania nad nowymi nanokrystalicznymi diodami podczerwieni. Są to tak zwane diody LED z kropkami kwantowymi i są badane w celu ustalenia, czy będą wystarczająco stabilne pod wpływem długotrwałego promieniowania na Uniwersytecie Vanderbilt.