Приглашаем посетить сайт
ОПТРОН
ОПТРОН - оптоэлектронный прибор, <состоящий из оптич. излучателя и фотоприёмника, объединённых один с другимоптич. и электрич. связями и помещённых в общем корпусе. Физ. основу работыО. составляют процессы преобразования электрич. сигналов в оптические (визлучателе), оптич. сигналов в электрические (в фотоприёмнике), а такжепередачи этих сигналов по оптич. каналам и электрич. цепям. Излучателемв О. обычно служит излучающий светодиод (напр., на основе AlGaAsили GaAsP), фотоприёмником - фотодиод, фототранзистор, фототиристор (преим. <кремниевые), фоторезистор (напр., на основе CdS), материалом оптич. канала- прозрачные полимеры, стёкла, волоконные световоды, воздух. В цепи электрич. <связи могут дополнительно включаться микроэлектронные блоки, такие, какусилители, пороговые схемы, источники питания. Наиб. перспективны монолитныеО., в к-рых излучатель и фотоприёмник реализованы в едином интегриров. <устройстве (напр., методами интегральной оптики).
Типы связей между излучателем и фотоприёмникомопределяют функциональные возможности О. При наличии только прямой электрич. <связи О. представляет собой прибор с оптич. входом и выходом (рис., а),обеспечивающий преобразование излучения (напр., инфракрасного в видимое, <некогерентного в когерентное и т. п.). При наличии только прямой оптич. <связи О. - прибор с электрич. входом и выходом (рис., б), играющийроль элемента гальванич. развязки. Регенеративный О. (рис., в),в к-ром усиленный сигнал с выхода подаётся на вход и к-рый способен выполнятьф-ции усилителя, генератора, переключателя как электрич., так и оптич. <сигналов, может быть реализован с помощью прямой электрич. и положительнойобратной оптич. связи. О. с открытым (рис., г) или управляемым (рис., д )оптич. каналом связи используется как датчик, позволяющий осуществлятьсчёт предметов, контроль качества их поверхности, измерение электрич. имагн. полей, скорости вращения, давления, ускорения, вибрации.
Электрические и оптические связи в оптронах:1- излучатель; 2 - фотоприёмник; 3 - микроэлектронныйблок; 4 - отражатель; 5 - управляемая оптическая среда.
Наибольшее промышленное распространениеполучили О. с прямой оптич. связью (рис., б), называемые также оптопарами;для них характерны практически полная гальванич. развязка входа и выхода, <высокая электрич. прочность, однонаправленность потока информации по оптич. <каналу, отсутствие обратного воздействия фотоприёмника на излучатель, широкаяполоса пропускания, большой срок службы, малые габариты и масса. Осн. параметрыО.: коэф. передачи тока из входной цепи в выходную (~1 - 10% и 50 - 5000%)при использовании фотодиода и фототранзистора соответственно; время задержкисигнала (30 - 100 нс и 1 - 10 мкс для упомянутых фотоприёмников); напряжениеизоляции (типично 1 - 3 кВ). К выходу О. подключают усилители и преобразователифотосигналов, обычно в интегральном исполнении (либо эти схемы изготовляютна одном кристалле с фотодиодом - оптоэлектронная микросхема).
О. с прямой оптич. связью нашли применениев вычислит. технике, приборостроении, автоматике, электротехнике, связив качестве элементов электрич. развязки (аналоги импульсных трансформаторов)и бесконтактного управления (аналоги реле).
Лит.: Носов Ю. Р., Сидоров А. С.,Оптроны и их применение, М., 1981.
Ю. Р. Носов.