SENSORES OPTOELECTRONICOS

E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicación de Vigo
Departamento de Tecnología Electrónica

Sensores Optoelectrónicos

SENSORES Y ACONDICIONADORES

TEMA 5 (1)
SENSORES OPTOELECTRÓNICOS
(Principios físicos de funcionamiento)

Profesores: Enrique Mandado Pérez
Antonio Murillo Roldan
Camilo Quintáns Graña

Tema 5 - 1

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Sensores Optoelectrónicos

DEFINICIÓN

Sensores basados en las propiedades de diversos dispositivos
electrónicos cuyo comportamiento depende de la luz que se les aplica.
Reciben la denominación de sensores optoelectrónicos y pueden ser
sensibles a la luz ultravioleta, visible o infrarroja.

0,3 pm

3 pm

0,3 nm

Rayos gamma
Rayos X

30 nm
UV

3 µm0,3 mm

Infrarrojo

Visible
0,4
0,7

3 cm
Micro
ondas

3m

300 m

Longitud
de onda

Radiofrecuencia

Ondas
milimétricas

Tema 5 - 2

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Sensores Optoelectrónicos

CLASIFICACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS OPTOELECTRÓNICOS
Los dispositivos optoelectrónicos pueden ser emisores de luz osensibles a la luz

Emisores de luz
Convierten el movimiento de cargas eléctricas en energía luminosa.
Los más utilizados son:

- Diodo Luminiscente (Light Emitting Diode) (LED)
- Diodo de infrarrojos (Infrarred Emitting Diode) (IRED)
- Diodo láser (Light Amplification by Estimulated
Emission of Radiation)
Tema 5 - 3

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Sensores Optoelectrónicos

CLASIFICACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS OPTOELECTRÓNICOS
Sensibles a la luz
Convierten la energía luminosa en una carga, una corriente eléctrica o la
variación de un parámetro eléctrico.
Los más utilizados son:

- Fotorresistencia
- Fotodiodo
- Fototransistor
- Fotosensor capacitivo

Tema 5 - 4

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Sensores Optoelectrónicos

SENSOR OPTOELECTRÓNICO
Además de uno o más dispositivos optoelectrónicos, los sensores
optoelectrónicos pueden contener un conjunto de componentes ópticos
que actúan sobre la luz.

Fenómenos relacionados con
la luz:

Óptica geométrica

•

Reflexión

•

Refracción

•

Evanescencia

•

Difracción

•Espejos

•

Absorción

• Filtros

•

Interferencia

• Prismas

•

Polarización

•

Velocidad

Conjunto de elementos cuyo
tamaño es mucho mayor que la
λ de la luz:
• Ventanas o rejillas

Tema 5 - 5

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Sensores Optoelectrónicos

SENSORES SENSIBLES A LA LUZ
FOTORRESISTENCIASSensores basados en la interacción entre los fotones de una radiación
óptica y un material semiconductor. Dicha interacción produce un
incremento de los portadores de carga y por ello modifica la resistencia
del dispositivo.
Se estudian en el tema 4 (3).

Tema 5 - 6

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Sensores OptoelectrónicosSENSORES SENSIBLES A LA LUZ: FOTODIODO
Diodo en el que se generan pares electrón-hueco cuando inciden sobre él fotones que poseen
una energía superior a la banda prohibida.

Fundamentos [PERE 04 pág. 387] [PALL 03 pag. 388]
Si un fotodiodo iluminado se polariza inversamente, los electrones y los huecos generados por
los fotones se desplazan hacia la zona N y la P respectivamente.
Si se cierrael circuito externo se produce una corriente denominada fotocorriente.
La energía necesaria para que los electrones traspasen la banda prohibida depende del tipo de
semiconductor utilizado. Por ello los fotodiodos son sensibles a radiaciones luminosas de
diferente λ según el material con el que están construidos.
Semiconductores

Energía de la banda
prohibida, Eh (eV)

Longitud de onda...