Optoelectronica

INSTITUTO TECNOLÓGICO
SUPERIOR DE COSAMALOPAN

INGENIERIA ELECTRONICA.

TEMA:
SENSORES OPTICOS Y SUS APLICACIONES

7º SEMESTRE.

TALLER DE INVESTIGACION II.

NOMBRE DEL ALUMNO:
JOSE DANIEL RUIZ PEREZ.

CATEDRATICO:
L.A.E. ONOFRE TOLENTINO DOLORES.

COSAMALOAPAN DE CARPIO, VER. 2 DE DICIEMBRE DEL 2009

SENSORES OPTICOS Y SUS APLICACIONES

INDICE

ANTECEDENTES 3PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 6
HIPOTESIS 7
OBJETIVOS 8
JUSTIFICACION 9
MARCO TEORICO 10
INTRODUCCION 11

CAPITULO 1: Naturaleza de la luz 12
1.1 Antecedentes y teorías de la luz 12
1.1.1 La luz y la ciencia que la estudia 12
1.1.2 Modelo corpuscular 12
1.1.3 Modelo Ondulatorio 13
1.1.4 Modelo Electromagnético 14
1.1.5 Longitud de Onda de De Broglie 15
1.2 Reflexión yrefracción de la luz 15
1.2.1 La luz se refleja 15
1.2.2 La luz se refracta 16
1.3 Principio de Huygens 18
1.4 Reflexión interna total 19
1.5 Espejos planos y esféricos 19
1.5.1 Espejos planos 19
1.5.2 Espejos esféricos 21
1.6 Lentes delgadas 22
1.7 Experimento de Young 24
1.8 Difracción de la luz 26

CAPITULO 2: La luz LASER 29
2.1 Definición y antecedentes del LASER 292.2.Amplificadores ópticos y propiedades del LASER 30
2.3 Clasificación del LASER 33
2.4 Luminiscencia 36
2.5 Sistemas LASER 37
2.6 Normas de seguridad 38
2.7 Aplicaciones del LASER 40

CAPITULO 3: Dispositivos optoelectronicos 43
3.1 La unión entre la óptica y la electrónica 43
3.1.1 Definición de optoelectronica 43
3.1.2 Clasificación de los dispositivos optoelectronicos 43
3.2Fotorresistencias 46
3.3 Fotodiodo 47
3.4 Fototransistor 49
3.5 Fototiristores 50
3.6 LEDS e IRLEDS 52
3.6.1 Definiciones 52
3.6.2 Tecnología 53
3.6.3 Aplicaciones 56
3.6.4 Conexión 57
3.7 Diodo LASER 58
3.8 Displays 60
3.8.1 Display de 7 segmentos 60
3.8.2 Display Matricial 61
3.8.3 Pantallas LCD 62

CAPITULO 4: Celdas solares 68
4.1 Generalidades de las celdassolares 68
4.1.1 Definición de celda solar 68
4.1.2 Antecedentes de las celdas solares …………………………………………………………….
4.1.3 Construcción de una celda solar 69
4.1.4 Funcionamiento de las celdas solares 71
4.2 Baterías y acumuladores solares 72
4.2.1 Generalidades 72
4.2.2 Tipos de acumuladores solares 73
4.3 Aplicaciones de las celdas solares 74

CAPITULO 5: Sensores de imagen77
5.1 Generalidades de los sensores de imagen 77
5.2 Principio de operación 78
5.3 Clasificación de los sensores de imagen 78
5.3.1 Sensor CCD 78
5.3.2 Sensor súper CCD 81
5.3.3 Sensor CMOS 82
5.3.4 Sensor FOVEONX3 83
5.3.5 Los sensores de SONY y KODAK 84
5.4 Funcionamiento de una cámara digital 85
5.4.1 Definición 85
5.4.2 Resolución de la imagen 85
5.4.3Métodos para capturar las imágenes 86
5.4.4 Almacenamiento de imágenes 87
5.4.5 Formatos 88

CAPITULO 6: Optoacopladores 89
6.1 ¿Qué son los optoacopladores y como funcionan? 89
6.2 Tipos de optoacopladores 90
6.3 Características eléctricas 92
6.4 Aplicaciones 93

CAPITULO 7: Fibra Optica 94
7.1 Definición y clasificacion de la fibra optica 94
7.1.1 Definición 94
7.1.2Clasificación según el modo de propagación 95
7.1.3 Clasificación según su diseño 96
7.2 Construcción de la fibra óptica 96
7.2.1 Proceso de fabricación 96
7.2.2 Componentes de la fibra óptica 98
7.3 Generalidades de la fibra óptica 100
7.3.1 Características 100
7.3.2 Funcionamiento 101
7.3.3 Ventajas 101
7.3.4 Desventajas 102
7.4 Comunicación por fibra óptica 103
7.4.1Cables 103
7.4.2 Conectores 106
7.4.3 Estándar y protocolo de canal de fibra 106
7.4.4 Dispersión 107
7.5 Aplicaciones de la fibra óptica 108
7.5.1 Comunicaciones 108
7.5.2 Otras Aplicaciones 109

CAPITULO 8: Aplicaciones de los sensores ópticos 111
8.1 Sensores ópticos en la automatización industrial 111
8.1.1 Sensores detectores con supresión de fondo 111
8.1.2...