ऑप्टिकल सेन्सर्स: विविध उद्योगांमध्ये प्रकाश-आधारित मापन प्रणाली

ऑप्टिकल सेन्सर्स, ज्यांना लाईट सेन्सर्स किंवा फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर्स म्हणूनही ओळखले जाते, ही अशी उपकरणे आहेत जी प्रकाशाचे विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतर करतात. हे बहुगुणी सेन्सर्स औद्योगिक ऑटोमेशन आणि वैद्यकीय निदानापासून ते पर्यावरण निरीक्षण आणि ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्सपर्यंत विविध उद्योगांमध्ये वापरले जातात. विविध पॅरामीटर्सना गैर-आक्रमकपणे आणि दूरस्थपणे मोजण्याची त्यांची क्षमता त्यांना आधुनिक तंत्रज्ञानासाठी एक अपरिहार्य साधन बनवते.

ऑप्टिकल सेन्सर्सची मूलभूत तत्त्वे

ऑप्टिकल सेन्सर्स कसे कार्य करतात

ऑप्टिकल सेन्सर्समागील मुख्य तत्त्व म्हणजे लक्ष्य वस्तू किंवा पदार्थासोबत प्रकाशाची होणारी आंतरक्रिया. जेव्हा प्रकाश लक्ष्यावर आदळतो, तेव्हा त्याचे गुणधर्म (तीव्रता, तरंगलांबी, ध्रुवीकरण) बदलू शकतात. हे बदल नंतर सेन्सरद्वारे शोधले जातात, विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित केले जातात आणि संबंधित माहिती काढण्यासाठी प्रक्रिया केली जाते. विविध प्रकारचे ऑप्टिकल सेन्सर्स वेगवेगळे प्रकाश स्रोत, डिटेक्टर आणि सिग्नल प्रोसेसिंग तंत्रज्ञान वापरतात.

एका सामान्य ऑप्टिकल सेन्सर प्रणालीमध्ये साधारणपणे खालील घटक असतात:

• प्रकाश स्रोत: प्रकाश उत्सर्जित करतो, जो दृश्यमान प्रकाश, इन्फ्रारेड (IR), अल्ट्राव्हायोलेट (UV) किंवा लेसर प्रकाश असू शकतो.
• ऑप्टिकल घटक: या घटकात लेन्स, फिल्टर्स, आरसे किंवा ऑप्टिकल फायबर्स असू शकतात, जे प्रकाश किरणांना केंद्रित करण्यासाठी, निर्देशित करण्यासाठी किंवा सुधारित करण्यासाठी वापरले जातात.
• लक्ष्य/नमुना: ज्या वस्तूचे किंवा पदार्थाचे मापन केले जात आहे.
• डिटेक्टर: प्रकाश सिग्नलला विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो. सामान्य डिटेक्टरमध्ये फोटोडायोड, फोटोट्रान्झिस्टर आणि फोटोमल्टिप्लायर ट्यूब्स (PMTs) यांचा समावेश होतो.
• सिग्नल प्रोसेसिंग युनिट: इच्छित मापन काढण्यासाठी डिटेक्टरकडून आलेल्या विद्युत सिग्नलला वाढवते, फिल्टर करते आणि त्यावर प्रक्रिया करते.

ऑप्टिकल सेन्सर्सचे प्रकार

ऑप्टिकल सेन्सर्सचे वर्गीकरण त्यांच्या कार्यप्रणाली, प्रकाश स्रोत, डिटेक्टर आणि उपयोगानुसार केले जाते. येथे काही सामान्य प्रकारांचे अवलोकन दिले आहे:

• फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर्स: हे सेन्सर्स प्रकाशाच्या तीव्रतेतील बदल मोजून वस्तूची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती ओळखतात. ते औद्योगिक ऑटोमेशनमध्ये वस्तू ओळखण्यासाठी, स्थिती ओळखण्यासाठी आणि मोजणीसाठी सामान्यतः वापरले जातात. फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर्सचे तीन मुख्य प्रकार आहेत:
• थ्रू-बीम सेन्सर्स: एमिटर आणि रिसीव्हर एकमेकांच्या विरुद्ध ठेवलेले असतात. वस्तू बीम तोडते, ज्यामुळे सेन्सर कार्यान्वित होतो.
• रेट्रो-रिफ्लेक्टिव्ह सेन्सर्स: एमिटर आणि रिसीव्हर एकाच घरात असतात आणि प्रकाश किरण एका रिफ्लेक्टरद्वारे परत परावर्तित होतो. वस्तू सेन्सर आणि रिफ्लेक्टरमधील बीम तोडते.
• डिफ्यूज सेन्सर्स: एमिटर आणि रिसीव्हर एकाच घरात असतात. सेन्सर थेट वस्तूवरून परावर्तित झालेला प्रकाश ओळखतो.
• फायबर ऑप्टिक सेन्सर्स: हे सेन्सर्स सेन्सिंग पॉईंटपर्यंत प्रकाश प्रसारित करण्यासाठी आणि तेथून परत आणण्यासाठी ऑप्टिकल फायबर्स वापरतात. ते कठोर वातावरण, दूरस्थ सेन्सिंग आणि वैद्यकीय निदानाच्या अनुप्रयोगांसाठी आदर्श आहेत. फायबर ऑप्टिक सेन्सर्स तापमान, दाब, ताण आणि अपवर्तक निर्देशांक यांसारख्या विविध पॅरामीटर्सचे मापन करू शकतात.
• इमेज सेन्सर्स: इमेज सेन्सर्स, जसे की CCD (चार्ज-कपल्ड डिव्हाइस) आणि CMOS (कॉम्प्लिमेंटरी मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर) सेन्सर्स, प्रकाशाचे विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतर करून प्रतिमा कॅप्चर करतात. ते डिजिटल कॅमेरे, वैद्यकीय इमेजिंग उपकरणे आणि मशीन व्हिजन सिस्टममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
• स्पेक्ट्रोमीटर्स: हे सेन्सर्स प्रकाशाच्या स्पेक्ट्रमचे मापन करतात, ज्यामुळे पदार्थाच्या रचना आणि गुणधर्मांबद्दल माहिती मिळते. स्पेक्ट्रोमीटर्स रासायनिक विश्लेषण, पर्यावरण निरीक्षण आणि वैद्यकीय निदान यांसारख्या विविध अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात. ते प्रकाशाला त्याच्या घटक तरंगलांबीमध्ये विखुरून आणि नंतर प्रत्येक तरंगलांबीची तीव्रता मोजून कार्य करतात.
• प्रॉक्सिमिटी सेन्सर्स: हे सेन्सर्स प्रकाश किरण उत्सर्जित करून आणि परावर्तित प्रकाशातील बदल ओळखून कोणत्याही भौतिक संपर्काशिवाय जवळच्या वस्तूंची उपस्थिती ओळखतात. ते मोबाईल फोन, ऑटोमोटिव्ह अनुप्रयोग आणि रोबोटिक्समध्ये वापरले जातात.
• लाईट-टू-व्होल्टेज (LTV) आणि लाईट-टू-फ्रिक्वेन्सी (LTF) कन्व्हर्टर्स: ही इंटिग्रेटेड सर्किट्स प्रकाशाच्या तीव्रतेचे थेट व्होल्टेज किंवा फ्रिक्वेन्सी आउटपुटमध्ये रूपांतर करतात, ज्यामुळे मायक्रोकंट्रोलर्स आणि इतर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्ससोबत इंटरफेस करणे सोपे होते. ते सभोवतालच्या प्रकाशाची जाणीव, लाईट मीटर्स आणि ऑप्टिकल एन्कोडर्समध्ये वापरले जातात.

