5/25/2018 Opto Electronics
1/47
OPTOELEKTRONIKBAB 1
5/25/2018 Opto Electronics
2/47
Pengenalan
Optoelektronik ialah satu cabang ilmuyang mengkaji peralatan dankelengkapan elektronik yangmemanipulasikan perubahan tenagaelektrik kepada tenaga cahaya dansebaliknya daripada tenaga cahaya
kepada tenaga elektrik.
5/25/2018 Opto Electronics
3/47
LED
5/25/2018 Opto Electronics
4/47
Satu pemancar cahaya cahaya (LED) padaasasnya adalah simpang PN Opto-semikonduktor
yang memancarkan (warna tunggal) cahayamonokromatik apabila beroperasi apabila pincangke hadapan.LED menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga
cahaya. Mereka sering digunakan sebagai"perintis" lampu dalam peralatan elektronikuntuk menunjukkan sama ada litar ditutup atautidak.
5/25/2018 Opto Electronics
5/47
Apa itu LED ?
Diod pemancar cahaya.
Separuh pengalir.
Mempunyai kutub.
5/25/2018 Opto Electronics
6/47
5/25/2018 Opto Electronics
7/47
LED: Bagaimana LED bekerja
Apabila arus melaluidiod
Elektron pembawa cas negatifbergerak bertentangan dengan
lubang yang bercas positif.
5/25/2018 Opto Electronics
8/47
LED: Bagaimana LED bekerja
Lubang-lubang wujuddi peringkat tenagayang lebih rendahdaripada elektronbebas
Oleh itu apabila satu elektronbebas jatuh ia apabila kehilangan
tenaga
5/25/2018 Opto Electronics
9/47
LED: Bagaimana LED bekerja
Tenaga inidipancarkan dalambentuk foton, yangmenyebabkan cahaya
Warna cahaya yang ditentukanoleh kejatuhan elektron dan dengan
itu tahap tenaga foton
5/25/2018 Opto Electronics
10/47
Binaan LED
1. Bekas plastiklutsinar
2. Terminal
3. Diod
5/25/2018 Opto Electronics
11/47
Kinds of LEDs
5/25/2018 Opto Electronics
12/47
About LEDs (1/2)
Bahagian yang paling penting dalam diod pemancarcahaya (LED) adalah cip semi-konduktor yangterletak di tengah mentol.
Cip ini mempunyai dua kawasan yang dipisahkanoleh persimpangan.
5/25/2018 Opto Electronics
13/47
P dikuasai oleh caj elektrik positif, dan n rantau inidikuasai oleh caj elektrik negatif.
Persimpangan ini bertindak sebagai penghalang
kepada aliran elektron antara p dan n kawasan. Hanya apabila voltan yang mencukupi digunakan
untuk cip semikonduktor, boleh aliran semasa, danelektron menyeberangi simpang ke kawasan p
5/25/2018 Opto Electronics
14/47
Apabila voltan yang mencukupidigunakan untuk cip di seluruhpetunjuk LED, elektron bergerakdalam satu arah simpang antara pdan n wilayah.
Dalam p rantau ini terdapat banyaklebih positif daripada caj negatif.
Apabila voltan dikenakan dan semasamula mengalir, elektron di dalamkawasan n mempunyai tenaga yangmencukupi untuk bergerak simpang
ke kawasan p.
5/25/2018 Opto Electronics
15/47
Setiap kali elektron recombinesdengan cas positif, tenagapotensi elektrik ditukarkankepada tenaga elektromagnetik.
