Необходимость применения оптоэлектроники для человека

1. БПОУ ВО Череповецкий лесомеханический техникум имени В.П. Чкалова Тема доклада: Необходимость применения оптоэлектроники для

человека
Докладчик: Студент группы ЭС-21
Корольков Егор
Научный руководитель:
Дилигенская Н.М.

2. Методологическая база

Объект исследования: Оптоэлектроника
как наука.
Предмет исследования: Возможность
создания электричества длительное время.
Цель: Провести исследование
необходимости оптоэлектроники для
человечества.
Задачи:
• Исследовать варианты применения
оптоэлектроники в различных отраслях.
• Изучить принцип оптоэлектронной
системы.
• Рассмотреть возможность
развития оптоэлектроники.

3. Историческая справка

Cвечение в карбид-кремниевых детекторах,
Лежащее в основе работы светодиотов, впервые
наблюдалось в 1921 году О.В. Лосевым (рис.1),
Инжекционная электролюминесценция, объясняю-щая это явление была открыта и начала широко
изучаться в 1956 году.
Рис 1 О.В. Лосев

4. Историческая справка

Производство и применение таких приборов,
объединяющих источник и приемник излучения,
началось в 1966 году и значительно расширилось
после того как в 1969 году академик Ж.И.Алферов
(рис.2) с сотрудниками впервые создали полупро-
-водниковый лазер с двойной гетероструктурой,
Способный с высоким КПД и при малых пусковых
токах сгенерировать свет при комнатной
температуре.
Рис 2 Ж.И.Алферов

5. Введение

Что такое оптоэлектроника? В научном
контексте оптоэлектроника занимается
изучением и применением электронных
устройств взаимодействующих со светом. Это
включает в себя гамма-излучение,
рентгеновское излучение, ультрафиолетовый
свет, инфракрасный и видимый свет.
Введение
Оптоэлектронные устройства - это прежде
всего преобразователи, то есть они могут
преобразовывать одну форму энергии в
другую.Эти устройства производят свет,
расходуя электрическую энергию.

6. Экспериментальная часть

Эффекты света, которые оптоэлектроника
использует на практике:
1) Светоэлектрический - свет напрямую
преобразуется в электричество.
Экспериментальная
часть
2) Фотопроводимость - имеется эффект поглощения
электромагнитных излучений, таких как
ультрафиолетовый свет, инфракрасный и видимый
свет.
3) Вынужденная эмиссия - в этом процессе под
напряжением молекула взаимодействует с лёгким
фотоном. Это уменьшает энергетический уровень
фотона и приводит к освобождению
соответствующего фотона.
4) Радиационная рекомбинация - при таком подходе
перенос электрона происходит в полупроводниках от
валентной к проводящей зоне. Это и приводит к
эффекту рекомбинации.

7. Экспериментальная часть

Рис 3 Принцип работы оптоэлектронной системы.

8. Экспериментальная часть

Практическое применение оптоэлектронных
устройств.
1) Фотодиоды - в различных типах схем и
приложениях, таких как медицинские
инструменты, камеры, устройства связи,
безопасность и промышленное оборудование.
2) Лазерные диоды - усиление света
стимулированным излучением - лазер.
Излучением является источник направленного,
когерентного и высоко - монохроматического
света. Лазеры широко используются сегодня.

9. Страны, использующие солнечные батареи

Япония: Солнечные электростанции в Японии дают минимум
10ГВт электроэнергии в год. Для сравнения ядерный реактор
производит только лишь 1.3 ГВт в год.
США: США достигли отметки в 10 ГВт в 2013 году. В данный
момент самая большая солнечная электростанция в США
обеспечивает 140000 домов.
Китай: Китай обогнал США и их отметку в 10 ГВт. Сегодня Китай
является крупнейшим в мире производителем солнечный
панелей.
Италия: Отметку в 9 ГВт Италия преодолела в 2010 году и
продолжила наращивать эти показатели.

10. Выводы

1.
Оптоэлектроника, как часть науки об
электронных приборах - молодая часть
научных исследований.
2.
Эффекты света находятся на службе
человека.
3.
Оптоэлектронные приборы активно
используются в различных странах, а
солнечные батареи - источник питания
не только на земле, но и в космосе.