ஒளியியல் உணரிகள்: தொழில்துறைகளில் ஒளி சார்ந்த அளவீட்டு அமைப்புகள்

ஒளியியல் உணரிகள், ஒளி உணரிகள் அல்லது ஒளிமின்னழுத்த உணரிகள் என்றும் அழைக்கப்படுபவை, ஒளியை ஒரு மின் சமிக்ஞையாக மாற்றும் சாதனங்கள். இந்த பல்துறை உணரிகள் தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் மற்றும் மருத்துவ நோய் கண்டறிதல் முதல் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் வரை பரந்த அளவிலான தொழில்களில் பயன்பாடுகளைக் காண்கின்றன. பல்வேறு அளவுருக்களை ஊடுருவல் இல்லாமல் மற்றும் தொலைவிலிருந்து அளவிடும் அவற்றின் திறன், நவீன தொழில்நுட்பத்திற்கு அவசியமான கருவிகளாக அவற்றை ஆக்குகிறது.

ஒளியியல் உணரிகளின் அடிப்படைகள்

ஒளியியல் உணரிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

ஒளியியல் உணரிகளின் அடிப்படைத் தத்துவம், இலக்குப் பொருள் அல்லது பொருளுடன் ஒளியின் தொடர்பியலை உள்ளடக்கியது. இலக்குடன் ஒளி தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​அதன் பண்புகள் (தீவிரம், அலைநீளம், முனைவாக்கம்) மாறக்கூடும். இந்த மாற்றங்கள் பின்னர் உணரியால் கண்டறியப்பட்டு, ஒரு மின் சமிக்ஞையாக மாற்றப்பட்டு, தொடர்புடைய தகவல்களைப் பிரித்தெடுக்க செயலாக்கப்படுகின்றன. வெவ்வேறு வகையான ஒளியியல் உணரிகள் வெவ்வேறு ஒளி மூலங்கள், கண்டறிவான்கள் மற்றும் சமிக்ஞை செயலாக்க நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.

ஒரு அடிப்படை ஒளியியல் உணரி அமைப்பு பொதுவாக பின்வரும் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:

• ஒளி மூலம்: இது புலப்படும் ஒளி, அகச்சிவப்பு (IR), புறஊதா (UV), அல்லது லேசர் ஒளியைக் கூட வெளியிடலாம்.
• ஒளியியல் உறுப்பு: இந்த உறுப்பில் லென்ஸ்கள், வடிப்பான்கள், கண்ணாடிகள் அல்லது ஒளியியல் இழைகள் இருக்கலாம், அவை ஒளிக்கற்றையை மையப்படுத்த, வழிநடத்த அல்லது மாற்றியமைக்கப் பயன்படுகின்றன.
• இலக்கு/மாதிரி: அளவிடப்படும் பொருள் அல்லது வஸ்து.
• கண்டறிவான்: ஒளி சமிக்ஞையை ஒரு மின் சமிக்ஞையாக மாற்றுகிறது. பொதுவான கண்டறிவான்களில் ஃபோட்டோடியோட்கள், ஃபோட்டோட்ரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் ஃபோட்டோமல்டிபிளையர் ட்யூப்ஸ் (PMTs) ஆகியவை அடங்கும்.
• சமிக்ஞை செயலாக்க அலகு: விரும்பிய அளவீட்டைப் பிரித்தெடுக்க, கண்டறிவானிலிருந்து வரும் மின் சமிக்ஞையை பெருக்கி, வடிகட்டி மற்றும் செயலாக்குகிறது.