विविध उद्योगांमध्ये ऑप्टिकल सेन्सर्सचे उपयोग

औद्योगिक ऑटोमेशन

ऑप्टिकल सेन्सर्स औद्योगिक प्रक्रिया स्वयंचलित करण्यात, कार्यक्षमता सुधारण्यात आणि गुणवत्ता नियंत्रण सुनिश्चित करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. ते खालील कामांसाठी वापरले जातात:

• वस्तू ओळखणे आणि मोजणी करणे: फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर्स उत्पादन रेषेवरील वस्तूंची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती ओळखतात, ज्यामुळे स्वयंचलित मोजणी आणि वर्गीकरण शक्य होते. उदाहरणार्थ, जर्मनीतील एका बॉटलिंग प्लांटमध्ये, कन्व्हेयर बेल्टवरून जाणाऱ्या बाटल्यांची संख्या मोजण्यासाठी थ्रू-बीम सेन्सर्स वापरले जातात, ज्यामुळे अचूक भरणे आणि पॅकेजिंग सुनिश्चित होते.
• स्थिती ओळखणे: ऑप्टिकल सेन्सर्स यंत्रसामग्रीमधील हलणाऱ्या भागांची अचूक स्थिती निर्धारित करतात, ज्यामुळे अचूक नियंत्रण आणि सिन्क्रोनाइझेशन सुलभ होते. जपानमधील एका ऑटोमोटिव्ह फॅक्टरीत, असेंब्ली लाईनवर कारच्या भागांची योग्य जागा निश्चित करण्यासाठी रेट्रो-रिफ्लेक्टिव्ह सेन्सर्स वापरले जातात.
• गुणवत्ता नियंत्रण: इमेज सेन्सर्स उत्पादनांमधील दोष तपासतात, ज्यामुळे केवळ उच्च-गुणवत्तेच्या वस्तू बाजारात पोहोचतात याची खात्री होते. उदाहरणार्थ, भारतातील वस्त्रोद्योगात, विणकाम प्रक्रियेदरम्यान कापडातील दोष शोधण्यासाठी इमेज सेन्सर्स वापरले जातात.
• रोबोटिक्स: ऑप्टिकल सेन्सर्स रोबोट्सना त्यांच्या सभोवतालचे वातावरण समजण्याची क्षमता प्रदान करतात, ज्यामुळे ते मार्गक्रमण करू शकतात, वस्तू हाताळू शकतात आणि जटिल कार्ये करू शकतात. अमेरिकेतील एका वेअरहाऊसमध्ये, रोबोट्स त्यांच्या सभोवतालचा नकाशा तयार करण्यासाठी आणि वस्तूंची वाहतूक करताना अडथळे टाळण्यासाठी LiDAR (लाईट डिटेक्शन अँड रेंजिंग) सेन्सर्स वापरतात.

वैद्यकीय उपकरणे

ऑप्टिकल सेन्सर्स विविध वैद्यकीय उपकरणांचे आवश्यक घटक आहेत, जे शारीरिक पॅरामीटर्सचे गैर-आक्रमक आणि रिअल-टाइम निरीक्षण प्रदान करतात. ते खालील कामांसाठी वापरले जातात:

• पल्स ऑक्सिमेट्री: प्रकाश शोषण तंत्राचा वापर करून रक्तातील ऑक्सिजनची पातळी मोजते. जगभरातील रुग्णालये आणि क्लिनिकमध्ये रुग्णांच्या श्वसन स्थितीवर लक्ष ठेवण्यासाठी पल्स ऑक्सिमीटर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
• रक्तातील ग्लुकोज मॉनिटरिंग: गैर-आक्रमक ग्लुकोज सेन्सर्स त्वचेद्वारे रक्तातील ग्लुकोजची पातळी मोजण्यासाठी निअर-इन्फ्रारेड (NIR) स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरतात. मधुमेहाच्या रुग्णांसाठी अचूक आणि विश्वसनीय गैर-आक्रमक ग्लुकोज मॉनिटर्स विकसित करण्यासाठी संशोधन चालू आहे.
• एंडोस्कोपी: फायबर ऑप्टिक एंडोस्कोप डॉक्टरांना अंतर्गत अवयव आणि ऊती पाहण्याची परवानगी देतात, ज्यामुळे रोगांचे लवकर निदान आणि ओळख शक्य होते. एंडोस्कोपी ही कोलन कॅन्सर आणि अल्सरसारख्या स्थितींच्या निदानासाठी जगभरात वापरली जाणारी एक सामान्य प्रक्रिया आहे.
• वैद्यकीय इमेजिंग: मानवी शरीराच्या तपशीलवार प्रतिमा तयार करण्यासाठी एक्स-रे मशीन, एमआरआय स्कॅनर आणि इतर वैद्यकीय इमेजिंग उपकरणांमध्ये इमेज सेन्सर्स वापरले जातात. या प्रतिमा विविध वैद्यकीय स्थितींचे निदान आणि उपचार करण्यासाठी आवश्यक आहेत.