Bagi setiap penggabungan semulayang negatif dan cas positif,kuantum tenaga elektromagnetyang dipancarkan dalam bentuk
foton cahaya dengan cirikekerapan bahan semi-konduktor(biasanya gabungan daripadaunsur-unsur kimia galium,arsenik dan fosforus)
5/25/2018 Opto Electronics
16/47
Aplikasi
Aplikasi sensor
Aplikasi telekomunikasi
Aplikasi penanda
Penggunaan dalam bidang automotif
Isyarat LED
Illuminations
Petunjuk
5/25/2018 Opto Electronics
17/47
Aplikasi sensor
Peralatan perubatan
Pengimbas kod bar
Sensor warna
Pengkodan Suis optik
Telekomunikasi fiber optik
http://www.marktechopto.com/catalog.cfm?Drill_Level=Dept_Series&DeptID=15005/25/2018 Opto Electronics
18/47
Aplikasi dalam telekomunikasi
Mobile Phone
PDA's
Digital Cameras
Lap Tops General Backlighting
5/25/2018 Opto Electronics
19/47
Aplikasi penanda
Penuh Warna Video
Papan Mesej Monokrom
Trafik / VMS
Pengangkutan - Penumpang Maklumat
5/25/2018 Opto Electronics
20/47
Aplikasi bidang automotif
Lampu bahagian dalam lampu panel
Lampu bahagian luaran lampu belok.
Lampu trak
5/25/2018 Opto Electronics
21/47
Aplikasi penanda
Trafik Rail
Penerbangan Lampu menara Lampu landasan
Kecemasan / Polis Kenderaan Lampu
5/25/2018 Opto Electronics
22/47
Aplikasi illuminati
Papan tanda
Papan iklan
Lampu kecemasan
Lampu suluh
5/25/2018 Opto Electronics
23/47
Penanda
Alatan audio dan video
Alatan mainan
Alatan keselamatan
Suis
5/25/2018 Opto Electronics
24/47
laser
Cahaya yang dipancarkan dari laser adalah monokromatik, iaitu, iaadalah satu warna / gelombang. Sebaliknya, cahaya putih biasaadalah gabungan pelbagai warna (atau panjang gelombang)cahaya.Laser memancarkan cahaya yang sangat arah, iaitu, cahaya laserdipancarkan rasuk yang agak sempit dalam arah yang tertentu.
Cahaya biasa, seperti dari mentol lampu, dipancarkan dalam arahyang banyak dari sumber.Cahaya dari laser dikatakan koheren, yang bermaksud bahawa
jarak gelombang cahaya laser adalah dalam fasa dalam ruang danmasa. Cahaya biasa boleh menjadi campuran pelbagai jarakgelombang.
Ketiga-tiga sifat cahaya laser adalah apa yang boleh membuat ialebih berbahaya daripada cahaya biasa. Laser cahaya boleh depositbanyak tenaga di dalam kawasan yang kecil
5/25/2018 Opto Electronics
25/47
Laser is of prime importance in Optical memories, Fiber optic communications, Military applications, Surgical procedures, CD players,Printers etc. Various forms of lasers like Gallium Arsenide laser, Helium Neon laser, Carbon dioxide laser etc are used in variousapplications. CD players use laser technology to read the optically recorded data in the form of Bits and Pits on the CD.
Laser is a narrow beam of Photons emitted by specially made laser diodes. Laser diode is similar to an ordinary LED, but it generates abeam of high intensity light. A laser is a device in which a number of atoms vibrate to produce a beam of radiation in which all the waveshave single wavelength and are in Phase with each other.
Monochromatic Laser
Laser light is Monochromatic and can be focused as a pencil beamThe beam of a typical laser has 40.6mm widening at a distanceof 15 meters. Like an LED, laser diode converts electrical energy into light energy.
How it Works?
The most common laser diode generates semiconductor or injection laser. In these lasers, a population of Inversion Electrons isproduced by applying a voltage across its p-n junction. Laser beam is then available from the semiconductor region. The p-n junction oflaser diode has polished ends so that, the emitted photons reflect back and forth and creates more electron-hole pairs. The photonsthus generated will be in phase with the previous photons. This will give a Pencil Beam and all the photons in the beam are Coherent andin phase.
