Оптопара с катадиоптрической линзой

Изобретение предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света в виде шаровой ксеноновой лампы, фотопреобразователь в виде батареи солнечных элементов и корпус в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциала. В оптопару дополнительно включены сферическое зеркало и линза с катадиоптрической насадкой. Сферическое зеркало, линза с катадиоптрической насадкой и батарея солнечных элементов расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце трубы расположена линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало и шаровая ксеноновая лампа, расположенная между сферическим зеркалом и линзой с катадиоптрической насадкой. Во втором торце расположена батарея солнечных элементов. Технический результат - расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую.

Известна резистивная оптопара, состоящая из источника света, фотопреобразователя и корпуса, между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В качестве фотопреобразователя в этой оптопаре используется фоторезистор или полупроводниковый резистор. Источником света в резистивной оптопаре может служить сверхминиатюрная лампочка накаливания (Иванов В.И. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник / В.И. Иванов, А.И. Аксенов, A.M. Юшин - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатоиздат, 1989. - 448 с, с. 309.

Это устройство обладает низкой выходной мощностью из-за использования источника света с малой мощностью и фотопреобразователя, рассчитанного на преобразования светового излучения малой мощности и низкой электрической прочности из-за малого расстояния между источником света и фотопреобразователем.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в оптопаре с катадиоптрической линзой, содержащей источник света, фотопреобразователь, корпус, в качестве источника света использована шаровая ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя батарея солнечных элементов, корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциала, дополнительно включены сферическое зеркало и линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало, линза с катадиоптрической насадкой и батарея солнечных элементов расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце трубы расположена линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало и шаровая ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, а шаровая ксеноновая лампа расположена между сферическим зеркалом и линзой с катадиоптрической насадкой.

На чертеже показана предлагаемая оптопара с катадиоптрической линзой.

Она содержит шаровую ксеноновую лампу 1, зеркало 2, линзу с катадиоптрической насадкой 3, корпус 4, батарею солнечных элементов 5.

Зеркало 2 и линза 3 с катадиоптрической насадкой расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью корпуса 4, выполненного в виде трубы, в одном торце которого расположена линза 3 с катадиоптрической насадкой, а во втором торце батарея солнечных элементов 5, а лампа 1 расположена между сферическим зеркалом 2 и линзой 3 с катадиоптрической насадкой.

При отсутствии электрического тока через шаровую ксеноновую лампу 1 на выходе батареи солнечных элементов 5 отсутствует электрический ток.

При прохождении электрического тока через шаровую ксеноновую лампу 1 оптическое излучение от нее поступает на батарею солнечных элементов 5. В батарее солнечных элементов 5 световое излучение преобразовывается в электрический ток и через выводы батареи солнечных элементов передается далее потребителю.

Стрелками показан ход световых лучей.

Увеличение электрической прочности оптопары достигается за счет того, что благодаря предлагаемой конструкции оптопары увеличивается расстояние между источником света, в качестве которого используется шаровая ксеноновая лампа 1, и ее фотопреобразователем, в качестве которого используется батарея солнечных элементов 5.

Увеличение выходной мощности оптопары достигается за счет использования в ее составе в качестве источника света шаровой ксеноновой лампы 1, а в качестве фотопреобразователя батареи солнечных элементов 5.

При мощности ксеноновой лампы 150 Вт, при КПД преобразовании излучения лампы солнечными элементами ~ 70% мощность электрического тока на выходе оптопары может быть ~ 80 Вт с учетом потерь, возникающих при передаче оптического излучения от шаровой ксеноновой лампы к батарее солнечных элементов. Для этого в качестве солнечных элементов, прежде всего, могут быть использованы многослойные структуры, обеспечивающие каскадное преобразование оптического излучения. Для этих целей могут быть использованы трех- и четырехкомпонентные соединения элементов III и V групп Периодической системы. Кроме того, могут быть использованы гетероструктуры с вариозной базой, когда на выходе создается широкозонное окно, соответствующее максимальной ширине спектра преобразовываемого излучения, а база имеет переменное по глубине значение (благодаря плавному изменению состава, уменьшающегося по мере углубления). Такие структуры можно получить, используя двойные, тройные и четвертные соединения на базе компонент, входящих в состав GaAs [Кирин И.Г. Потери энергии в источниках вторичного электропитания с системами гальванической развязки «Источник оптического излучения фотоэлектрический преобразователь» / Кирин И.Г. // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2014. № 4. - С. 153-157]:

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленная оптопара обладает более высокой выходной мощностью и более высокой электрической прочностью.

