Macam – macam piranti optik, yaitu :
1) LED
2) LCD
3) SOLAR SEL
4) Photo Resistor/LDR
5) Photo Dioda
6) Photo Transistor.......
LED (Light Emiting Dioda)
LED (Light Emiting Dioda) dikenal juga dengan Dioda cahaya, karena perangkat elektronik ini mampu menghasilkan cahaya. LED adalah dioda yang di dalam Junction diadop dengan Fosfor, maka bila dialiri arus listrik akan menghasilkan cahaya. LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya. LED memiliki 2 kaki anoda (+) dan katoda (-), LED memiliki tiga warna yaitu merah, hijau dan kuning serta ada juga yang bewarna putih untuk memancarkan tiga warna sekaligus. Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai display.
 |
| Gambar LED |
 |
| Simbol LED |
Tak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya. Chip LED pada umumnya mempunyai tegangan rusak yang relatif rendah. Bila diberikan tegangan beberapa volt ke arah terbalik, biasanya sifat isolator searah LED akan jebol menyebabkan arus dapat mengalir ke arah sebaliknya.
Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju. Tegangan yang diperlukan sebuah dioda untuk dapat beroperasi adalah tegangan maju (Vf).
Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide. Perkembagan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.
LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:
• aluminium gallium arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah
• gallium aluminium phosphide – hijau
• gallium arsenide/phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah, oranye, dan kuning
• gallium nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru
• gallium phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau
• zinc selenide (ZnSe) – biru
• indium gallium nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru
• indium gallium aluminium phosphide – oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau
• silicon carbide (SiC) – biru
• diamond (C) – ultraviolet
• silicon (Si) – biru (dalam pengembangan)
• sapphire (Al2O3) – biru
Kecerahan cahaya berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang mengalirinya. Arus forward berkisar antara 10 mA-20 mA untuk kecerahan maksimum. Pada kondisi menghantar tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 V-2,2 V, pada LED kuning 2,4 V dan pada LED hijau 2,7 V. Tegangan revers (terbalik) maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V, LED kuning 5 V dan LED hijau 5 V.
LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.
LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan warna putih bagi mata manusia.
LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan hijau di substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu fluoresen. Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.
Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang sangat kecil, awet (dapat bertahan 50 tahun) dan kecil bentuknya. Kegunaan LED adalah untuk penampil digit, indikator pandang (sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan (1,5 V tiap LED).
LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) merupakan Sebuah teknologi layar digital yang menghasilkan citra pada sebuah permukaan yang rata (flat) dengan memberi sinar pada kristal cair dan filter berwarna, yang mempunyai struktur molekul polar, diapit antara dua elektroda yang transparan. Bila medan listrik diberikan, molekul menyesuaikan posisinya pada medan, membentuk susunan kristalin yang mempolarisasi cahaya yang melaluinya.
Teknologi yang ditemukan semenjak tahun 1888 ini, merupakan pengolahan kristal cair merupakan cairan kimia, dimana molekul-molekulnya dapat diatur sedemikian rupa bila diberi medan elektrik–seperti molekul-molekul metal bila diberi medan magnet. Bila diatur dengan benar, sinar dapat melewati kristal cair tersebut.
LCD adalah piranti Display yang banyak dipakai sebagai tampilan Output sebuah Proses Digital, seperti Kalkulator, Jam, Counter bahkan monitor Personal Computer.
 |
| LCD Proyektor |
 |
| LCD pada TV |
Solar Sel/Solar system adalah photovoltaic panels, Kristal dari olahan pasir silica yang dibuat seri-paralel dalam cetakan apabila terkena sinar matahari atau sinar lampu TL dapat menghasilkan energi listrik AC maupun DC. Akan tetapi untuk pencahayaan yang stabil yang dapat dimanfaatkan secara produktif adalah energi listrik DC. Dalam aplikasinya ini sangat baik sebagai pembangkit listrik ramah lingkungan, khususnya di daerah tropis yang hampir sepanjang tahun ada sinar matahari. Sinar matahari yang diubah ke dalam energi listrik oleh Solar system selanjutnya disimpan dalam Accumulator dengan melalui regulator, baru dimanfaatkan sesuai kebutuhan.