Applications of Laser
Laser diodes can be switched on and off at frequencies as high as 1GHz, making them ideal in Telecommunication applications. Sincelaser generates heat on hitting the body tissue, it is an ideal solution to heal sensitive parts like Retina of Eye and brain. Laser can be
used to pinpoint the lesions so that nearby tissues are not affected as in the case of surgery. Laser Diode
A Word of Caution
Laser is a high intensity penetrating beam and is extremely dangerouswhen focused on to the Eye. Low cost Laser pointers arenow available in the market and some people handle them carelessly and may even give to children to play with. A Laser pointer withoutput power higher than 5 mW is harmful. Take utmost care while handling laser diodes. Always take precautionary measures whiletrouble shooting CD players, Laser printers etc
http://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-BEAM1.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-GUN.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-EMISSION.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-DIODE.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-DIODE.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-EMISSION.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-GUN.pnghttp://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2010/01/LASER-BEAM1.png5/25/2018 Opto Electronics
26/47
5/25/2018 Opto Electronics
27/47
5/25/2018 Opto Electronics
28/47
5/25/2018 Opto Electronics
29/47
5/25/2018 Opto Electronics
30/47
banyak panjang gelombang
multidirectional
tidak keruan
monokromatik
berarah
koheren
5/25/2018 Opto Electronics
31/47
Laseradalah merupakan sebuah peranti yang mengeluarkan cahayamelalui satu proses dipanggil pemancaran terangsang. Laser adalahakronim kepada LASER(L ight Amplification by Stimulated Emission ofRadiation - Pembesaran Cahaya oleh Pancaran Sinaran yang Terangsang).Cahaya laser adalah gelombang elektromagnet nampak yang berada didalam julat tertentu.
Ia adalah sumber optik yang memancarkan fotondalam pancaran koheren.Cahaya laser biasanya hampir-monokromatik, contohnya, mengandungipanjang gelombang tunggal atau warna, dan dipancarkan dalam pancaranhalus. Ini berbeza dengan sumber cahaya biasa, seperti mentol, yangmemancarkan photon yang dapat dilihat kesemua arah, biasanyamencangkupi jarak gelombang spektrum elektromagnetik yang luas. Aksilaser dapat difahami melalui penggunaan teori mekanik kuantumdantermodinamik(lihat sains laser).
Kata kerja "to lase" bererti "untuk meghasilkan cahaya jelas (coherent)"atau kemungkinannya "untuk memotong atau merawat dengan cahayakelihatan", dan merupakan pembentukan dasaristilah laser
http://ms.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemancaran_terangsang&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Koheren&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Monokromatik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Termodinamikhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sains_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pembentukan_dasar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pembentukan_dasar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sains_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Termodinamikhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Monokromatik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Koheren&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemancaran_terangsang&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Cahaya5/25/2018 Opto Electronics
32/47
Fizik Laser terdiri daripada perantaraan laser aktifdan kebuk optik bergetar..
Bahan antara gandaan adalah bahan yang bentuk, saiz dan ketulenannya dikawal yang menggunakan kesanmekanik kuantumyang dikenali sebagai pancaran dihasilkan(dijumpai oleh Einsteinsemasa menyelidik kesanfotoeletrik) bagi menguatkan pancaran. Bagi laser untuk beroperasi, bBahan antara gandaan mesti di"pam" olehsumber tenaga luar, seperti eletrik atau cahaya (daripada sumber klasik seperti lampu kilat Xenon, atau laser lain).Tenaga yang dipam akan diserap oleh perantaraan laser bagi menghasilkan keadaan terujadalam bahanperantaraan. Apabila jumlah zarah dalam keadaan teruja melebihi jumlah zarah dalam tahap lebih rendah,songsangan populasi dicapai. Dalam keadaan ini, pancaran optik melalui bahantara menghasilkan lebih banyakpancaran dihasilkan berbanding pancaran diserap dengan itu pancaran diperkuatkan. Bahantara laser teruja juga
berfungsi sebagai penguat optik. Cahaya dihasilkan oleh pancaran dihasilkan serupa juga dengan isyarat input dari segi jarak gelombang, fasadan
kekutuban (polarity). Ini memberikan cahaya laser ciri-ciri kekoherenan, dan membenarkannya mengekalkankekutuban sekata dan ketunggalan warna ditetapkan oleh reka bentuk kebuk optik.
