LED IŞIĞININ ALGILANABİLME UZAKLIĞINI ARTTIRMA OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

Yıl 2006, Cilt: 22 Sayı: 1, 83 - 96, 01.02.2006

Erdem Özütürk

Öz

LED’in verdiği ışığın şiddeti uzaklık arttıkça azalmaktadır. LED ışığını daha uzaklara iletebilmek için LED’in ışık şiddetinin arttırılmasının yanında fotodedektörün duyarlılığının da arttırılması gerekmektedir. Işık şiddetini artırmak için LED darbeli yüksek akımla sürülmelidir. Fotodedektör bir fotodiyotlu devreden oluşturulmuşsa duyarlılık ve ışığın darbe süresine bağlı olarak fotodedektör devresinin şekli ve eleman değerleri uygun seçilmelidir. Bu çalışmada aralarındaki ışık iletim mesafesini arttırmak için LED’in darbeli akımda etkili olan karakteristikleri ile fotodiyotlu devrenin sahip olması gereken özellikler incelenmektedir. Bunlardan bazıları olan spektral uyum ve LED’in yüksek akım değerlerinde ışıma diyagramlarında ortaya çıkan değişiklikler gibi etkenler genel amaçlı bir LED ve bir fotodiyot ele alınarak gösterilmektedir. Mercekler, yansıtıcılar ve ışık kılavuzu gibi optik elemanlar kullanılarak ışığın iletim mesafesi daha da arttırılabilmektedir. Burada bir mercek sistemi kullanılarak aralarındaki mesafenin doğrudan iletime nazaran ne kadar arttırılabildiği yine genel amaçlı bir LED ve bir fotodiyot için hesaplanmaktadır. Bu hesaplama yapılırken LED’in ışık şiddetine karşılık değişik uzaklıklar için fotodedektörden ölçülen gerilimlerden yararlanarak elde edilen fotodedektör geriliminin uzaklıkla değişim ifadesi kullanılmaktadır. Bu şekilde çapı çok büyük olmayan mercekler kullanılarak LED ışığının ne kadar uzağa ulaştırılabildiği gösterilmektedir.

Anahtar Kelimeler

LED, Fotodiyot, Işık şiddeti, Uzaklık, Optik elemanlar

THE INVESTİGATİON OF THE POSSİBİLİTİES OF INCREASING THE LED’S LİGHT DETECTABLE DİSTANCE

Öz

The LED’s radiant power decreases with distance. Transmission of LED’s light as far as possible depends on both increasing LED’s radiant power and photodedector sensitivity. For increasing of LED’s radiant power LED must be driven with pulsed high currents. For transferring maximum light between LED and photodedector the photodedector circuit and the values of its electronic components must be chosen suitable according to pulse duration of the light and the necessary sensitivity. In this study to increasing transmission distance of LED’s light between LED and photodedector some of characteristics of them which affects at pulsed high currents have been investigated. Using some optical components like lenses, reflectors and light guides the transmission distance of light can be additionally increasing. In this study, using a lens system the calculation of how much the distance can be increased compared to direct transmission is made. In this calculation the relation which describe variations photodedector voltage with distance is used. This relation has been derived from some of measured photodiode voltages which respects to LED’s radiant power at different distances. In this way, the transmission distance of LED’s light has been calculated.

Anahtar Kelimeler

LED, Photodiode, Radiant power, Distance, Optical components

Kaynakça

• Özütürk, E., Karlık, S. E., Kızılötesi Işınlarla Açık Optik Ortamda Bilgisayarlar Arası Veri İletimi, Bursa 5. Bilgisayar-Haberleşme Sempozyumu, Bursa, 104-106, 1998
• Özütürk, Kızılötesi Optik MODEM, Uludağ Üniversitesi Müh. Mim. Fakültesi Dergisi, Cilt 8, Sayı 1, 11- E., 15, 2003 3. Bhattacharya, P., Semiconductor Optoelectronic Devices, s.614. Second Edition.Prentice-Hall, USA, 1997 4. Watson, J., Optoelectronics, s.153, Van Nostrand Reinhold, U. K., 1988
• Özütürk, E., LED’lerin Aşırı Darbe Akımında Çalışmasının Teorik ve Pratik Araştırması, Doktora Tezi, Uludağ Üniversitesi, Bursa, 2000
• Özütürk, E., Fotodiyodun Anahtarlama Sürelerinin Darbeli Yüksek Işık Şiddetleri İçin İncelenmesi, Pamukkale
• Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 10, Sayı 2, 221-226, 2004 7. Hickman, I., Reflections on Opto-electronics, Electronics World + Wireless World, 970-974, 1995 8. Bradbury, D., Shedding Light on Opto-electronics, Electronics World + Wireless World, 911-915, 1991
• Özütürk, E., Darbeli Akımlarda LED Akımının Ne Oranda Arttırılabileceğini Veren Bazı Bağıntıların Çok Yüksek Akımlarda Karşılaştırılması, Uludağ Üniversitesi Müh. Mim. Fakültesi Dergisi, Cilt 8, Sayı 1, 17-23, 2003
• Wilson, J., Hawkes, J. F.B., Optoelektronik, s.518, 2. Baskı, Değişim Yayınları, Adapazarı, 2000