2 optoelektron asboblarni ishlash tamoyillari mavzusini yoritishda axborot texnologiyalari

Optoelektron sensorlar - Tashqi jismoniy ta'sirni amalga oshiradigan asboblar: harorat, bosim, namlik, tezlashtirish, magnit maydoni va boshqalar, - elektr signallarida. Ushbu qurilmalarning ta'siri turli printsiplarga asoslanadi. Datchiklarga ochiq optik kanal bilan tasvir signallari va optocouter-ni o'z ichiga oladi. Ayniqsa, ushbu yo'nalishning jadal rivojlanishi tolali signalning tolada targ'ib qiluvchi optik signal xususiyatlarini o'zgartiradigan optik tolali sensorlarning kelishi bilan bog'liq.
Optik optik chiziqlar (VOLS) - moslashuvchan tolali optik yorug'lik qo'llanmalarini (kabel shaklida) o'z ichiga olgan asboblar va tizimlar (kabel shaklida), bittasi (uzatuvchi) tugashi va boshqa (qabul qiluvchi) bilan.
Uskunaning jismoniy asosi tolali chiroqlar, shuningdek, yorug'lik va qabul qilgichdagi fotoelektsiya hodisalari va fotovoltaik hodisalar tarqalish jarayonlarini aniqlaydi.
Ko'rsatkichlar - Visual displey tizimlari uchun elektr bilan boshqariladigan qurilmalar. Ular elektron soatlardan va mikro-hisoblulyator, taxtalar va boshqaruv panellaridan eng keng foydalanishni topadilar va "Man - EMM" tizimida. Axborot tipidagi moslamalarning jismoniy asoslari elektropoluminal turdagi elektrolum turlarini tashkil etadi (faol yoritgichli raster bo'lgan asboblar uchun) va elektrotexnika fenomeni (passiv aks ettiruvchi raster bilan asboblar uchun).Ichki opaelektronika mahsulotlarining tasnifiga muvofiq OEP Optelektur signalizatsiya konversiyasi ("Elektr - yorug'lik" o'zgarishi turi bo'yicha radiatsion, funktsional foydalanish darajasi amalga oshiriladi. va konstruktiv ijro. Maxsus guruhlarning har biri yangi qurilmalar va qurilmalar bilan to'ldirilganga o'xshaydi.
OPTOELEKTRONIKA VA UNING RIVOJLANISHI.
Optoelektronika – elektronikaning yorug’lik va elektr metodlaridan foydalanilib axboratlarni ishlash, saqlash hamda uzatish masalalari bilan shugyllanadigan bo’limi. Optoelektronika radioelektronika va hisoblash texnikasining taraqqiyot bosqichi sifatida yuzaga keldi. “Optoelektronika “ tushunchasi 1955 yillarda paydo bolib, birinchi bu so’z bilan optik aloqali elektron sxemalar tushunildi. Keyin 1960 yillarda kogerent nurlanishlarni keng foydalanish imkoniyatini beruvchi lazerni kashf qilinishi optik effektlarni tekshirishni yengillashtirdi va optikani elektronikada foydalanish bo’yicha takliflar soni keskin oshdi. Golografiyani rivojlanishi esa optikani elektronika bilan bog’lanishini kuchaytirib yubordi. Undan tashqari, lazer texnika va yarimo’tkazgichlar texnologiyasini rivojlanishida yangidan – yangi asboblarni yaratilishi va bu yo’nalishlarni sintez qilishga to’g’ri keldi. Keyin informasiyani yuqori darajada to’yinishi hisobiga uni turli ko’rinish va usullarda tez ishliv berish zarurati tug’uli. Bular hammasi optoelektronikani rivojlanishiga stimul bo’ldi. Optoelektronika yarimo’tkazgich va vakuum elektronikadan o’zining zvenosi (fotonlar aloqasi) borligi bilan farq qiladi. Fotonlar elektr jihatdan neytiral b’lganligidan optik aloqa kanalida elektr va magnit maydonlari tomonidan uyg’otilmaydi. Bu esa axboratlarni buzmasdan tekis uzatish va qabul qilishni ta’minlaydi. Axboratlar yorug’lik nuri yordamida uzatilganda aloqa liniyasida to’planib qolmaydi va sochilmaydi, shuning uchun axborot kechikmay, buzilmay , o’z vaqtida yetkaziladi. Optik tebranishlar chastotasining yuqoriligi (1013 - 1015 Gs) axborotlarnini ko’p va tez uzatilishini ta’minlaydi. Optoelektronikaning asosiy elementlari – yorug’lik mabalari ( lazerlar, yorug’lik diodlari), optik muhitlar( aktiv va passiv) hamda fotoqabulqilgichlar. Bu elementlardan turli nisbatda va ayrim – ayrim foydalanish mumkin. Optoelektronikani rivojlantirishning ikki yo’li – optik ( kogerent optoelektronika) va elektrooptik (optronika) mavjud. Hisoblash texnikasi sistemasini tuzishning yangi prinsipi va usullari , optik aloqa, axborotlarni eslab qolish va ishlash kogerent optoelektronika bilan bog’liqdir. Optronikaning rivojlanishi yorug’lik manbalari va fotoqabulqilgichlardan to’g’ri foydalanishga asoslangan. Optron sxemalar tuzilishi jihatidan yarimo’tkazgichlarga nisbatan ixcham va oddiy bo’ladi. 28 U elektr va optik signallarni kuchaytirish va o’zgartirish, almashlab ulash , modulyasiyalash va boshqalarni bajaradi.
