Infraraudonųjų spindulių diodų įvedimas

Infraraudonųjų spindulių diodų įvedimas

Infraraudonųjų spindulių diodai (šviesos diodai (šviesos diodai, o mes taip pat įvardijame kaip IR LED) yra puslaidininkiniai įtaisai, skleidžiantys šviesą infraraudonųjų spindulių spektre, kai per juos praeina elektros srovė. Šie SMD LED ir DIP LED tapo esminiu įvairių programų komponentu, įskaitant nuotolinio valdymo pultą, apsaugos sistemas, ryšių įrenginius ir naktinio matymo technologijas. Mes išsamiai papasakosime apibrėžimą, sudėties, darbo principą, charakteristikas ir pritaikymą.

Infraraudonųjų spindulių diodų (šviesos diodų) apibrėžimas. Infraraudonųjų spindulių šviesos diodas yra tam tikro tipo šviesos diodas, kuris skleidžia šviesą elektromagnetinio spektro infraraudonųjų spindulių srityje. Infraraudonųjų spindulių spektras paprastai svyruoja nuo maždaug 700 nanometrų (NM) iki 1 milimetro (mm) bangos ilgio, už raudonojo matomo spektro galo. Infraraudonieji šviesos diodai yra specialiai sukurti taip, kad skleistų šviesą šiame diapazone, todėl jie tampa nematomi plika akimi, tačiau aptinkami infraraudonųjų spindulių jutikliais ir kameromis.

Infraraudonųjų spindulių kompozicija

Infraraudonųjų spindulių šviesos diodai (tai apima 940 nm šviesos diodą, 850 nm šviesos diodus, 730 nm šviesos diodus, 1050 nm šviesos diodus, 1550 nm LED ekt.) Paprastai yra sudarytos iš puslaidininkių medžiagų, skleidžiančių šviesą, kai srovė teka per juos. Infraraudonųjų spindulių šviesos dioduose dažniausiai naudojamos puslaidininkinės medžiagos yra galio arsenidas (GaAs), galio arsenido fosfidas (Gaasp) ir Gallilium aliuminio arsenidas (Gaalas). Šios medžiagos yra pasirinktos dėl jų galimybės skleisti šviesą infraraudonųjų spindulių spektre ir jų suderinamumą su LED gamybos procesais. Infraraudonųjų spindulių LED struktūrą sudaro keli puslaidininkių medžiagų sluoksniai. Pats paprasčiausia struktūra apima N tipo puslaidininkių sluoksnį ir P tipo puslaidininkio sluoksnį, atskirtą sankryža, vadinama aktyvia sritimi. Kai per PN sankryžą taikoma priekinė įtampa, elektronai ir skylės rekombinuoti aktyviojoje srityje, išleidžiant energiją fotonų pavidalu. Šių fotonų energija atitinka skleidžiamos šviesos bangos ilgį, kuris infraraudonųjų spindulių atveju patenka į infraraudonųjų spindulių spektrą.

Infraraudonųjų spindulių darbo principas

Infraraudonųjų spindulių šviesos diodo veikimo principas yra pagrįstas elektroliuminescencijos reiškiniu, kai šviesos spinduliavimas atsiranda dėl įkrovos nešėjų (elektronų ir skylių) rekombinacijos puslaidininkinėje medžiagoje. Kai LED PN sankryžoje taikoma priekinė šališkumo įtampa, elektronai iš N tipo regiono ir skylės iš p tipo regiono įšvirkščiami į aktyvųjį regioną. Aktyviame regione elektronai rekombinuoti su skylutėmis, išleidžiant energiją į energiją, išleidžiant energiją į energiją. Fotonų forma. Puslaidininkinės medžiagos energijos juosta lemia skleidžiamos šviesos bangos ilgį. Infraraudonųjų spindulių šviesos diodų atveju juostos juosta yra skirta skleisti šviesą infraraudonųjų spindulių spektre, kuris yra nematomas žmogaus akiai, tačiau jį galima aptikti infraraudonųjų spindulių jutikliais ir kameromis.

