Sensor electroóptico

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Los sensores electroópticos son detectores electrónicos que convierten la luz , o un cambio en la luz, en una señal electrónica. Estos sensores pueden detectar la radiación electromagnética desde las longitudes de onda infrarrojas hasta las ultravioletas. ^[1] Se utilizan en muchas aplicaciones industriales y de consumo, por ejemplo:

• Lámparas que se encienden automáticamente en respuesta a la oscuridad.
• Sensores de posición que se activan cuando un objeto interrumpe un haz de luz.
• Detección de flash, para sincronizar un flash fotográfico con otro
• Sensores fotoeléctricos que detectan la distancia, ausencia o presencia de un objeto.

Un sensor óptico convierte los rayos de luz en señales electrónicas. Mide la cantidad física de luz y luego la traduce a una forma legible por un instrumento. Un sensor óptico generalmente es parte de un sistema más grande que integra una fuente de luz, un dispositivo de medición y el sensor óptico. Este suele estar conectado a un disparador eléctrico. El disparador reacciona a un cambio en la señal dentro del sensor de luz. Un sensor óptico puede medir los cambios de uno o varios rayos de luz. Cuando se produce un cambio, el sensor de luz funciona como un disparador fotoeléctrico y, por lo tanto, aumenta o disminuye la salida eléctrica. Un interruptor óptico permite que las señales en fibras ópticas o circuitos ópticos integrados se conmuten selectivamente entre circuitos. Un interruptor óptico puede funcionar por medios mecánicos o por efectos electroópticos, efectos magnetoópticos y otros métodos.

Existen muchos tipos diferentes de sensores ópticos, los tipos más comunes son: ^[2]

• Los dispositivos fotoconductores convierten un cambio de luz incidente en un cambio de resistencia.
• La energía fotovoltaica , comúnmente conocida como células solares, convierte una cantidad de luz incidente en un voltaje de salida.
• Los fotodiodos convierten una cantidad de luz incidente en una corriente de salida.
• Los fototransistores son un tipo de transistor bipolar en el que la unión base-colector está expuesta a la luz. Esto produce el mismo comportamiento que un fotodiodo, pero con una ganancia interna.

Los conmutadores ópticos se utilizan habitualmente en fibras ópticas , donde se aprovecha el efecto electroóptico para conmutar un circuito a otro. Estos conmutadores se pueden implementar, por ejemplo, con sistemas microelectromecánicos o sistemas piezoeléctricos .

Los sensores electroópticos se utilizan siempre que es necesario convertir la luz en energía. Por este motivo, los sensores electroópticos se pueden ver prácticamente en cualquier lugar. Las aplicaciones más habituales son los teléfonos inteligentes, en los que se utilizan sensores para ajustar el brillo de la pantalla, y los relojes inteligentes, en los que se utilizan sensores para medir el ritmo cardíaco del usuario.

Los sensores ópticos se pueden encontrar en el campo de la energía para monitorear estructuras que generan, producen, distribuyen y convierten energía eléctrica. La naturaleza distribuida y no conductora de las fibras ópticas hace que los sensores ópticos sean perfectos para aplicaciones de petróleo y gas, incluido el monitoreo de tuberías. También se pueden encontrar en el monitoreo de palas de turbinas eólicas, monitoreo de plataformas marinas, monitoreo de líneas eléctricas y monitoreo de pozos. Otras aplicaciones incluyen los campos civiles y de transporte, como el monitoreo de puentes, pistas de aterrizaje de aeropuertos, represas, ferrocarriles, aviones, alas, tanques de combustible y cascos de barcos.

Entre otras aplicaciones, los interruptores ópticos se pueden encontrar en métodos térmicos que varían el índice de refracción en una pata de un interferómetro para cambiar la señal, enfoques MEMS que involucran conjuntos de microespejos que pueden desviar una señal óptica al receptor apropiado, cristales líquidos de dirección de haz piezoeléctrico que rotan la luz polarizada dependiendo del campo eléctrico aplicado y métodos acústico-ópticos que cambian el índice de refracción como resultado de la tensión inducida por un campo acústico para desviar la luz.

Otra aplicación importante del sensor óptico es medir la concentración de diferentes compuestos mediante espectroscopia visible e infrarroja .

• Sensor de imagen