Optoelektroniske

Optoelektronikk er studiet og teknologien som omhandler omforming og overføring av energi mellom elektriske og fotoniske signaler ved hjelp av optiske materialer og komponenter. Hovedideen er å konvertere elektrisk energi til lys, eller lys til elektrisk signal, ofte ved bruk av halvledere. Vanlige materialer inkluderer III-V-halvledere som galliumarsenid (GaAs) og indiumarsenid (InP), samt silisium i silisiumbaserte fotoniske integrerte kretser. I LED-teknologi genereres lys ved rekombinasjon av elektroner og huller i et p-n-sjikt; i laserdioder skjer stimulert utslipp som produserer koherent lys. Fotodetektorer konverterer lys til elektrisk strøm ved fotokonduksjon eller fotogenerering.

Vanlige optoelektroniske enheter inkluderer LED-er, laserdioder, fotodetektorer og fototransistorer, i tillegg til solceller og bildesensorer. I moderne elektronikk er silisiumbaserte fotoniske teknologier og optiske modulatorer og demodulatorer integrert i en chip, slik at data kan overføres raskt med lyssignaler i fiberoptiske nettverk.

Anvendelser spenner fra telekommunikasjon og datakommunikasjon til medisinsk utstyr, bildebehandling og sensorikk, samt fornybar energi gjennom solcelle-teknologier. Forskning og utvikling fokuserer på å forbedre effektivitet, hastighet, pålitelighet og integrasjon med eksisterende elektroniske systemer. Optoelektronikk er et tverrfaglig felt som kobler fysikk, materialvitenskap, elektroteknikk og informatikk, og fortsetter å være en drivkraft for moderne kommunikasjon og sensing.