Opto Electronic Components MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Opto Electronic Components - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

LED चमक और धारा

परिचय:

लाइट एमिटिंग डायोड (LED) अर्धचालक उपकरण हैं जो तब प्रकाश उत्सर्जित करते हैं जब उनमें से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। एक LED की चमक मुख्य रूप से उसमें से प्रवाहित होने वाली धारा द्वारा निर्धारित होती है। धारा और चमक के बीच संबंध को समझना उन सर्किटों को डिज़ाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है जो प्रभावी ढंग से LEDs का उपयोग करते हैं।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 3: धारा; बड़ा

यह विकल्प सही ढंग से इंगित करता है कि एक LED की चमक उसमें से प्रवाहित होने वाली धारा पर निर्भर करती है। जब स्रोत वोल्टेज डायोड वोल्टेज से बहुत अधिक होता है, तो LED की चमक लगभग स्थिर हो जाती है। इस घटना को LEDs की विद्युत विशेषताओं के माध्यम से समझाया जा सकता है।

ऑप्टिकल संचार में 1550 एनएम का विकल्प वास्तव में कम फैलाव से जुड़ा है, कम नुकसान से नहीं। फैलाव का तात्पर्य ऑप्टिकल संकेतों के प्रसार से है क्योंकि वे एक फाइबर के माध्यम से यात्रा करते हैं, और प्रसारित डेटा की अखंडता को बनाए रखने के लिए फैलाव को कम करना महत्वपूर्ण है।

1550 एनएम तरंग दैर्ध्य मानक एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर के लिए तरंग दैर्ध्य-फैलाव वक्र में न्यूनतम फैलाव बिंदु से मेल खाता है। इस तरंग दैर्ध्य रेंज में, फैलाव प्रभाव कम हो जाता है, जिससे लंबी दूरी पर बेहतर संचरण प्रदर्शन की अनुमति मिलती है।

तो, सही व्याख्या यह है: फैलाव बहुत कम है

प्रकाश उत्सर्जक डायोड  (LED):

• एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत प्रवाह से गुजरने पर दृश्य प्रकाश का उत्सर्जन करता है
• प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) केवल अग्र अभिनति में काम करता है

• जब मुक्त इलेक्ट्रॉन जंक्शन या कमी क्षेत्र तक पहुंचते हैं, तो कुछ मुक्त इलेक्ट्रॉन धन आयनों में होल के साथ फिर से संयोजन करते हैं

फोटो डायोड:

• एक फोटोडायोड एक विशेष उद्देश्य वाला p-n जंक्शन डायोड है जिसे डायोड पर प्रकाश गिरने की अनुमति देने के लिए एक पारदर्शी खिड़की के साथ बनाया गया है।
• यह पश्च अभिनत के तहत संचालित होता है।

ज़ेनर डायोड:

• अग्र अभिनत अवस्था में जेनर डायोड की कार्य-प्रणाली PN जंक्शन डायोड की कार्य-प्रणाली के सामान होती है, लेकिन विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि यह तब भी संचालित हो सकते हैं, जब यह पश्च अभिनत में अपने थ्रेशोल्ड/विभंग वोल्टेज से ऊपर संयोजित होते हैं।
• यह ब्रेकडाउन क्षेत्र में संचालित होता है।

परिवर्तनीय धारिता डायोड:

• परिवर्तनीय धारिता डायोड, या वैक्टर डायोड, लागू वोल्टेज अभिनत के आधार पर अपनी धारिता बदलते हैं।
• इन्हें आम तौर पर पश्च अभिनत स्थिति में उपयोग किया जाता है क्योंकि उनकी धारिता इस स्थिति में उन पर लागू वोल्टेज के प्रति संवेदनशील होती है। इनका उपयोग अक्सर इलेक्ट्रॉनिक ट्यूनिंग परिपथ में किया जाता है।

सही उत्तर विकल्प 4 है। एक LED (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का रंग इसके निर्माण में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है।

संकल्पना:

• एक LED में, प्रकाश तब उत्सर्जित होता है जब डायोड की संधि पर इलेक्ट्रॉन और छिद्र (धनात्मक आवेश) पुनः संयोजित होते हैं। इस प्रकाश की ऊर्जा (और इसलिए इसका रंग) अर्धचालक के ऊर्जा अंतर द्वारा निर्धारित की जाती है। विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग ऊर्जा अंतराल होते हैं, जो प्रकाश के विभिन्न रंगों के अनुरूप होते हैं।

• अग्रबायसित वोल्टता: यह सत्य नहीं है। जबकि अग्र-बायसित वोल्टता LED की चमक को प्रभावित कर सकता है, लेकिन यह उत्सर्जित प्रकाश के रंग को परिवर्तित नहीं करता है।

• पश्च बायसित वोल्टता : यह सत्य नहीं है। वास्तव में, LED को पश्च बायसित नहीं होना चाहिए। ऐसा करने से उपकरण ख़राब हो सकता है। 

• परिपथ में श्रेणी प्रतिरोध का मान: यह सत्य नहीं है। श्रेणी प्रतिरोध LED के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को प्रभावित कर सकता है, जो इसकी चमक को भी प्रभावित कर सकता है, लेकिन यह उत्सर्जित प्रकाश के रंग को परिवर्तित नहीं करेगा।

• प्रकाशीय इलेक्ट्रॉनिक जंक्शन उपकरण ऐसा उपकरण होता है जो जंक्शन के माध्यम से धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए प्रकाश का उपयोग करता है।
• फोटो डायोड का उद्देश्य प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करना होता है और यह एक अर्धचालक उपकरण है।
• फोटो डायोड में फोटो-धारा नामक धारा सतह पर पड़ने वाले प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है।
• प्रतिक्रिया की गति बढ़ाने के लिए अधिकांश फोटो डायोड p-n जंक्शन के बजाय PIN जंक्शन का उपयोग करते हैं। 
• फोटो डायोड विपरीत अभिनत स्थिति में संचालित होता है।

• LED उस समय प्रकाश उत्सर्जित करता है जब यह इलेक्ट्रॉन और छिद्र के पुनः संयोजन के कारण अग्र अभिनत होता है
• इलेक्ट्रॉन और छिद्र का पुनः संयोजन दृश्य सीमा में फोटोन मुक्त करते हैं
• पश्च अभिनती के दौरान किसी इलेक्ट्रॉन और छिद्र का पुनः संयोजन नहीं होता है, इसलिए यहाँ कोई उत्सर्जन नहीं होता है

प्रकाश-वियुग्मक:

• प्रकाश-वियुग्मक एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण होता है जो दो विलगित परिपथों के बीच प्रकाश का उपयोग करके विद्युत सिग्नलों का आदान-प्रदान करता है। उसे प्रकाश-विलगक, फोटो वियुग्मक अथवा ऑप्टिक विलगक भी कहते हैं।
• प्रकाश-विलगक एक ही पैकेज में LED और एक फोटोडायोड का संयोजन है|
• अल्प वोल्टेज अथवा शोर के प्रति अधिक संवेदनशील परिपथों में प्रकाश-वियुग्मक का उपयोग परिपथों को विलगित करने के लिए होता है ताकि विद्युत टकराव का निवारण हो सके अथवा अवांछित ध्वनियों को रहित किया जा सके।
• प्रकाश-विगलक सिग्नल प्राप्त करने वाले प्रणाली को उच्च वोल्टेज से प्रभावित होने से रोकते हैं|

प्रकाश-वियुग्मकों के प्रकार:

आवश्यकताओं तथा स्विचनक्षमताओं के आधार पर विभिन्न प्रकार के प्रकाश-वियुग्मक उपलब्ध हैं। उपयोग के आधार मुख्य रूप से चार प्रकार के प्रकाश-वियुग्मक उपलब्ध हैं।

• ऐसा प्रकाश-वियुग्मक जो प्रकाश ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है
• ऐसा प्रकाश-वियुग्मक जो प्रकाश डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है
• ऐसा प्रकाश-वियुग्मक जो प्रकाश TRIAC का उपयोग करता है
• ऐसा प्रकाश-वियुग्मक जो प्रकाश SCR का उपयोग करता है 

