Optometria

OPTOELECTRONICA

La optoelectrónica se ocupa de la conversión de la energía eléctrica en radiación electromagnética, como luz visible, o lo contrario.
La optometría es una rama de la electrónica que estudia dispositivos electrónicos para aplicaciones de generación, modulación, transmisión y detección de radiación electromagnética en los intervalos de luz visible, el infrarrojo y elultravioleta.
Este campo concierne con la teoría el diseño, la fabricación y operación de los componentes opto electrónicos transductores de señales eléctricas a radiación óptica o viceversa. En ocasiones se utiliza erróneamente a este campo electroóptico como un sinónimo, siendo esta una rama más amplia de la física que trata con todas las interacciones entre la luz y la carga eléctrica, aunque formen ono parte de un dispositivo electrónico. Así el estudio de la electrónica y el de los fenómenos de la luz (óptica) se han conjuntado para lograr grandes avances en la investigación científica y el desarrollo tecnológico.
Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesamiento de la información, y la conversión de la potencia eléctrica. Generalmente la aplicación dedichos dispositivos se aplica a los sistemas de comunicaciones y sistemas de instrumentación y control. Los sistemas electrónicos toman entradas del mundo físico (como temperatura, presión, etc.) con sensores o transductores y las convierten en señales de corriente o voltaje, procesan la señal con circuitos eléctricos y transforman las señales de voltaje o corriente en una forma física mediantetransductores.
La luz es radiación electromagnética con una longitud de onda visible al ojo humano, o en un sentido mas general, cualquier radiación electromagnética en el intervalo de infrarrojo a ultravioleta. Las señales de luz generalmente se describen por medio de: intensidad, longitud de onda y polarización. La luz exhibe propiedades de ondas y partículas (dualidad onda partícula), por lo que sunaturaleza precisa es una de las grandes incógnitas de la física moderna
Teoría Básica de la Optoelectrónica
El funcionamiento de los dispositivos optoelectrónicos se basa en algunos fenómenos físicos como: efecto fotovoltaico, fotoconductividad, recombinación radiactiva, emisión estimulada, fotoemisividad, etc.
El efecto fotovoltaico es la producción de una diferencia de voltaje a través deuna unión P-N resultante de la absorción de energía de fotón. La diferencia de voltaje se debe al movimiento de huecos y electrones.
El efecto fotoconductivo es un efecto fotoeléctrico, se manifiesta como un cambio en la conductividad eléctrica de un solido o un líquido donde los portadores de carga no están en equilibrio térmico.
La recombinación radiactiva este termino se utiliza cuando nosreferimos a la caída de un electrón de una orbita de energía alta a una menor por la emisión simultanea de un fotón. En un material semiconductor, es el resultado de una recombinación de un electrón y un hueco.
La emisión estimulada, es como la emisión espontanea, un proceso de combinación radiactiva. Aunque en este proceso este bajo ciertas condiciones.
El electrón y el hueco coexisten en lamisma área por un breve tiempo antes de que se combinen. Cuando un fotón de la frecuencia exacta incide en este mismo periodo, la recombinación se puede estimular por el fotón.
Esto origina que se emita otro fotón de la misma frecuencia, con misma dirección, polarización y fase del primer fotón. El proceso se puede ver como una amplificación óptica y da como resultado una emisión coherente del laser.La emisión estimulada se puede modelar matemáticamente considerando un átomo el cual puede estar en dos estados de energía electrónica, el estado de tierra (1) y el estado excitado (2), con energías E1 Y E2 respectivamente. Si el átomo esta en el estado excitado, puede decaer en el estado de tierra por el proceso de emisión espontanea, obteniéndose de la diferencia de energías a un fotón.
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