 | Pobierz cały dokument optoelementy.instrukcja.do.laboratorium.doc Rozmiar 473 KB |
POLITECHNIKA RZESZOWSKA
Im. Ignacego Łukasiewicza
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Katedra Awioniki i Sterowania
Laboratorium Podstaw Elektroniki
Charakterystyki optoelementów
WSTĘP TEORETYCZNY
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami optoelementów. Jednym z elementów optoelektronicznych jest dioda elektroluminescencyjna LED, zwana również diodą świecącą. Pracuje ona prawidłowo przy polaryzacji złącza w kierunku przewodzenia, czyli w chwili, gdy na diodzie występuje spadek napięcia i możliwe jest przewodzenie.
Zasada działania diod elektroluminescencyjnych jest oparta na zjawisku elektroluminescencji, które polega na zamianie energii nośników ładunku (elektronów) na energię promienistą (rekombinacja) i wyemitowaniu kwantu promieniowania w postaci fotonu. Rekombinacja nośników ładunku zachodzi w półprzewodnikach wówczas, gdy elektrony przechodzą z wyższego na niższy poziom energetyczny. Wtedy, podczas przejścia, energia elektronu zostaje zamieniona na kwant promieniowania elektromagnetycznego. Długość fali emitowanego promieniowania:
λ=ch/Wg
c - prędkość światła
h - stała Plancka
Wg - szerokość pasma zabronionego (lub różnica energii poziomów, między którymi
zachodzi rekombinacja)
Długość fali emitowanego promieniowania zwiększa się ze wzrostem temperatury złącza. Diody emitują promieniowanie w bardzo wąskim przedziale widma: od 490 nm do 950 nm. Diody elektroluminescencyjne są wytwarzane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak: Ga As, Gap, GaAsP o odpowiednim domieszkowaniu, charakteryzujących się dużą sprawnością emisji promieniowania. Diody emitują promieniowanie o barwach: niebieskiej, żółtej, zielonej, pomarańczowej, czerwonej. Produkuje się również diody świecące kilkoma kolorami.
Parametrami optycznymi diody LED są:
- strumień energetyczny (moc emitowana przez diodę) wyrażany w watach lub strumień świetlny (moc emitowana przez diodę świecącą) wyrażany w lumenach (lm). Wartość mocy emitowanej przez diodę rośnie ze wzrostem prądu przewodzenia, a maleje ze wzrostem temperatury złącza
- natężenie promieniowania wyrażone w luksach (jednostka równa natężeniu oświetlenia wytworzonego przez strumień świetlny 1lm x m^2)
- światłość (stosunek strumienia świetlnego do kąta bryłowego) wyrażana w kandelach. Natężenie promieniowania i światłość zwiększają się ze wzrostem prądu przewodzenia.
 | Pobierz cały dokument optoelementy.instrukcja.do.laboratorium.doc rozmiar 473 KB |