संकल्पना:  

• LED (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) एक p-n संधि डायोड है।
• अनबायस स्थिति के तहत, अन्तर्निहित विभव प्राचीर n-पक्ष पर अतिरिक्त मुक्त इलेक्ट्रॉनों को p-पक्ष में फैलने से रोकता है।
• जब p-n संधि अग्र अभिनत होता है,तो अन्तर्निहित विभव प्राचीर कम हो जाता है।यह  n-पक्ष के इलेक्ट्रानों को p-पक्ष मेंं गति करने की अनुमति देते हैं।
• उपकरण के अंदर संधि क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और होल का पुनर्संयोजन होता है। उच्च ऊर्जा स्तर से निम्न ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के कारण प्रकाश (फोटॉन) उत्सर्जन होता है। इस घटना को स्वतःप्रवर्तित उत्सर्जन कहा जाता है। 
• इसे निम्न आरेख की सहायता से समझाया गया है।

टिप्पणी:

प्रेरित उत्सर्जन के लिए एक बाहरी ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है, ताकि इलेक्ट्रॉन अकस्मात वृद्धि कर उच्चतम ऊर्जा स्तर में पहुंच सके। यह इलेक्ट्रॉन फिर एक नए फोटॉन को मुक्त करते हुए निचले स्तर पर वापस आ जाता है।

निम्नलिखित आरेख की मदद से प्रेरित उत्सर्जन की प्रक्रिया को बेहतर समझाया गया है:

लेज़र

• लेजर विद्युत चुंबकीय विकिरण के कृत्रिम उत्सर्जन के उत्पादन के लिए एक उपकरण है।
• लेजर (विद्युत चुम्बकीय) विकिरण के संदीप्त उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन के लिए संदर्भित है।
• लेजर का उपयोग लेजर प्रिंटर, बारकोड स्कैनर, डीएनए अनुक्रमण उपकरण, लेजर सर्जरी, और त्वचा उपचार, काटने और वेल्डिंग सामग्री, मापने की सीमा और गति आदि में किया जाता है।
• ल्यूमिनेसेंस गर्मी से उत्पन्न नहीं होने वाले पदार्थ द्वारा प्रकाश का सहज उत्सर्जन है; या "ठंडी रोशनी"।

Additional Information

• प्रकीर्णन को सफेद प्रकाश के रंगों के अपने पूर्ण स्पेक्ट्रम (बैंगनी, इंडिगो, नीला, हरा, पीला, नारंगी और लाल क्रम में) के प्रसार के रूप में परिभाषित किया गया है।
• विकिरण जो विकिरण किरण से अलग-अलग दिशाओं में फैलता है, जब किरण किसी पदार्थ के साथ संपर्क करती है, तो उसे बिखरी हुई विकिरण के रूप में परिभाषित किया जाता है।

सौर-मॉड्यूल एक प्रकार का प्रकाश वोल्टीय मॉड्यूल है।

सौर सेल

• एक सौर सेल एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो प्रकाश वोल्टीय प्रभाव से प्रकाश की ऊर्जा को सीधे विद्युत में परिवर्तित करता है।
• प्रकाश विद्युत प्रभाव इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण, जैसे कि प्रकाश, एक पदार्थ से टकराता है। इस प्रकार उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को प्रकाश इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।
• सौर सेल सिलिकॉन से बना होता है।
• एक सौर सेल में p-प्रकार सिलिकॉन की एक परत होती है जो n-प्रकार सिलिकॉन की परत के बाद रखी जाती है।
• जब हम n-प्रकार और p-प्रकार की परतों को एक धातु के तार से जोड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉन n-प्रकार की परत से p-प्रकार की परत में अवक्षय क्षेत्र को पार करके और फिर n-प्रकार परत के बाहरी तार से विद्युत का प्रवाह बनाते हुए यात्रा करेंगे।

सही विकल्प 1 है

अवधारणा:

एक उभयनिष्ट-एनोड सात-सेगमेंट डिस्प्ले में, एक सेगमेंट तब जलता है जब उस पर एक लॉजिक "0" (निम्न वोल्टेज) लागू किया जाता है, क्योंकि सेगमेंट प्रतिरोधकों के माध्यम से धनात्मक वोल्टेज आपूर्ति से जुड़े होते हैं।

सात सेगमेंट वाले डिस्प्ले में सात सेगमेंट हैं जिन्हें a, b, c, d, e, f और g लेबल किया गया है। यदि सभी सात डेटा इनपुट लॉजिक "0" पर हैं, तो सभी सात सेगमेंट प्रकाशमान हो जाएंगे, जिससे डिस्प्ले पर संख्या "8" बनेगी।

सही उत्तर विकल्प 4 है।

संकल्पना: 

• प्रकाश इलेक्ट्रॉनिक, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विज्ञान और प्रौद्योगिकी से संबंधित है जिसमें प्रकाश के साथ अंतःक्रिया शामिल है।
• प्रकाश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में LED शामिल होता है जिसमें धारा के अग्र अभिनत LED के माध्यम से प्रवाहित होने पर उत्सर्जन होता है।
• फोटोडायोड, सौर सेल, लेजर डायोड ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों के उदाहरण हैं।
• डोपित अर्धचालकों का उपयोग प्रकाश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है। ये उपकरण n - प्रकार और p - प्रकार दोनों के डोपन का उपयोग करते हैं।

प्रकाशिक सिग्नल में शक्ति मापने के लिए सही उपकरण है: प्रकाशिक शक्ति मीटर

अवधारणा:

प्रकाशिक शक्ति मीटर (OPM) एक उपकरण है जिसका उपयोग प्रकाशिक सिग्नल में शक्ति को मापने के लिए किया जाता है। अक्सर उपयोग की जाने वाली माप की इकाई डेसीबल (dB) है, जो सिग्नल की सापेक्ष शक्ति को मापती है।

लेजर की तरह, एक प्रकाश स्रोत एक प्रकाशिक सिग्नल उत्पन्न करता है जो फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से यात्रा करता है। केबल के विपरीत छोर पर, प्रकाशिक शक्ति मीटर का उपयोग उस आने वाले सिग्नल के शक्ति स्तर को मापने के लिए किया जाता है। यह दूरसंचार नेटवर्क और फाइबर ऑप्टिक्स के अन्य अनुप्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां इष्टतम डेटा ट्रांसमिशन के लिए सिग्नल शक्ति को विशेष रूप से बनाए रखने की आवश्यकता होती है।

1) प्रकाशिक मल्टी-एनालिट मीटर: यह प्रकाशिकी के क्षेत्र में एक मानक उपकरण का नाम नहीं है। मल्टी-एनालिट एक ऐसे उपकरण को संदर्भित करता है जो कई एनालिटिक्स (यानी, ऐसे पदार्थ जिनके रासायनिक घटकों की पहचान और माप किया जा रहा है) को माप सकता है। यह प्रकाशिक सिग्नल में शक्ति मापने के लिए लागू नहीं होगा।

2) प्रकाशिक स्पेक्ट्रोमीटर: इस उपकरण का उपयोग विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के एक विशिष्ट हिस्से पर प्रकाश के गुणों को मापने के लिए किया जाता है, आमतौर पर सामग्री की पहचान करने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण में उपयोग किया जाता है। हालाँकि यह प्रकाशिक संकेतों के साथ इंटरैक्ट करता है, इसे तरंग दैर्ध्य का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, न कि शक्ति को मापने के लिए।

3) प्रकाशिक फाइबर लंबाई मीटर: जैसा कि नाम से पता चलता है, इस उपकरण का उपयोग प्रकाशिक फाइबर की लंबाई मापने के लिए किया जाता है, न कि इसके माध्यम से यात्रा करने वाले प्रकाशिक सिग्नल की शक्ति को मापने के लिए।

