什么是光电转换?
一、光电转换器简介
光电转换器又称光纤收发器,是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器(Fiber Converter)。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网的接入层应用;如:监控安全工程的高清视频图像传输;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。
什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍
二、光电转换器性能特点
自光电效应发现至今,光电转换器件获得了突飞猛进的发展,目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN管、CCD等。光电转换器有如此广的应用主要是因为其具有以下特点:
1、光口配置灵活,支持SC/ST/LC,单模/多模
2、 低压冗余直流双电源供电或交流供电
3、 IP30及以上防护等级
4、 工作温度可支持-40℃~75℃
什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍
三、光电转换器工作原理
现在在远距离传输信号时,都是采用光纤传输的,光纤的传输带宽宽,稳定性好。这就需要把电脑或电话或传真等产生的电信号(我们知道这些电子设备产生的都电子信号),转换成光信号才能在光纤里传播,这就是光电转换器,它既可以把电信号转换成光信号,也可以把光信号转换成电信号。光纤收发器:光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器。
产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网的接入层应用;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。企业在进行信息化基础建设时,通常更多地关注路由器、交换机乃至网卡等用于节点数据交换的网络设备,却往往忽略介质转换这种非网络核心必不可少的设备。
特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。光电转换器是用局域网中光电信号的转换,而仅仅是信号转换,没有接口协议的转换。一般用在园区网内较长距离,不适于布双绞线的环境。不过随着网络技术的发展,光电转换器和光猫的概念越来越模糊,近期两者基本可以统一为同一种设备了,光电转换器也成为光猫的学名。
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四、光电转换器的作用
光电转换器(又名光纤收发器),有百兆光纤收发器和千兆光纤收发器之分,是一种快速以太网,其数据传输速率达1Gbps,仍采用CSMA/CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容,在布线系统的支持下,可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资,千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术,由此对综合布线系统的性能要求也提高。相关品牌有TP-link,TC-net,三旺通信,汉信通信等厂家,其中有工业级的也有商用型的,一般商用型的参数指标较低,范围较窄;工业级的性能更优,适用于工业环境。
光电转换器一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。有了光电转换器,也为需要将系统从铜线升级到光纤,为缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。光电转换器的作用是,将我们要发送的电信号转换成光信号,并发送出去,同时,能将接收到的光信号转换成电信号,输入到我们的接收端。
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五、光电转换器优势
提到光电转换器,人们常常不免会将光电转换器与带光口的交换机进行比较,下面主要谈一下光电转换器相对于光口交换机的优势。
首先,光电转换器加普通交换机在价格上远远比光口交换机便宜,特别是有些光口交换机在加插光模块后会损失一个甚至几个电口,这样可以使运营商在很大程度上减少前期投资。
其次,由于交换机的光模块大多没有统一标准,因此光模块一旦损坏就需要从原厂商用相同的模块更换,这样给后期的维护带来很大的麻烦。但光电转换器不同厂商的设备之间在互连互通上已没有问题,因此一旦损坏也可以用其他厂商的产品替代,维护起来非常容易。
还有,光电转换器比光口交换机在传输距离上产品更加齐全。
当然光口交换机在很多方面上也具有优势,如可统一管理、统一供电等,这里就不再讨论了。
光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。这一过程有两种解决途径,最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置,另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子的能量。染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带负电的电子和带正电的空穴分离。
光电池
光电池也叫太阳能电池,可以直接把太阳辐射的光能转变成电能。1839年,安托石?贝克雷尔制造出了最早的光电池。贝克雷尔电池是一个圆柱体,内装硝酸铅溶液,溶液中浸入一个铅阳极和一个氧化铜阴极。这种电池一经阳光照射,就会供给电流。1875年,德国技师维尔纳?西门子试制成第一个硒光电池,并提议用于光量测定。西门子的光电池是根据1873年英国人史密斯发现的“内光电效应”提出的。L.H.亚当斯于1876年指出,硒在光的作用下,不仅出现电阻变化,而且在一定条件下还出现电动势,从而发现了“阻挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测量技术。自20世纪50年代起,这些元件的性能因半导体技术的发展而得到显著改善。
一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率,即照射光的频率不能低于某一临界值,相应的波长被称做极限波长,当入射光的频率低于极限频率时,无论多强的光都无法使电子逸出。
光电转换是通过光伏效应把太阳辐射能直接转换成电能的过程,这一过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。
在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳光电池、多晶硅太阳光电池及非晶硅太阳光电池等三种太阳光电池主要功能在将光能转换成电能,这个现象称之为光伏效应。
光照射在物质上时,部份的光会被物质吸收,部份的光则经由反射或穿透等方式离开物质,选取太阳光电池材料的第一考量就是吸光效果要很好,如此才能使输出功率增加。选取太阳光电池材料的第二考量是光导效果,欲选取光导效果佳的材料首先必须了解太阳光的成分及其能量分布状况,进而找出适当的物质作为太阳光电池的材料
光电转换是通过光伏效应把太阳辐射能直接转换成电能的过程。这一过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。
1、徽光夜视仪
工作时以红外变像管作为探测器和显示器,外加一个红外探照灯作为光源。从目标反射回来的红外辐射,聚焦成像在变相管端的银氧他光电朋极上, 激发出光电子。这些光电子被管内的电子透镜加速并聚焦到英光屏上,袭击荧光屏发光,显现出可见光图像。
因夜视仪是利用夜天光进行工作,属于被动方式工作,因此能较好的隐藏自己,微光夜视仪对从事特殊工作的部门,如军事、刑警、缉毒、夜晚监控、保卫的应用等,它都是最合适的。
2、光鼠标
根据工作原理,鼠标大致可以分为机械式、光学机械式、光电式以及轨迹球、无线等类型。鼠标虽然有很多种,当然目前最多的是光学机械式的鼠标了,简称为“光机鼠”。
光机鼠的结构:鼠标内有一个圈的实心的橡皮球,在它的上下方向和左右方向各有一个转轮和它相按触,这两个转轮个连接着一个光栅轮,光册轮的两侧各有一个发光二极管和光敏三极管.其关键原理就是利用光敏三极管将光信号转换成电信号,当然就是我们的光电效应了。
知识拓展:利用光电效应可以制成各种光电转换器件,光电管就是应用光电效应的原理制成的光电元件。用光电管制成的光控继电器用于自动控制,另外在放映电影时利用光电转换来实现声音的重放等。
随着科学技术的发展,人们发现某种类型的半导体材料能把光能直接转变为电能的本领,当光入射在这样的材料上时,就会产生电流,入射的光越强,产生的电流也越大。光电二极管、光电三极管就是利用这种材料制成的。
当半导体受到光辐照时,自由载流子(自由电子与空穴)增多,电导变大,这种光电效应称为内光电效应,利用内光电效应可以制成光敏电阻,也可以制成光电池。