viernes, 22 de marzo de 2013

Optoelectrónica


  • INTRODUCCION
La optoelectrónica es el nexo de unión entre los sistemas ópticos y los sistemas electrónicos. Los componentes optoelectrónicos son aquellos cuyo funcionamiento está relacionado directamente con la luz.

Los sistemas optoelectrónicos están cada vez más de moda. Hoy en día parece imposible mirar cualquier aparato eléctrico y no ver un panel lleno de luces o de dígitos más o menos espectaculares. Por ejemplo, la mayoría de los walkman disponen de un piloto rojo que nos avisa, siempre en el momento más inoportuno, que las pilas se han agotado y que deben cambiarse. Los tubos de rayos catódicos con los que funcionan los osciloscopios analógicos y los televisores, las pantallas de cristal líquido, los modernos sistemas de comunicaciones mediante fibra óptica, ... son algunos de los ejemplos de aplicación de las propiedades ópticas de los materiales que nos disponemos a desglosar en este capítulo. Pero antes debemos recordar los conceptos elementales acerca de la luz.

  • LA RADIACION ELECTROMAGNETICA
No se pretende aquí realizar un estudio riguroso a cerca de la radiación electromagnética. Simplemente se recordarán algunos conceptos básicos, imprescindibles para comprender el capítulo.


1. La radiación electromagnética está formada por fotones.
2. Cada fotón lleva asociada una energía que se caracteriza por su longitud de onda según la ecuación

E = hc

donde

•    E = energía del fotón
•    c = velocidad de la luz 3*10^8 m/s
•    h = constante de Planck
•    = longitud de onda del fotón.

El numerador de la expresión de la energía es una constante. Por eso, la energía de un fotón es mayor cuanto menor sea la longitud de onda, que se encuentra en el denominador.

La luz, tal y como la entiende la persona de a pie, no es mas que una parte de la radiación electromagnética que es capaz de excitar las células de la retina del ojo. La radiación electromagnética abarca un concepto más general.





La radiación electromagnética queda dividida según su longitud de onda (Imagen anterior). A continuación se comentan algunos aspectos relativos a estas divisiones:
  • Las ondas de radio son generadas por circuitos electrónicos, como osciladores LC, y son utilizadas en comunicaciones.
  • Las microondas abarcan la zona desde 1 rnm hasta 30 cm. Resultan adecuadas para los sistemas de radar, navegación aérea y para el estudio de las propiedades atómicas de la materia.
  • Las ondas infrarrojas son llamadas también ondas térmicas ya que estas ondas son producidas principalmente por cuerpos calientes y son absorbidas fácilmente por la mayoría de los materiales. La energía absorbida aparece como calor. Estas ondas comprenden longitudes de onda desde 1 rnm hasta 4x10^-7 m.
    • La luz visible es la parte del espectro que puede percibir el ojo humano. Incluye las longitudes de onda desde 4x10^-7 hasta 7x10^-7 metros o lo que es lo mismo, desde 400nm hasta 700nm. Los diferentes colores corresponden a ondas de diferente longitud de onda.
    • La luz ultra violeta (6x10^-8 - 3.8x10^-7) es producida principalmente por el sol. Es la causa de que la gente se ponga morena.
    • Los rayos X y los rayos garnma son ondas de gran energía que dañan la estructura de los tejidos humanos.

La optoelectrónica se centra principalmente en la parte del espectro electromagnético correspondiente a la luz visible y la parte del infrarrojo cercano a la luz visible.

DISPOSITIVOS OPTOELECTRONICOS BASICOS
A nivel de componentes podemos distinguir tres tipos de dispositivos:
  • Dispositivos emisores: emiten luz al ser activados por energía eléctrica. Son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía luminosa. A este nivel corresponden los diodos LED o los LÁSER.
  • Dispositivos detectores: generan una pequeña señal eléctrica al ser iluminados. Transforma, pues, la energía luminosa en energía eléctrica.
  • Dispositivos fotoconductores: Conducen la radiación luminosa desde un emisor a un receptor. No se producen transformaciones de energía.

Tras esta amena introducción, nos adentramos en el maravilloso mundo de la optoelectrónica.

 
Espero haber ayudado en algo. Hasta la próxima oportunidad!

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