Optika (yunoncha: optike — koʻrish haqidagi fan) — fizikaning yorugʻlikning tabiatini, yorugʻlik hodisalari qonuniyatlarini, yorugʻlik bilan moddalarning oʻzaro taʼsirini oʻrganadigan boʻlimi. Yorugʻlikning toʻgʻri chiziq boʻylab tarqalishi qadimda Mesopotamiya va qad. Misrda maʼlum boʻlgan hamda undan qurilish ishlarida foydalanishgan. Tasvirning koʻzguda hosil boʻlishi bilan miloddan avvalgi 3-asrda Aristotel, Platon, Yevklidlar shugʻullanishgan. O.ning rivojlanishi I. Nyuton, R. Guk, F. Grimaldi, X. Gyuygens va boshqalarning ishlari bilan bogʻliq. 11-asrda arab olimi Ibn al-Xaysam (Algazen) O. toʻgʻrisida risola yozgan boʻlsada, yorugʻlikning sinishi qonunini ifodalay olmagan. Faqat 1620-yillarda bu qonunni tajriba yoʻli bilan golland olimi V. Snellius va R. Dekart isbotladi. 17-asrdan yorugʻlik haqida korpuskulyar va toʻlqin nazariyalar paydo boʻla boshladi. Yorugʻlik korpuskulyar (zarra) nazariyasining targʻibotchisi X. Gyuygens edi.
Yorugʻlikning toʻlqin tabiati haqidagi tasavvurlar M. Lomonosov va L. Eyler tomonidan rivojlantirildi. 19-asr boshlarida ingliz olimi T. Yung va O. Frenel ishlari yorugʻlik toʻlqin nazariyasining uzil-kesil gʻalabasiga olib keldi. O. Frenel kristallooptika hodisalariga toʻlqin nazariyasini qoʻlladi. T. Yung yorugʻlik interferensiyasi hodisasini kuzatdi. Bu hodisa yorugʻlik toʻlqin tabiatiga ega ekanligini koʻrsatdi. O. Frenel yorugʻlik interferensiyasi asosida yorugʻlikning toʻgʻri chiziq boʻylab tarqalishini, turli difraksiya xrdisalarini va boshqalarni tushuntirdi. Yorugʻlikning sinishi va qaytishida yorugʻlikning qutblanishini fransuz olimi E. Malyus kuzatdi (1808) va fanga "yorugʻlikning qutblanishi" terminini kiritdi. M. Faradey yorugʻlik qutblanish tekisligining magnit maydonda burilishini kashf qildi (1846) va elektromagnetizm bilan O. orasidagi bogʻlanishni, tok kuchi elektromagnit birligining elektro-statik birligiga nisbati yorugʻlik tezligiga tengligini (3-10°sm/s) topdi.
J. K. Maksvell elektromagnit maydon tushunchasini rivojlantirdi, yorugʻlik ham elektromagnit toʻlqindan iborat, degan nazariyani yaratdi. U yorugʻlikning elektromagnit nazariyasiga asoslanib, yorugʻlikning hatto bosimi boʻlishini aytdi va uning son miqdorini nazariy aniqladi (1873). Uning nazariy tekshirishlari elektromagnit maydonning yorugʻlik tezligiga teng tezlik bilan tarqalishini koʻrsatdi. Italyan olimi A. Bartoli esa 1876 yilda yorugʻlik bosimining termodinamik asosini yaratdi. 1899 yilda P. N. Lebedev birinchi boʻlib tajriba yoʻli bilan yorugʻlik bosimini aniqladi. 1888 yil da G. Gers vakuumda tarqalayotgan elektromagnit maydonning tezligi yorugʻlik tezligiga teng ekanligini aniqladi va J. Maksvell nazariyasini tajriba yoʻli bilan tasdikladi.
