Ege Üniversitesi Optik Elektronik Ders Notları

Yarıiletken malzeme üretim tekniklerinin gelişimi sırasında ışığın etkisi hep engelleyici bir unsur olarak değerlendirildi. Işık alan yarıiletken malzemeler hesaplanan çalışma performansını göstermiyordu. Bu nedenle ışık geçirmez bir kılıf içine yerleştirmek zorunlu oluyordu. 1940ların sonunda yarıiletken transistörlerin keşfedilmesinden sonra ışığın etkisinden yararlanılabileceği gündeme geldi.

Bu etkinin denetlenebileceği hatta işe bile yaratılabileceği anlaşıldı. Işık yardımı ile akım denetimi yanı sıra, elektrik enerjisi elde edilebileceği de ortaya çıktı.

Optik elektroniğin sıçraması ve endüstrinin bu alana hızla ve büyük miktarda araştırma kaynağı sağlaması da bu keşifle başladı. Böylece optoelektronik, elektroniğin ışığın yarıiletkenler üzerindeki etkilerini inceleyen bir dalı olarak gelişmeye başladı.

Endüstrinin bu ucuz (yeterince çaba harcanırsa gelecekte neredeyse bedava) enerji kaynağını keşfetmesiyle, optik elektronik dalındaki araştırmalara büyük kaynaklar aktarıldı. Işık (güneş) enerjisinden enerji elde edilmesine giden yolda, yarıiletkenlerin ışık kaynağı, ışık algılayıcı ve lazer üreteci olarak kullanılabileceklerinin ortaya çıkmasıyla, önceleri OPTRONİK, günümüzde ise FOTONİK olarak adlandırılan yeni bir bilim dalı doğmuştur.

Fotoniğin araştırma ve üretim alanları ucuz enerji üretimi ile sınırlı kalmamış, özellikle haberleşme ve sayısal elektronikte ipleri ele geçirmiştir. Yarıiletken lazer ve fiberoptik ağlar kullanılarak iletişim ve veri aktarımı çok hızlanmış ve ucuzlamıştır. Yine lazer teknolojisinin uzantısı olarak, verileri optik olarak saklayabilecek ortamlar (lazer diskler) kullanıma sunulmuştur. Sayısal elektroniğin günümüzdeki yapısı ve mantığı ile erişilmesi olası olmayan yapay zeka için fotonik tabanlı tezler üretilmeye başlanmış ve endüstriden güçlü destekler bulunabilmiştir.

Yarıiletken tekniğiyle üretilen fotodirenç, fotodiyot, fototransistör, fototristör türü aygıtlar kullanılarak sezme ve denetleme işlemleri ve uyarı sistemleri güvenilir ve duyarlı olarak kurulabilmektedir. Gözle algılanamayan dalgaboyundaki ışık ile çalışılabildiği için güvenlik ve kullanım kolaylığı artmaktadır.

Özetle fotonik, sıvı kristallerden fiber optik kablolara, CD-i, CD-v, CD-r, müzik CDleri ve DVDlerden haberleşme uydularına dek yaşamı kolaylaştıran pek çok buluşa imza atmış, uzay araştırmalarından ABS fren sistemine uzanan yelpazede pek çok ürünün keşfine temel oluşturmuştur. Bütün bu buluşların tek bir ortak noktası vardır.

IŞIL BAĞLAŞTIRI/YALITICILAR (OPTOCOUPLER/OPTOISOLATORS)

Optocoupler yada optoisolator olarak bilinen aygıtlar, akısı, saydam bir yalıtım malzemesi üzerinden herhangi bir tür seziciye aktarılan bir foton yayıcı içerirler. Foton yayıcı birim için önceleri akkor telli yada neon lambalar kullanılmaktayken artık LEDler (görünür yada görünmez dalgaboyunda) yaygın olarak kullanılmaktadır. Yayıcı ile sezici arasındaki yalıtkan saydam malzeme de hava, cam, plastik yada ışık lifi olabilmektedir. Yayıcı ile sezici, ortam ışığından yalıtmak amacıyla ışıma geçirmeyen bir kılıf içerisinde bulunurlar. Kullanılan sezici, fotodirenç, fotodiyot, fototransistör, fotoFET, fototriyak, fotoSCR yada tümleşik fotodiyot/yükselteç olabilir.

Işıl bağlaştırıcılar, kullanılan sezici ve türüne göre çok değişik giriş, çıkış ve bağlaşım karakteristikleri gösterebilmektedirler. Işıl yalıtıcılarda kızılberisi dalgaboylarının kullanılması yaygındır. Bağlaşım katsayısının en yüksek değerde olabilmesi için yayıcı ve sezicinin dalgaboylarının olabildiğince çakışması gereklidir. Yayıcı ile sezicinin dalgaboylarının çakışması ile optik yalıtıcının hızı da artmış olur. Ortalama bir optoisolator Mhz düzeyinde aktarım hızlarına erişebilir. Ayrıca sayısal veri iletiminde ve fiber-optik ağlarda kullanılan onlarca MHz hızlarında aygıtlar da bulunmaktadır.

İçindekiler

ışık ,foto iletken gözler-(ldrler)
Fotodiyotlar ,güneş pilleri
Fototransistörler
Fototristörler (lascr)
Yayıcılar ,ir yayıcılar (ired)
Işık yayan diyotlar (led)
Işıl bağlaştırı/yalıtıcılar (optocoupler/optoisolators)
Göstergeler ,led göstergeler
Sıvı-kristal göstergeler (lcd)
Diğer göstergeler
Görüntü seziciler (image sensors)
Laser ,katı hal laser
Gaz laser ,yarı iletken laser
Organik boya (sıvı) laser
Laserların endüstriyel kullanımı
Işık lifleri (optical fibers) Kısa geçmişi
Işık kılavuzu-olarak fiberoptic
Fiberskop
Fiber optic dizgeleri
Optical fiber yapısı
Optical fiber yitimleri
Işık lifi üretim teknikleri
Işık lifinin nitelik verileri
Doğrusallık
Uzaklıkla zayıflama
Kanal sığası ve bant genişliği
Işık hatlarının kesintisiz alabileceği en uzun yol
Işık liflerinin üstünlük ve sakıncaları
Işık liflerinin uygulama alanları

Ege Üniversitesi Ege Meslek Yüksekokulu Endüstriyel Elektronik Programı Optik Elektronik Ders Notları Hazırlayan : Öğr. Gör. İLKER ONGUN Emeği geçen Kişilere Teşekkürler.