Infraraudonųjų spindulių charakteristikos

Infraraudonųjų spindulių šviesos diodai pasižymi keliomis savybėmis, dėl kurių jie yra tinkami įvairiausiems pritaikymams. Kai kurios pagrindinės infraraudonųjų spindulių šviesos diodų charakteristikos apima: 1. Bangos ilgio diapazonas: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai skleidžia šviesą infraraudonųjų spindulių spektre, paprastai svyruojant nuo 700 nanometrų iki 1 milimetro bangos ilgio. Specifinis infraraudonųjų spindulių šviesos diodų skleidžiamas bangos ilgis priklauso nuo jos konstrukcijoje naudojamos puslaidininkinės medžiagos.2. Efektyvumas: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai yra labai veiksmingi konvertuojant elektrinę energiją į lengvą energiją. Šis efektyvumas yra labai svarbus pritaikymui, kai energijos suvartojimas kelia susirūpinimą, pavyzdžiui, nešiojamuose įrenginiuose ar akumuliatoriaus valdomose sistemose.3. LIFENSPAN: Infraraudonųjų spindulių šviesos diodai turi ilgą gyvenimo trukmę, paprastai svyruojančią nuo 50 000 iki 100 000 valandų nuolatinio eksploatavimo. Dėl šio ilgaamžiškumo jie idealiai tinka pritaikymui, kai techninė priežiūra ar pakeitimas yra sunkus ar brangus.4. Momentinis veikimas: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai turi greitą reakcijos laiką, tai reiškia, kad jie gali įjungti ir išjungti beveik akimirksniu. Ši charakteristika yra būtina programoms, kurioms reikalingas greitas šviesos šaltinio moduliavimas ar perjungimas.5. Kryptis: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai skleidžia šviesą kryptinoje spindulyje, todėl jie yra tinkami pritaikyti, kur reikia tiksliai nukreipti šviesos šaltinį. Šį kryptinį išėjimą galima dar labiau sustiprinti naudojant optinius lęšius ar atšvaitus.

Infraraudonųjų spindulių programos

Infraraudonųjų spindulių šviesos diodai yra plačiai naudojami įvairiose programose įvairiose pramonės šakose. Kai kurie pagrindiniai infraraudonųjų spindulių šviesos diodų programos yra: 1. Nuotolinio valdymo pultai: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai dažniausiai naudojami nuotolinio valdymo įrenginiuose televizoriams, oro kondicionieriams ir kitiems elektroniniams prietaisams. Šviesos diodų skleidžiamą infraraudonųjų spindulių lemputę priima jutiklis priimančiame įrenginyje, leidžiantis atlikti belaidį ryšį ir valdymą.2. Apsaugos sistemos: infraraudonieji šviesos diodai yra neatsiejama apsaugos sistemų, tokių kaip stebėjimo kameros ir judesio jutikliai, dalis. Infraraudonųjų spindulių šviesa yra nematoma žmogaus akiai, tačiau ją galima aptikti fotoaparatais, turinčiais infraraudonųjų spindulių jutiklius, įgalinant naktinio matymo galimybes.3. Ryšio įtaisai: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai naudojami optinių ryšių sistemose, norint belaidžiu būdu perduoti duomenis per nedidelius atstumus. Infraraudonųjų spindulių lemputė gali perduoti duomenų signalus, kurie yra apsaugoti nuo radijo dažnio signalų trukdžių, todėl jis yra tinkamas saugiems ryšio programoms.4. Automobilių programos: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai vis dažniau naudojami automobilių programose, tokiose kaip artumo jutikliai, stabdžių žibintai ir interjero apšvietimas. Infraraudonųjų spindulių jutikliai gali aptikti objektus transporto priemonės apylinkėse ir padėti pagalbos automobilių stovėjimo aikštelėms.5. Medicininiai prietaisai: Infraraudonųjų spindulių šviesos diodai naudojami medicinos prietaisuose tokioms programoms kaip fototerapija, kraujo deguonies prisotinimo stebėjimas ir šiluminis vaizdavimas. Infraraudonųjų spindulių gebėjimas prasiskverbti į audinius daro jį vertingą neinvazinių medicininių procedūrų metu.6. Pramoninė automatizavimas: infraraudonųjų spindulių šviesos diodai naudojami pramonės automatizavimo sistemose tokioms užduotims kaip objektų aptikimas, padėties jutimas ir brūkšninių kodų nuskaitymas. Dėl infraraudonųjų spindulių jutiklių patikimumo ir greičio jie yra tinkami gamybos ir logistikos programoms.

Išvada

Infraraudonųjų spindulių diodai (šviesos diodai) yra puslaidininkiniai įtaisai, skleidžiantys šviesą infraraudonųjų spindulių spektre, todėl jie yra vertingi įvairioms programoms, kurioms reikalingas nematomas šviesos šaltinis. Dėl infraraudonųjų spindulių LED kompozicijos, darbo principo, charakteristikų ir taikymo jie tampa universaliu ir esminiu komponentu įvairiose pramonės šakose, įskaitant elektroniką, ryšius, automobilių, sveikatos priežiūros ir saugumą. Technologijos ir toliau tobulėja, efektyvių ir patikimų šviesos šaltinių poreikis, atsižvelgiant į efektyvių ir patikimų šviesos šaltinių poreikį. Kaip tikimasi, kad infraraudonieji šviesos diodai augs. Supratę pagrindinius infraraudonųjų spindulių šviesos diodų principus ir pritaikymą, inžinieriai ir tyrėjai gali toliau kurti naujoves ir kurti naujas technologijas, kurios panaudoja unikalias infraraudonųjų spindulių savybes įvairioms programoms.