Cara pemasangan nya adalah miring yang ditujukan untuk memaksimal kan penyerapan cahaya matahari dan juga untuk memudah kan jika dibersihkan, kita tidak perlu repot repot membersihkan hanya tinggal menungggu hujan saja kotoran yang berada di SOLAR SEL akan langsung terbawa oleh air. Kekurangan solar cell dibandingkan sumber listrik lain yaitu hingga kini tingkat efisiensi konversi energinya masih terbilang kecil dan harganya pun masih relatif mahal. Pada dasarnya tingkat efisiensi sel surya bergantung pada bahan atau material penyusun sel, permukaan kristal, pengaruh crystal defects, Contoh solarsel / solar system.
 |
| Gambar Solar Sel |
 |
| Gambar LDR |
Photo Resistor/LDR (Light Dependent resistor), adalah resistor yang memiliki sifat bila terkena cahaya nilai resistansinya akan berubah. Semakin terang cahaya yang menyinarinya maka akan semakin kecil nilai resistansinya, dan bila cahaya semakin gelap nilai resistansinya semakin besar. Photo Resistor/ LDR banyak dipakai sebagai alat kontrol elektronik yang berkaitan dengan menggunakan efek cahaya seperti detektor api / asap / pencuri, pembaca kartu, dan kendali lampu jalan berdasarkan cahaya.
 | |
| Simbol LDR |
Photo Dioda adalah diode yang dapat memencarkan cahaya, dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon – menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.
Semi konduktor memiliki 2 elektroda, Anoda dan Katoda strukturnya Junction PN di adop dengan Optik, sehingga konduktifitas arus yang mengalir ditentukan oleh besar kecilnya cahaya yang menyinarinya. Semakin terang cahaya yang menyinarinya konduktifitasnnya semakin baik, arus yang mengalir pada Photo Dioda akan semakin besar. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.
Photo Dioda banyak dipakai sebagai alat kontrol elektronik yang berkaitan dengan pengaturan arus menggunakan efek cahaya, seperti remote control dan sebagai detektor.
 |
| Simbol Photo Dioda |
 |
| Gambar Photo Dioda |
Photo Transistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foto yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan lubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.
Transistor dapat memencarkan cahaya,atau sebuah benda padat pendeteksi cahaya yang memiliki gain internal. Hal ini yang membuat foto transistor memiliki sensitivitas yang lebih tinggi dibandingkan foto dioda, dalam ukuran yang sama. Alat ini (foto transistor) dapat menghasilkan sinyal analog maupun sinyal digital.
Foto transistor memiliki karakteristik:
1. Pendeteksi jarak dekat Infra merah.
2. Bisa dikuatkan sampai 100 sampai 1500.
3. Respon waktu cukup cepat.
4. Bisa digunakan dalam jarak lebar.
5. Bisa dipasangkan dengan (hampir) semua penghasil cahaya atau cahaya yang dekat dengan inframerah, seperti IRED (infrred led), Neon, Fluorescent, lampu bohlam, cahaya laser dan api.
6. Mempunyai karakteristik seperti transistor, kecuali bagian basis digantikan oleh besar cahaya yang diterima.
Photo Transistor adalah semi konduktor yang memiliki 3 elektroda, Emitor, Basis dan Kolektor, strukturnya Junction PN dan NP atau sebaliknya di adop dengan Optik, sehingga konduktifitas arus Basis yang mengalir ditentukan oleh besar kecilnya cahaya yang menyinarinya. Semakin terang cahaya yang menyinarinya konduktifitasnnya semakin baik, arus yang mengalir pada Photo Transistor akan semakin besar. Photo Transistor banyak dipakai sebagai alat kontrol elektronik yang berkaitan dengan pengaturan arus menggunakan efek cahaya.
 |
| Simbol Photo Transistor |
 |
| Gambar Photo Transistor |
0 komentar:
Posting Komentar