Kebuk getaran(lihar juga penggetar kebuk) mengandungi pancaran cahaya koheren antara dua permukaanberkilat agar setiap foton melalui bahantara gandaan berganda beberapa kali sebelum dipancarkan daripadabukaan output atau hilang akibat penyerakan atau penyerapan. Kerana cahaya mengitar melalui kebuk, melaluibahantara gandaan, jika gandaan dalam bahan bahantara lebih kuat berbanding kehilangan getaran, kuasacahaya dikitar dapat meningkat berganda. Bagaimanapun, setiap kejadian pancaran dihasilkan memulihkan zarahdaripada keadaan teruja kepada keadaan dasar, mengurangkan keupayaan bahan bahantara gandaan bagipenguatan lanjut. Apabila kesan ini menjadi kuat, dapat ini dikatakan sebagai tepu. Baki kuasa pam berbandinggandaan tepu dan kehilangan kebuk menghasilkan nilai keseimbangan kuasa laser dalam kebuk yangmenentukan titik operasi laser. Sekiranya kuasa pam yang dipilih terlampau kecil (kurang daripada ambang laser),gandaan yang terhasil tidak mancukupi untuk melebihi kehilangan penggetar, dan laser hanya memancarkankuasa cahaya yang amat rendah.
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Perantaraan_laser_aktif&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pancaran_dihasilkan&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Einsteinhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesan_fotoeletrik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pancaran_dihasilkan&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Einsteinhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesan_fotoeletrik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesan_fotoeletrik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Lampu_kilat_Xenon&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Lampu_kilat_Xenon&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Keadaan_teruja&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Penguat_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Fasa_gelombang&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kebuk_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kebuk_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kebuk_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Penggetar_kebuk&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Ambang_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Ambang_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Penggetar_kebuk&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kebuk_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kebuk_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Fasa_gelombang&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Penguat_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Keadaan_teruja&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Lampu_kilat_Xenon&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesan_fotoeletrik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesan_fotoeletrik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Einsteinhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pancaran_dihasilkan&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Mekanik_kuantumhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Perantaraan_laser_aktif&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
33/47
Pancaran dalam kebuk dan pancaran keluar laser, yang berlaku di ruang bebaskebiasaannya adalah pancaran Gaussan, dan bukannya pandu gelombang(sebagaimana yang terdapat di dalam laser gentian optik). Sekiranya pancaran tidakberbentuk Gaussian tulen, pancaran mod melintangboleh dianalisis sebagaisuperposisi (superposition) polinomial Hermite-Gaussianatau pancaran polinomialLaguerre-Gaussian. Pancaran biasanya mempunyai capahan sinar yang amat kecil,tetapi pancaran sempurna tidak dapat dicipta, disebabkan oleh kesan pembelauan.Bagaimanapun pancaran laser akan tersebar kurang berbanding pancaran cahaya
tidak terkawal. Jarak pancaran kekal meningkat dengan gandaan diameter pancaran,dan sudut dimana pancaran akhirnya mencapah berbeza secara terbalik dengandiameter. Dengan itu, pancaran yang dihasilkan oleh laser kecil makmal sepertihelium-neonlaser (HeNe)tersebar sekitar 1 batu (1.6 kilometer) diameter sekiranyadipancarkan daripada permukaan Bumike Bulan. Sebagai perbandingan, keluaranlaser semikonductor biasa, disebabkan diameter kecilnya, berpecah hampir serta-merta apabila keluar dari bukaan, pada sudut yang mungkin setinggi 50.Bagaimanapun, pancaran mencapah sebegini boleh diubah menjadi pancaran
(collimated) dengan menggunakan kanta optik. Sebagi perbandingan, cahayadaripada sumber bukan-laser tidak boleh dipancar melalui optik sebaik atausebanyak itu.