पर्यावरण निरीक्षण

ऑप्टिकल सेन्सर्स पर्यावरणीय परिस्थितीवर लक्ष ठेवण्यात, प्रदूषक शोधण्यात आणि पाणी व हवेच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. ते खालील कामांसाठी वापरले जातात:

• हवेची गुणवत्ता निरीक्षण: स्पेक्ट्रोमीटर्स आणि इतर ऑप्टिकल सेन्सर्स हवेतील ओझोन, नायट्रोजन डायऑक्साइड आणि पार्टिक्युलेट मॅटर सारख्या प्रदूषकांची एकाग्रता मोजतात. प्रदूषणाच्या पातळीचा मागोवा घेण्यासाठी आणि सार्वजनिक आरोग्याचे रक्षण करण्यासाठी जगभरातील शहरांमध्ये हवा गुणवत्ता निरीक्षण केंद्रे तैनात केली जातात.
• पाण्याची गुणवत्ता निरीक्षण: ऑप्टिकल सेन्सर्स पाण्याची गढूळता, रंग आणि रासायनिक रचना मोजतात, ज्यामुळे पाण्याची गुणवत्ता आणि प्रदूषणाच्या पातळीबद्दल माहिती मिळते. युरोपमधील नदी प्रणालींमध्ये, नायट्रेट्स आणि फॉस्फेट्सची पातळी तपासण्यासाठी ऑप्टिकल सेन्सर्स वापरले जातात, जे शैवाल वाढीस कारणीभूत ठरू शकतात.
• हवामान निरीक्षण: उपग्रह-आधारित ऑप्टिकल सेन्सर्स पृथ्वीचे तापमान, ढगांचे आच्छादन आणि वनस्पतींचे आच्छादन मोजतात, जे हवामान बदल संशोधन आणि निरीक्षणासाठी डेटा प्रदान करतात. नासाची अर्थ ऑब्झर्व्हिंग सिस्टीम पृथ्वीच्या हवामान आणि पर्यावरणावरील डेटा गोळा करण्यासाठी विविध ऑप्टिकल सेन्सर्स वापरते.
• मातीचे विश्लेषण: मातीची रचना, पोषक तत्वे आणि दूषिततेची पातळी निश्चित करण्यासाठी स्पेक्ट्रोस्कोपिक तंत्रांचा वापर केला जातो. यामुळे उत्तम कृषी पद्धती आणि पर्यावरण व्यवस्थापन शक्य होते. ब्राझीलमधील कृषी संशोधनात, मातीच्या नमुन्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी आणि खतांचा वापर अनुकूल करण्यासाठी ऑप्टिकल सेन्सर्स वापरले जातात.

ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स

ऑप्टिकल सेन्सर्स विविध प्रकारच्या ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये एकत्रित केले जातात, ज्यामुळे कार्यक्षमता आणि वापरकर्ता अनुभव वाढतो. ते खालील कामांसाठी वापरले जातात:

• सभोवतालच्या प्रकाशाची जाणीव: लाईट-टू-व्होल्टेज कन्व्हर्टर्स सभोवतालच्या प्रकाश परिस्थितीनुसार स्मार्टफोन आणि लॅपटॉपच्या स्क्रीनची ब्राइटनेस समायोजित करतात, ज्यामुळे दृश्यमानता सुधारते आणि बॅटरीची बचत होते. सभोवतालच्या प्रकाशाचे सेन्सर्स बहुतेक आधुनिक स्मार्टफोन आणि टॅब्लेटमध्ये मानक वैशिष्ट्ये आहेत.
• प्रॉक्सिमिटी सेन्सिंग: प्रॉक्सिमिटी सेन्सर्स ओळखतात की वापरकर्ता फोन कानाला लावून धरतो, तेव्हा आकस्मिक स्पर्श टाळण्यासाठी टचस्क्रीन अक्षम करतात. फोन कॉल दरम्यान आकस्मिक क्लिक टाळण्यासाठी स्मार्टफोनमध्ये प्रॉक्सिमिटी सेन्सर्स वापरले जातात.
• हावभाव ओळखणे: इमेज सेन्सर्स आणि इन्फ्रारेड सेन्सर्स गेमिंग कन्सोल आणि इतर उपकरणांमध्ये हावभाव ओळखणे शक्य करतात, ज्यामुळे वापरकर्ते हाताच्या हावभावांचा वापर करून उपकरणाशी संवाद साधू शकतात. मायक्रोसॉफ्ट किनेक्ट वापरकर्त्यांच्या हालचाली आणि हावभावांचा मागोवा घेण्यासाठी इन्फ्रारेड सेन्सर्स आणि इमेज सेन्सर्स वापरते.
• ऑप्टिकल माउस: एक LED आणि एक इमेज सेन्सर पृष्ठभागावर माउसच्या हालचालीचा मागोवा घेतो.

एरोस्पेस आणि संरक्षण

कठोर वातावरणात त्यांच्या अचूकतेमुळे आणि विश्वासार्हतेमुळे एरोस्पेस आणि संरक्षण अनुप्रयोगांमध्ये ऑप्टिकल सेन्सर्स महत्त्वपूर्ण आहेत:

• दूरस्थ सेन्सिंग: उपग्रह संसाधन व्यवस्थापन, पर्यावरण निरीक्षण आणि लष्करी गुप्तवार्ता यासाठी पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचे विश्लेषण करण्यासाठी हायपरस्पेक्ट्रल इमेजर्स वापरतात. ॲमेझॉनच्या जंगलातील जंगलतोडीवर नजर ठेवण्यासाठी ऑप्टिकल सेन्सर्सने सुसज्ज उपग्रह वापरले जातात.
• मार्गदर्शन आणि नेव्हिगेशन: स्टार ट्रॅकर्स तारे ओळखून अंतराळयानाची दिशा निश्चित करण्यासाठी ऑप्टिकल सेन्सर्स वापरतात. अंतराळात अचूक नेव्हिगेशनसाठी हे महत्त्वपूर्ण आहेत.
• लक्ष्यीकरण प्रणाली: लष्करी विमाने आणि ड्रोन लक्ष्य ओळखण्यासाठी आणि त्यांचा मागोवा घेण्यासाठी इन्फ्रारेड सेन्सर्स आणि लेझर रेंजफाइंडर्स वापरतात. या प्रणाली महत्त्वपूर्ण परिस्थितीजन्य जागरूकता आणि लक्ष्यीकरण क्षमता प्रदान करतात.

ऑप्टिकल सेन्सर्सचे फायदे

• संपर्क-विरहित मापन: ऑप्टिकल सेन्सर्स लक्ष्याशी भौतिक संपर्क न साधता पॅरामीटर्स मोजू शकतात, ज्यामुळे नुकसान किंवा दूषितता टाळता येते.
• उच्च संवेदनशीलता: ऑप्टिकल सेन्सर्स प्रकाशाची तीव्रता किंवा तरंगलांबीमधील अगदी लहान बदल ओळखू शकतात, ज्यामुळे अचूक मोजमाप शक्य होते.
• जलद प्रतिसाद वेळ: ऑप्टिकल सेन्सर्सचा प्रतिसाद वेळ सामान्यतः जलद असतो, ज्यामुळे रिअल-टाइम निरीक्षण आणि नियंत्रण शक्य होते.
• दूरस्थ सेन्सिंग: फायबर ऑप्टिक सेन्सर्स आणि इतर ऑप्टिकल सेन्सर्स कठोर किंवा दुर्गम वातावरणात दूरस्थ सेन्सिंगसाठी वापरले जाऊ शकतात.
• बहुगुणीपणा: ऑप्टिकल सेन्सर्स तापमान, दाब, ताण, रासायनिक रचना आणि विस्थापन यासह विस्तृत पॅरामीटर्स मोजू शकतात.