Yorugʻlikning modsalar bilan taʼsirlashuvini 19-asr 90-yillarida juda koʻp olimlar, jumladan, nemis olimi E. Drude, G. Gelmgols va G. A. Lorents tekshirdilar. Lorents modda va yorugʻlikning elektromagnit nazariyasini yaratdi. Shu nazariya asosida O.dagi qator hodisalarni, mas, yorugʻlikning dispersiya hodisasi, dielektrik singdiruvchanlik ye ning elektromagnit toʻlqin uzunligi X ga bogʻliq boʻlishi va h.k.ni tekshirish va tushuntirish mumkin boʻldi.
Klassik elektron nazariya ayrim optik hodisalarni tushuntirib bera olmadi va nazariya natijalari tajriba natijalariga, mas, mutlaq qora jismning issiklik nurlanishi spektrida energiya taqsimoti va boshqalarga mos kelmay qoldi. Bunday qiyinchilikni bartaraf qilish uchun M. Plank yorugʻlikning kvant nazariyasini yaratdi (1900). O.ning keyingi rivojlanishi kvant mexanika nazariyalari bilan bogʻliq. Fotoeffekt hodisasi uchun Plank nazariyasini A. Eynshteyn rivojlantirib, yorugʻlik kvanti — foton tushunchasini fanga kiritdi (1905). Yorugʻlikning elektromagnit nazariyasi nisbiylik nazariyasining yaratilishiga mos boʻldi.
O. shartli ravishda geometrik O. va toʻlqin O.siga, fiziologik O., nochiziqli O. va boshqa xillarga boʻlinadi. Geometrik O.da yorugʻlikning qaytishi va sinishi qonunlari asosida, yaʼni ikki muhit chegarasida yorugʻlikning sinishi va qaytishi natijasida obʼyektlarning tasviri hosil boʻlishini tushuntirish mumkin. Unda fotometriya, yorugʻlik oqimi, yorugʻlik kuchi, yoritilganlik va yorugʻlikni miqsoriy ifodalovchi boshqa kattaliklar qaraladi. Geometrik O. fotometriya bilan birga O. texnikasi, yaʼni optik asboblar nazariyasi va ratsional yoritish, yorugʻlik dastasini taqsimlash va yoʻnaltirish taʼlimotining ilmiy asoslari bilan ham shugʻullanadi.
Toʻlqin O.sida interferensiya, difraksiya va yorugʻlikning qutblanishi kabi yorutlik tabiati bilan bogʻliq boʻlgan hodisalar oʻrganiladi. Bu hodisalar nazariyalarining rivojlanishi yorugʻlik tabiatini toʻla ochib berish bilan birga, yorugʻlikning qaytishi va sinishi qonunlarini ham tushuntirib bera oldi.
Yorugʻlikning modda bilan taʼsiri tufayli har xil effektlar — mexanik (yorugʻlik bosimi, Kompton effekti), xususiy optik (yorugʻlikning sochilishi, fotolyuminessensiya), elektr (fotoelektr hodisa), kimyoviy (foto-kimyo va fotografiya effektlari), shuningdek, yorugʻlikning yutilishi va sochilishi, issiklik nurlanishi va boshqa kuzatiladi.
Yorugʻlikning yutilishi va sochilishi rang haqidagi taʼlimot asosini tashkil qilib, rassomlik sanʼatida keng ishlatiladi. Mas, tiniq boʻlmagan muhitda yorugʻlikning sochilishi fotolyuminessensiya uchun asos boʻlib xizmat qiladi. Lyuminessensiya hodisasi hozirgi zamon gaz razryad va lyuminessensiya yorugʻlik manbalarini yara-tish maqsadida qoʻllaniladi. Bu yorugʻlik manbalari elektr energiyani ancha tejaydi. Ulardan lyuminissensiyalanuvchi ekranlar tayyorlashda foydalaniladi. Bu ekranlar rentgenologiya, televideniye, oʻlchov asboblari va harbiy texnikada ishlatiladi. Fotoelektr hodisaga asosan oʻlchov asboblari, har xil yorugʻlik relelari ixtiro qilindi. O. texnikasi va mashinasozlikda metall yoki obʼyektni nazorat qilish yorugʻlik intenferensiyasi hodisasiga asoslangan. Yorugʻlik difraksiyasi hodisasi arxitektura akustikasida ultraakustik toʻlqinlarni optik qayd qilishga imkon beradi. Rentgen nurlarining molekulalar, ayniqsa, kristallardagi difraksiyasi moddalar strukturasini tahlil qilishda muhim ilmiy va amaliy ahamiyatga ega.