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Mod_melintang&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomial_Hermite&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Fungsi_Gaussian&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomial_Laguerre&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomial_Laguerre&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Heliumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Neonhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_helium-neon&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Heliumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Neonhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_helium-neon&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://ms.wikipedia.org/wiki/Bulanhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kanta_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kanta_optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Bulanhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_helium-neon&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Neonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Heliumhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomial_Laguerre&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomial_Laguerre&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Fungsi_Gaussian&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomial_Hermite&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Mod_melintang&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
34/47
Laser output boleh sebagai output berterusan, sentiasa dipertingkatkanamplitud (dikenali sebagai CWatau gelombang berterusan), atau denyutan,dengan menggunakan teknik suis-Q, kunci mod, atau pensuisan gandaan.Dalam operasi denyut, kuasa puncak lebih tingga mampu dicapai.
Sesetengah jenis laser, seperti laser dyedan laser bentuk-solid vibronikboleh menghasilkan cahaya melalui jarak gelombang yang luas; ciri-ciri inimenjadikan ia sesuai bagi penghasilan denyut cahaya yang singkat, padaskala femtosaat (10-15 sesaat).
Ia perlu difahami bahawa perkataan cahayadalam ringkasan (akronim)LASER membawa erti yang luas, kerana photon sebarangcahaya; dantidak hanya terhad kepada photon dalam spektrum dapat dilihat. Dengan ituterdapat laserX-ray, laser infra, laser ultraviolet, dll. Kerana gelombangmikroseumpama laser, maser, dimajukan dahulu, peranti yangmemancarkan gelombang mikro dan frekuensi radiobiasanya dikenali
sebagai maser. Dalam penulisan awal, terutama dari penyelidik di BellTelephone Laboratories, laser sering kali dikenali sebagai maser optik.Penggunaan istilah ini telah tidak digunakan, dan sehingga 1998makmalBell turut menggunakan istilah laser
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Suis-Q&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrum_dapat_dilihat&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrum_dapat_dilihat&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrum_dapat_dilihat&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrum_dapat_dilihat&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/X-rayhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikrohttp://ms.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikrohttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Maser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Frekuensi_radiohttp://ms.wikipedia.org/wiki/1998http://ms.wikipedia.org/wiki/1998http://ms.wikipedia.org/wiki/Frekuensi_radiohttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Maser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikrohttp://ms.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikrohttp://ms.wikipedia.org/wiki/X-rayhttp://ms.wikipedia.org/wiki/X-rayhttp://ms.wikipedia.org/wiki/X-rayhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrum_dapat_dilihat&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Suis-Q&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Suis-Q&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Suis-Q&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
35/47
Kegunaan laser Pada masa ciptaan laser pada 1960, laser dikenali sebagai "penyelesaian mencari
masalah". Semenjak itu, ia digunakan secara meluas, digunakan dalam beribu-ribuaplikasi secara meluas dalam semua bahagian dalam masyarakat moden, termasukeletronik pengguna, teknologi maklumat, sains, perubatan, pengilangan,penguatkuasaan undang-undang dan ketenteraan. Secara umum, ia telah dianggappencapaian teknologi paling berpengaruh dalam abad ke 20.
Kelebihan laser dalam pelbagai applikasi timbul daripada ciri-ciri laser sepertikoheren, ketunggalan warna yang tinggi, keupayaan mencecah kuasa amat tinggi.Sebagai contoh, pancaran laser terkawal boleh ditumpu sehingga had pembelauanyang pada jarak gelombang kelihatan bersamaan dengan beberapa ratus nanometer.Ciri-ciri ini membolehkan laser merakamkan gigabyte maklumat dalam liang senipada DVD. Ia juga membenarkan laser berkuasa serdahana ditumpukan padakeamatan tinggi dan digunakan bagi memotong, membakar atau juga mempeluwap
jisim. Sebagai contoh, laser neodymiumyttrium aluminium garnet (Nd:YAG) frekuensiberkembar (frequency doubled)memancarkan 532 nanometer cahaya (hijau) padaoutput 10 watt secara teori mampu mencapai kekuatan megawattper sentimeterpersegi. Secara sebenar bagaimanapun, penumpuan sempurna cahaya pada hadpembelauan adalah amat sukar.