ऑप्टिकल सेन्सर्सच्या मर्यादा

• सभोवतालच्या प्रकाशाची संवेदनशीलता: सभोवतालचा प्रकाश ऑप्टिकल सेन्सर्सच्या मोजमापांमध्ये व्यत्यय आणू शकतो, ज्यामुळे काळजीपूर्वक शील्डिंग आणि कॅलिब्रेशनची आवश्यकता असते.
• धूल आणि दूषितता: धूळ, घाण आणि इतर प्रदूषक प्रकाश रोखू किंवा विखुरू शकतात, ज्यामुळे ऑप्टिकल सेन्सर मोजमापांच्या अचूकतेवर परिणाम होतो.
• खर्च: काही ऑप्टिकल सेन्सर्स, जसे की स्पेक्ट्रोमीटर्स आणि उच्च-रिझोल्यूशन इमेज सेन्सर्स, तुलनेने महाग असू शकतात.
• जटिलता: ऑप्टिकल सेन्सर प्रणाली डिझाइन करणे आणि अंमलात आणणे जटिल असू शकते, ज्यासाठी ऑप्टिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि सिग्नल प्रोसेसिंगचे विशेष ज्ञान आवश्यक असते.

ऑप्टिकल सेन्सर्सचे भविष्य

ऑप्टिकल सेन्सर्सचे क्षेत्र सतत विकसित होत आहे, ज्यात कार्यक्षमता सुधारणे, खर्च कमी करणे आणि अनुप्रयोग वाढवणे यावर लक्ष केंद्रित करून सतत संशोधन आणि विकास चालू आहे. काही प्रमुख ट्रेंड्समध्ये यांचा समावेश आहे:

• लघुकरण (Miniaturization): लहान आणि अधिक संक्षिप्त ऑप्टिकल सेन्सर्सचा विकास, ज्यामुळे ते पोर्टेबल उपकरणे आणि वेअरेबल तंत्रज्ञानामध्ये समाकलित करणे शक्य होते.
• IoT सह एकत्रीकरण: इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) सह ऑप्टिकल सेन्सर्सचे एकत्रीकरण, ज्यामुळे दूरस्थ निरीक्षण आणि डेटा विश्लेषण शक्य होते.
• प्रगत साहित्य: नॅनोमटेरियल्स आणि मेटामटेरियल्स सारख्या नवीन सामग्रीचा वापर करून ऑप्टिकल सेन्सर्सची संवेदनशीलता आणि निवडकता वाढवणे.
• कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI): ऑप्टिकल सेन्सर डेटा विश्लेषणाची अचूकता आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी AI आणि मशीन लर्निंग तंत्रांचा वापर. उदाहरणार्थ, ऑप्टिकल सेन्सर्सद्वारे कॅप्चर केलेल्या प्रतिमांमधील दोष स्वयंचलितपणे ओळखण्यासाठी AI अल्गोरिदम वापरले जाऊ शकतात.
• बायोफोटोनिक्स: जैविक आणि वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये ऑप्टिकल तंत्रांचा वाढता वापर, ज्यामुळे निदान, उपचार आणि वैयक्तिकृत औषधांमध्ये प्रगती होते.

उदयोन्मुख तंत्रज्ञान

• हायपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये प्रतिमा कॅप्चर करते, ज्यामुळे वस्तूविषयी तपशीलवार स्पेक्ट्रल माहिती मिळते.
• ऑप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी (OCT): ऑप्टिकल स्कॅटरिंग माध्यमांमधून (उदा. जैविक ऊतक) उच्च-रिझोल्यूशन, त्रिमितीय प्रतिमा कॅप्चर करण्यासाठी प्रकाश लहरींचा वापर करते.
• सिलिकॉन फोटोनिक्स: सिलिकॉन चिप्सवर ऑप्टिकल कार्यक्षमता एकत्रित करते, ज्यामुळे संक्षिप्त आणि कमी खर्चाचे ऑप्टिकल सेन्सर्स शक्य होतात.