Оптопара с катадиоптрической линзой, содержащая источник света, фотопреобразователь, корпус, отличающаяся тем, что в качестве источника света использована шаровая ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциала, дополнительно включены сферическое зеркало и линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало, линза с катадиоптрической насадкой и батарея солнечных элементов расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце трубы расположена линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало и шаровая ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, а шаровая ксеноновая лампа расположена между сферическим зеркалом и линзой с катадиоптрической насадкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термоотверждающейся композиции на основе эпоксидной смолы и полупроводниковому устройству, полученному с использованием ее. Композиция содержит (А) реакционную смесь триазинпроизводной эпоксидной смолы и ангидрида кислоты при отношении эквивалента эпоксидной группы к эквиваленту ангидрида кислоты 0,6-2,0; (В) внутренний агент высвобождения из формы; (С) отражающий материал; (D) неорганический наполнитель; и (Е) катализатор отверждения.

Изобретение относится к фотоприемникам и предназначено для селективной регистрации оптических сигналов в оптоэлектронных устройствах. .

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, конкретно к диодным источникам и приемникам, излучающим и принимающим излучение с поверхности в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра, и может найти применение в приборах газового анализа, спектрометрах, в системах обнаружения и связи.

Изобретение относится к конструктивным элементам полупроводниковых приборов, по меньшей мере, с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенных для светового излучения, в частности, к железнодорожным светодиодным светофорам.

Изобретение относится к оптоэлектронному приборостроению и может быть использовано для создания оптоэлектронных преобразователей и информационных матричных дисплеев.

Изобретение относится к области обработки информации, представленной оптическими сигналами, в частности к устройствам регенерации, усиления, коммутации оптических сигналов (ОС) полупроводниковыми структурами.

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к монолитным оптоэлектронным приборам, и может быть использовано в вычислительной технике, устройствах автоматики, системах оптической связи.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается системы детектирования одиночных фотонов. Система включает в себя приемный модуль с приемной зоной, блок ориентации, оптический модуль и световод, который имеет оболочку с первым и вторым окончаниями и сердцевину с первым и вторым концами.

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов.

Заявленная группа изобретений относится к устройствам для светоотверждения для полимеризации пломбировочных материалов, содержащим световод и устройство генерации света.

Изобретение относится к способу соединения, оборудованию для соединения и способу изготовления конструкции, в которых оптическое волокно может быть адгезивно зафиксировано на конструкции быстро, надежно и простым образом.

Изобретение относится к оптической системе для сфокусированного излучения света, которая может использоваться как полноцветный пиксель в растровой компоновке главным образом для дорожных знаков переменной информации и электронных индикаторных панелей, устанавливаемых вне помещений.

Изобретение относится к устройству для смешивания света для медицинского или стоматологического осветительного устройства, в частности для фотополимеризатора для полимеризации стоматологических масс.

Изобретение относится к устройствам волоконно-оптических линий передачи информации, а именно к волоконно-оптическому разъемному активному модулю, содержащему адаптер, в котором установлена удерживающая втулка с центратором, в адаптере соосно установлен узел, содержащий феррулу, один конец которой входит в центратор, элемент крепления феррулы и корпус разъемного модуля с соосно установленным в нем модулем лазерного излучателя, феррула выполнена ступенчатой, а второй конец феррулы с установленным волокном расположен в непосредственной близости от излучающей площадки кристалла лазерного излучателя.

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для передачи или приема как когерентного, так и некогерентного излучения. На контактной пластине из поликора по оси распространения излучения установлены оптоэлектронный элемент и световолокно, закрепленное стеклянной пастой на плате из ситалла.

Изобретение относится к оптоволоконным соединениям устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации между этими устройствами.

Изобретение относится к герметизации чипа датчика. Осуществляют металлизацию чипа датчика по тороидальному шаблону. При этом тороидальный шаблон соответствует диаметру и толщине стенок коваровой трубки. Совмещают центр чипа датчика с центральной осью торца коваровой трубки. Осуществляют припайку чипа датчика к торцу коваровой трубки для образования узла чипа датчика. Производят металлизацию волокна. Осуществляют сборку металлической втулки с металлизированным волокном путем впайки металлизированного волокна внутрь металлической втулки. Вводят металлическую втулку внутрь коваровой трубки узла чипа датчика. Совмещают торец металлизированного волокна с чипом датчика узла чипа датчика. Производят припайку наружной поверхности металлической втулки к внутренней поверхности коваровой трубки узла чипа датчика. В результате обеспечивается возможность работы при неблагоприятных условиях окружающей среды. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света в виде шаровой ксеноновой лампы, фотопреобразователь в виде батареи солнечных элементов и корпус в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциала. В оптопару дополнительно включены сферическое зеркало и линза с катадиоптрической насадкой. Сферическое зеркало, линза с катадиоптрической насадкой и батарея солнечных элементов расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце трубы расположена линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало и шаровая ксеноновая лампа, расположенная между сферическим зеркалом и линзой с катадиоптрической насадкой. Во втором торце расположена батарея солнечных элементов. Технический результат - расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности. 1 ил.

Наверх