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Koheren&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/DVDhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Neodymium&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nd:YAG&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Megawatt&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Sentimeterhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sentimeterhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sentimeterhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sentimeterhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Megawatt&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Frekuensi_berkembar&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nd:YAG&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Neodymium&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/DVDhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Koheren&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
36/47
Dalam eletronik kepenggunaan, telekomunikasi, dan komunikasi data, laserdigunakan sebagai pemancar dalam komunikasi optikmelalui gentian optikdanruang bebas. Laser digunakan bagi menyimpan dan mengambil data daripada cakerapadatdan DVD, termasuk juga sebagai cakera magneto-optik. Paparan cahaya laser(gambar) mengiringi banyak konsert muzik.
Dalam sains, laser digunakan dalam pelbagai variati teknik interferometri, dan bagispektroskopi Ramandanpenguraian spektroskopi menggunakan laser. Kegunaanlain termasuk pengesan jarak jauh atmosfera, dan kajian fenomena optik tidak lurus.Teknik holografikmenggunakan laser turut menyumbang kepada pelbagai teknikukuran. Laser juga telah digunakan di atas kapal angkasa saintifik Cassini-Huygens.
Dalam perubatan, skalpel laserdigunakan bagi laser pembetulan penglihatandanteknik pembedahan lain. Laser juga digunakan bagi prosedure dermatologitermasukmenghilangkan tatu, tanda lahir, dan rambut; jenis laser yang biasa digunakan olehdermatologi termasuk delima (694 nm), alexandrite (755 nm), denyutan diod tersusun(810 nm), Nd:YAG (1064 nm), Ho:YAG (2090 nm), dan Er:YAG (2940 nm).
Dalam pengilangan, pemotongan laserdigunakan bagi memotong kelulidan logamlain.Aras garis laserturut digunakan bagi pembinaan dan pengukuran. Laser jugadigunakan bagi penunjuk pesawat. Laser juga digunakan bagi sesetengah jenisreaktor pelakuran termonuklear.
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Eletronik_kepenggunaan&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Telekomunikasihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Komunikasi_data&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Komunikasi_optikhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Gentian_optikhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Komunikasi_optik_ruang_bebas&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Cakera_padathttp://ms.wikipedia.org/wiki/Cakera_padathttp://ms.wikipedia.org/wiki/DVDhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cakera_magneto-optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Paparan_cahaya_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Interferometri&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskopi_Raman&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Optik_tidak_lurus&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Holografik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cassini-Huygens&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Skalpel_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/LASIKhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Dermatologi&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Tatuhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Tanda_lahir&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_penghapus_rambut&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemotongan_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Kelulihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Aras_garis_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Aras_garis_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Kelulihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemotongan_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_penghapus_rambut&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Tanda_lahir&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Tatuhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Dermatologi&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/LASIKhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Skalpel_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cassini-Huygens&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cassini-Huygens&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cassini-Huygens&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Holografik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Optik_tidak_lurus&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskopi_Raman&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Interferometri&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Paparan_cahaya_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cakera_magneto-optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cakera_magneto-optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Cakera_magneto-optik&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/DVDhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Cakera_padathttp://ms.wikipedia.org/wiki/Cakera_padathttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Komunikasi_optik_ruang_bebas&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Gentian_optikhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Komunikasi_optikhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Komunikasi_data&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Telekomunikasihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Eletronik_kepenggunaan&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
37/47
Jenis laser biasa Untul senarai lengkap jenis laser lihat senarai jenis laser.
Spektral output beberapa jenis laser.