योग्य ऑप्टिकल सेन्सर निवडणे

विशिष्ट अनुप्रयोगासाठी योग्य ऑप्टिकल सेन्सर निवडण्यासाठी अनेक घटकांचा काळजीपूर्वक विचार करणे आवश्यक आहे:

• मापन पॅरामीटर: मोजले जाणारे विशिष्ट पॅरामीटर निश्चित करा (उदा. उपस्थिती/अनुपस्थिती, अंतर, रंग, तापमान, रासायनिक रचना).
• सेन्सिंग रेंज आणि रिझोल्यूशन: मापनासाठी आवश्यक सेन्सिंग रेंज आणि रिझोल्यूशन परिभाषित करा.
• पर्यावरणीय परिस्थिती: तापमान, आर्द्रता, कंपने आणि प्रदूषकांचा संपर्क यासह कार्यरत वातावरणाचा विचार करा.
• अचूकता आणि विश्वसनीयता: अनुप्रयोगासाठी सेन्सरच्या आवश्यक अचूकता आणि विश्वासार्हतेचे मूल्यांकन करा.
• खर्च आणि उपलब्धता: सेन्सरचा खर्च आणि प्रतिष्ठित पुरवठादारांकडून त्याची उपलब्धता विचारात घ्या.
• एकत्रीकरणाची आवश्यकता: सेन्सरला संपूर्ण प्रणालीमध्ये एकत्रित करण्याच्या सुलभतेचे मूल्यांकन करा.

जागतिक बाजारातील ट्रेंड्स

विविध उद्योगांकडून वाढत्या मागणीमुळे ऑप्टिकल सेन्सर्सच्या जागतिक बाजारपेठेत लक्षणीय वाढ होत आहे. बाजारातील प्रमुख ट्रेंड्समध्ये यांचा समावेश आहे:

• ऑटोमोटिव्हमधील वाढती मागणी: प्रगत ड्रायव्हर-सहाय्यता प्रणाली (ADAS) आणि स्वायत्त ड्रायव्हिंग सारख्या ऑटोमोटिव्ह अनुप्रयोगांमध्ये ऑप्टिकल सेन्सर्सचा वाढता अवलंब.
• आरोग्यसेवेमध्ये वाढता अवलंब: निदान, निरीक्षण आणि थेरपीसाठी वैद्यकीय उपकरणांमध्ये ऑप्टिकल सेन्सर्सचा वाढता वापर.
• पर्यावरण निरीक्षणावर वाढता भर: पर्यावरणीय समस्यांविषयी वाढती जागरूकता आणि हवा आणि पाण्याच्या गुणवत्तेच्या निरीक्षणासाठी ऑप्टिकल सेन्सर्सची वाढती मागणी.
• ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये विस्तार: स्मार्टफोन, वेअरेबल्स आणि इतर ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये ऑप्टिकल सेन्सर्सचे सतत एकत्रीकरण.

ऑप्टिकल सेन्सर बाजार अत्यंत स्पर्धात्मक आहे, ज्यात अनेक कंपन्या विस्तृत उत्पादने आणि सेवा देतात. बाजारातील प्रमुख खेळाडूंमध्ये यांचा समावेश आहे:

• हमामात्सू फोटोनिक्स के.के. (जपान)
• एएमएस एजी (ऑस्ट्रिया)
• टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स इन्कॉर्पोरेटेड (यूएसए)
• ऑन सेमीकंडक्टर कॉर्पोरेशन (यूएसए)
• विशे इंटर टेक्नॉलॉजी, इंक. (यूएसए)

निष्कर्ष

ऑप्टिकल सेन्सर्स हे मोजमाप आणि सेन्सिंगसाठी बहुपयोगी आणि शक्तिशाली उपकरणे आहेत, ज्यांचे उपयोग अनेक उद्योगांमध्ये पसरलेले आहेत. त्यांची संपर्क-विरहित, उच्च-संवेदनशीलता आणि रिअल-टाइम मोजमाप प्रदान करण्याची क्षमता त्यांना आधुनिक तंत्रज्ञानाचे आवश्यक घटक बनवते. जसजसे तंत्रज्ञान विकसित होत राहील, तसतसे ऑप्टिकल सेन्सर्स आपले भविष्य घडवण्यात अधिकाधिक महत्त्वाची भूमिका बजावतील.