प्रकाशित तंतु

• एक प्रकाशिक तन्तु एक नम्य, पारदर्शी तन्तु होता है जिसे कांच (सिलिका) या प्लास्टिक को मानव बाल की तुलना में थोड़ा मोटा व्यास बनाकर बनाया जाता है।
• प्रकाशिक तन्तु का उपयोग तन्तु के दो सिरों के बीच प्रकाश संचारित करने के लिए किया जाता है और तन्तु प्रकाशिक संचार में इसका व्यापक उपयोग होता है।
• वे विद्युत केबिलों की तुलना में लंबी दूरी और उच्च बैंड चौड़ाई (डेटा अंतरण दर) पर संचरण की अनुमति देते हैं।
• धातु के तारों के बजाय तंतुओं का उपयोग किया जाता है क्योंकि संकेत निम्न हानि के साथ उनके साथ यात्रा करते हैं। इसके अलावा, तन्तु विद्युत चुम्बकीय व्यतिकरण के प्रति प्रतिरक्षित हैं, एक समस्या जिससे धातु के तार पीड़ित होते हैं।
• एक प्रकाशिक तन्तु एक बेलनाकार परावैद्युत तरंग पथक है जो पूर्ण आंतरिक परावर्तन की प्रक्रिया के माध्यम से प्रकाश को अपनी धुरी पर प्रसारित करता है।
• तन्तु में एक आवरण परत से घिरा एक क्रोड होता है, जो दोनों पराविद्युत पदार्थ से बने होते हैं। क्रोड में प्रकाशिक संकेत को सीमित करने के लिए, क्रोड का अपवर्तक सूचक परिलेपन से अधिक होना चाहिए।

प्रकाशिक तन्तु का निर्माण

एक तन्तु प्रकाशिक केबिल में पांच मुख्य घटक होते हैं: क्रोड, परिलेपन, आवरण, ऋजुकारी तन्तु और केबिल जैकेट।

1.) क्रोड:

• यह भौतिक माध्यम है जो प्रकाशिक संकेतों को संलग्न प्रकाश स्रोत से प्राप्त उपकरण तक पहुंचाता है।
• क्रोड उच्च शुद्धता वाले कांच या प्लास्टिक की एक सतत लड़ होती है जिसका व्यास माइक्रोन (मानव बाल के व्यास से कम) में मापा जाता है।
• जितना बड़ा क्रोड होता है, उतना ही अधिक प्रकाश केबिल वहन कर सकता है, जो उच्च डेटा अंतरण दर से संबंधित होता है।

2.) परिलेपन:

• यह एक पतली परत है जो क्रोड पर बहिर्वेधित होती है और सीमा के रूप में कार्य करती है जिसमें प्रकाश तरंगें होती हैं (बाद में इस पर अधिक), डेटा को तन्तु की लंबाई के माध्यम से यात्रा करने में सक्षम बनाती है।

3.) आवरण:

• यह तन्तु क्रोड को प्रबलित करने, प्रघात को अवशोषित करने में सहायता करने और अत्यधिक केबिल मोड़ों के विरुद्ध अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करने के लिए परिलेपन पर एक प्लास्टिक आवरण होता है।
• हालांकि, प्रकाशिक तरंग पथक गुणों पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

4.) ऋजुकारी तन्तु:

• ये घटक संदलन बलों और अधिष्ठापन के दौरान अत्यधिक तनाव से क्रोड की रक्षा करने में सहायता करते हैं।
• कभी-कभी तंतुओं के बीच प्रकाश-अवशोषित ("डार्क") कांच जोड़ा जाता है, ताकि एक तंतु से निकलने वाले प्रकाश को दूसरे में प्रवेश करने से रोका जा सके। यह तंतुओं के बीच क्रॉस-टॉक को कम करता है।

5.) केबिल जैकेट:

• यह केबिल की बाहरी परत या आवरण होता है।
• इसका उद्देश्य केबिल को पर्यावरणीय खतरों से बचाना है, जैसे कि निर्माण कार्य, दुपट्टी गियर और यहां तक ​​कि शार्क, जो अक्सर संकेत चालकों द्वारा पुनरावर्तकों द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्रों की ओर आकर्षित होते हैं।