ColorJarak panjang gelombangJarak frekuensimerah~ 625 to 740 nm~ 480 to 405 THzkuning bata~ 590 to 625 nm~ 510 to 480 THzkuning~ 565 to 590 nm~ 530 to510 THzhijau~ 520 to 565 nm~ 580 to 530 THz(cyan)~ 500 to 520 nm~ 600 to 580 THzbiru~ 430 to 500 nm~ 700 to 600 THz(violet)~ 380 to 430 nm~ 790 to 700 THz
Laser gas
HeNe(543 nm and 633 nm)
Argon-Ion(458 nm, 488 nm or 514.5 nm)
laser karbon dioksidas(9.6 m and 10.6 m) digunakan dalam industri bagi memotong dan mengimpal, mampusehingga 100 kW
Laser karbon monoksida, perlu disejukkan, tetapi amat berkuasa, mampu sehingga 500 kW Laser kimia
Laser kimia oksijen iodine(1315 nm) Laser hidrogen fluoride(2700-2900 nm)
Laser deuterium fluoride(3800 nm) Laser gas Excimer, menghasilkan cahaya ultra unggu, digunakan dalam pengilangan semikonduktor dan pembedahan mata LASIK; F2 (157 nm), ArF (193 nm), KrCl
(222 nm), KrF (248 nm), XeCl (308 nm), XeF (351 nm)
Laser semikonduktor
Laser diodemenghasilkan panjang gelombang dari 405 nm sehingga 1550 nm. Laser diodes berkuasa rendahdigunakan dalam penunjuk laser, pencetak laser, dan pemain CD/DVD. Kebanyakan laser diodes lebih berkuasabiasanya digunakan bagi mengepam secara optik laser lain dengan berkesan. Laser diode skala industri paling
berkuasa, dengan kuasa sehingga 10 kW, digunakan dalam pengilangan bagi memotong dan mengimpal. Laser semikonduktor ronga-luaran mempunyai medium aktif aktif semi konduktor dalam rongga lebih besar. Perantiini mampu menghasilkan output berkuasa tinggi dengan kualiti pancaran berkualiti, pancaran sempit lebar garispanjang gelombang-boleh diselaras, atau denyutan laser ultrapendek.
VCSELmerupakan laser semikonduktor yang mana arah pancaran adalah sudut tegak dengan permukaan wafer.Peranti VCSEL mampu mencapai kualiti pancaran lebih baik berbanding laser diode biasa, dan berpotensi untuk lebihmurah bagi dihasilkan. Sungguhpun begitu, teknologi ini sehingga 2005, tidak begitu maju.
VECSELadalah rongga-luaran VCSELs.
Laser jujukan kuantumadalah laser semikonduktor yang mempunyai pindahan aktif antara "sub-gelung" tenagaelektron dalam struktur yang mengandungi beberapa telaga kuantum.
Laser keadaan pepejal
Laser YAGbercampur Neodymium(Nd:YAG), merupakan laser berkuasa tinggi beroperasi dalam spektrum infrapada julat 1064nm, digunakan bagi memotong, mengimpal dan menanda logam dan bahan lain yang turut digunakandalam spektroskopibagi mengepam laser pewarna. Boleh di ganda frekuensidari 1064nm kepada 532nm bagi
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Senarai_jenis_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Laser_spectral_lines.pnghttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Laser_spectral_lines.pnghttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Laser_spectral_lines.pnghttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Color&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Hijauhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Merahhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Biruhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Biruhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kuning_bata&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Kuninghttp://ms.wikipedia.org/wiki/Hijauhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Biruhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_gas&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=HeNe&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_ion&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_karbon_dioksida&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksidahttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_kimia&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_kimia_oksijen_iodine&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_hidrogen_fluoride&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_deuterium_fluoride&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Excimer&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Ultra_unggu&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/LASIKhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Semikonduktorhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_diode&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pencetak_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=VCSEL&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=VECSEL&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_jujukan_kuantum&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Telaga_kuantum&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=YAG&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Neodymium&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nd-YAG_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Infra&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Spektroskopihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_pewarna&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Optik_tidak_selari&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Optik_tidak_selari&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_pewarna&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Spektroskopihttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Infra&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Nd-YAG_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Neodymium&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=YAG&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Telaga_kuantum&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_jujukan_kuantum&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=VECSEL&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=VCSEL&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pencetak_laser&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_diode&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Semikonduktorhttp://ms.wikipedia.org/wiki/LASIKhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Ultra_unggu&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Excimer&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_deuterium_fluoride&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_hidrogen_fluoride&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_kimia_oksijen_iodine&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_kimia&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksidahttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_karbon_dioksida&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_ion&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_ion&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_ion&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=HeNe&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_gas&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Biruhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Hijauhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Kuninghttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kuning_bata&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Merahhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Color&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Laser_spectral_lines.pnghttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Laser_spectral_lines.pnghttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Laser_spectral_lines.pnghttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Senarai_jenis_laser&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
38/47
5/25/2018 Opto Electronics
39/47
ColorJarak panjang gelombangJarak
frekuensimerah~ 625 to 740 nm~ 480 to
405 THzkuning bata~ 590 to 625 nm~ 510
to 480 THzkuning~ 565 to 590 nm~ 530 to510 THzhijau~ 520 to 565 nm~ 580 to 530
THz(cyan)~ 500 to 520 nm~ 600 to 580
THzbiru~ 430 to 500 nm~ 700 to 600THz(violet)~ 380 to 430 nm~ 790 to 700
TH
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Color&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Merahhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kuning_bata&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Kuninghttp://ms.wikipedia.org/wiki/Hijauhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Biruhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Biruhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Hijauhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Kuninghttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kuning_bata&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Merahhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Color&action=edit&redlink=15/25/2018 Opto Electronics
40/47
Photo diode
Photosdiodes are semiconductor light sensorsthat generate a current or voltage when the P-N
junction in the semiconductor is illuminated bylight.
When a photon of sufficient energy strikes thediode it excites an electron, thereby creating afree electron .this mechanism is also known asthe inner photoelectric effect.
This device can be used in threemodes:photovoltaic as a solar cell ,reversebiased as a photo detector.and forward biasedas an LED.
5/25/2018 Opto Electronics
41/47
A photodiode is a type of photo detector capable
of converting light energy to electric energy.
Photodiode is similar to regular semiconductor
diode except that they may be either exposed orpackages with a windows or optical fiber to allow
light to reach the sensitive part of the device.
A photodiode is design to operate in reverse
biased.
5/25/2018 Opto Electronics
42/47
Feature of photodiodes
Excellent linearity with respect to incident
light
Low noise.
Wide spectral response
Mechanical rugged
Compact and lightweight Long life.
5/25/2018 Opto Electronics
43/47
Struktur diod foto
5/25/2018 Opto Electronics
44/47
N type silicon is the starting materials.A thin p layer isformed on front surface of the device by thermal diffusionor ion implantation of the appropriate doping material.
The interface between the p layer and the n silicon isknown as a pn junction.small metal contacts are applied
to the front surface of the device and the entire back iscoated with a contact metal.
The back contact is the cathode the front contact is theanode.the active area is coated with either siliconnitride,silicon monoxide and silicon dioxide for protection
and to serve as an anti-reflection coating. The thickness of this coating is optimizing for particular
irradiation wavelengths
5/25/2018 Opto Electronics
45/47
At the PN junction there will a concentration gradient thatcause electrons to diffuse into the p-layer and holes todiffuse into the n-layer.this diffusion result in an opposingelectrical potential ,often referred to as an internalbiases.
In a generic p-n photodiode, light enter the devicethrough the thin p type layer . Absorption causes lightintensity to drop exponentially with penetration depth.
Any photon absorbed in the depletion region produce
charge carries that are immediately separated and sweptacross the junction by the natural internal bias.Eventuallythere will be the movement of the charge carries.
5/25/2018 Opto Electronics
46/47
The movement of charge carries across the junctionupsets the electrical balance and produces a smallphotocurrents which can be detected at the electrode .
In many application it is desirable to maximize thethickness of the depletion region.for example device
response is faster when most of the charge carries arecreated in the depletion region.
This also increase the quantum efficiency of the devicesince most charge carries will not have the opportunity torecombine .
The quantum efficiency is defined as the ratio of thephotocurrent in electrons to incident light intensity inphotons.
5/25/2018 Opto Electronics
47/47
Application
Photodiodes are use in consumer electronicdevice such as CD player,smoke detector andthe receiver for in control devices.
Photodiodes is use as a light sensors .
Photodiode are often use for accuratemeasurement of light intensity in science andindustry.
They are also widely use in various medicalapplications, such as detector for computertomography.
Top Related