ஒளியியல் உணரிகளின் வகைகள்

ஒளியியல் உணரிகள் அவற்றின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை, ஒளி மூலம், கண்டறிவான் மற்றும் பயன்பாடு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இங்கே சில பொதுவான வகைகளின் ஒரு கண்ணோட்டம்:

• ஒளிமின்னழுத்த உணரிகள்: இந்த உணரிகள் ஒளியின் தீவிரத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அளவிடுவதன் மூலம் ஒரு பொருளின் இருப்பு அல்லது இல்லாமையைக் கண்டறிகின்றன. அவை பொதுவாக தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பொருள் கண்டறிதல், நிலை உணர்தல் மற்றும் எண்ணுதல் ஆகியவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒளிமின்னழுத்த உணரிகள் மூன்று முக்கிய வகைகளில் வருகின்றன:
• நேர்கற்றை உணரிகள்: உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பி ஒன்றுக்கொன்று எதிராக நிலைநிறுத்தப்படுகின்றன. பொருள் கற்றையை உடைக்கும்போது, ​​உணரி தூண்டப்படுகிறது.
• எதிரொளிப்பு உணரிகள்: உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பி ஒரே உறையில் உள்ளன, மேலும் ஒளிக்கற்றை ஒரு எதிரொளிப்பான் மூலம் மீண்டும் பிரதிபலிக்கப்படுகிறது. பொருள் உணரிக்கும் எதிரொளிப்பானுக்கும் இடையில் கற்றையை உடைக்கிறது.
• பரவல் உணரிகள்: உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பி ஒரே உறையில் உள்ளன. உணரி பொருளிலிருந்து நேரடியாகப் பிரதிபலிக்கும் ஒளியைக் கண்டறிகிறது.
• ஃபைபர் ஆப்டிக் உணரிகள்: இந்த உணரிகள் உணர்திறன் புள்ளிக்கு ஒளியை அனுப்பவும் பெறவும் ஒளியியல் இழைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை கடுமையான சூழல்கள், தொலைநிலை உணர்தல் மற்றும் மருத்துவ நோய் கண்டறிதல் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை. ஃபைபர் ஆப்டிக் உணரிகள் வெப்பநிலை, அழுத்தம், திரிபு மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீடு உள்ளிட்ட பல்வேறு அளவுருக்களை அளவிட முடியும்.
• பட உணரிகள்: CCD (சார்ஜ்-கப்பிள்டு டிவைஸ்) மற்றும் CMOS (காம்பிளிமெண்டரி மெட்டல்-ஆக்சைடு-செமிகண்டக்டர்) உணரிகள் போன்ற பட உணரிகள், ஒளியை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுவதன் மூலம் படங்களைக் கைப்பற்றுகின்றன. அவை டிஜிட்டல் கேமராக்கள், மருத்துவப் படமெடுக்கும் கருவிகள் மற்றும் இயந்திரப் பார்வை அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• நிறமாலைமானிகள்: இந்த உணரிகள் ஒளியின் நிறமாலையை அளவிடுகின்றன, ஒரு பொருளின் கலவை மற்றும் பண்புகள் பற்றிய தகவல்களை வழங்குகின்றன. நிறமாலைமானிகள் இரசாயன பகுப்பாய்வு, சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு மற்றும் மருத்துவ நோய் கண்டறிதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை ஒளியை அதன் கூறு அலைநீளங்களாகப் பிரித்து, பின்னர் ஒவ்வொரு அலைநீளத்தின் தீவிரத்தையும் அளவிடுவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன.
• நெருக்க உணரிகள்: இந்த உணரிகள் ஒரு ஒளிக்கற்றையை உமிழ்ந்து பிரதிபலித்த ஒளியில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறிவதன் மூலம் உடல் தொடர்பு இல்லாமல் அருகிலுள்ள பொருட்களின் இருப்பைக் கண்டறிகின்றன. அவை மொபைல் போன்கள், வாகனப் பயன்பாடுகள் மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஒளி-க்கு-மின்னழுத்தம் (LTV) மற்றும் ஒளி-க்கு-அதிர்வெண் (LTF) மாற்றிகள்: இந்த ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் ஒளி தீவிரத்தை நேரடியாக மின்னழுத்தம் அல்லது அதிர்வெண் வெளியீட்டாக மாற்றுகின்றன, இது நுண்கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் பிற மின்னணு சுற்றுகளுடனான இடைமுகத்தை எளிதாக்குகிறது. அவை சுற்றுப்புற ஒளி உணர்தல், ஒளிமானிகள் மற்றும் ஒளியியல் குறியாக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தொழில்துறைகளில் ஒளியியல் உணரிகளின் பயன்பாடுகள்

தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன்

ஒளியியல் உணரிகள் தொழில்துறை செயல்முறைகளை தானியக்கமாக்குவதிலும், செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும், தரக் கட்டுப்பாட்டை உறுதி செய்வதிலும் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. அவை பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• பொருள் கண்டறிதல் மற்றும் எண்ணுதல்: ஒளிமின்னழுத்த உணரிகள் ஒரு உற்பத்தி வரிசையில் பொருட்களின் இருப்பு அல்லது இல்லாமையைக் கண்டறிந்து, தானியங்கி எண்ணுதல் மற்றும் வரிசைப்படுத்துதலை செயல்படுத்துகின்றன. உதாரணமாக, ஜெர்மனியில் உள்ள ஒரு பாட்டில் ஆலையில், ஒரு கன்வேயர் பெல்ட்டில் நகரும் பாட்டில்களின் எண்ணிக்கையை எண்ணுவதற்கும், துல்லியமான நிரப்புதல் மற்றும் பேக்கேஜிங்கை உறுதி செய்வதற்கும் நேர்கற்றை உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• நிலை உணர்தல்: ஒளியியல் உணரிகள் இயந்திரங்களில் நகரும் பாகங்களின் நிலையைத் துல்லியமாக தீர்மானிக்கின்றன, துல்லியமான கட்டுப்பாடு மற்றும் ஒத்திசைவை எளிதாக்குகின்றன. ஒரு ஜப்பானிய வாகனத் தொழிற்சாலையில், ஒரு அசெம்பிளி லைனில் கார் பாகங்களின் சரியான இடத்தைச் சரிபார்க்க எதிரொளிப்பு உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• தரக் கட்டுப்பாடு: பட உணரிகள் தயாரிப்புகளில் குறைபாடுகளை ஆய்வு செய்கின்றன, உயர்தரப் பொருட்கள் மட்டுமே சந்தையை அடைவதை உறுதி செய்கின்றன. உதாரணமாக, இந்தியாவில் ஜவுளித் துறையில், நெசவுச் செயல்பாட்டின் போது துணிகளில் உள்ள குறைபாடுகளைக் கண்டறிய பட உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ரோபாட்டிக்ஸ்: ஒளியியல் உணரிகள் ரோபோக்களுக்கு அவற்றின் சூழலை உணரும் திறனை வழங்குகின்றன, மேலும் அவை செல்லவும், பொருட்களைக் கையாளவும், சிக்கலான பணிகளைச் செய்யவும் உதவுகின்றன. அமெரிக்காவில் உள்ள ஒரு கிடங்கில், ரோபோக்கள் லிடார் (ஒளி கண்டறிதல் மற்றும் வரம்பு) உணரிகளைப் பயன்படுத்தி தங்கள் சுற்றுப்புறங்களை வரைபடமாக்கவும், பொருட்களைக் கொண்டு செல்லும்போது தடைகளைத் தவிர்க்கவும் செய்கின்றன.

மருத்துவ சாதனங்கள்

ஒளியியல் உணரிகள் பல்வேறு மருத்துவ சாதனங்களின் அத்தியாவசிய கூறுகளாகும், இது உடலியல் அளவுருக்களை ஊடுருவல் இல்லாமல் மற்றும் நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிக்க உதவுகிறது. அவை பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• துடிப்பு ஆக்சிமெட்ரி: ஒளி உறிஞ்சுதல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி இரத்தத்தின் ஆக்ஸிஜன் செறிவூட்டலை அளவிடுகிறது. துடிப்பு ஆக்சிமீட்டர்கள் நோயாளிகளின் சுவாச நிலையை கண்காணிக்க உலகெங்கிலும் உள்ள மருத்துவமனைகள் மற்றும் கிளினிக்குகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• இரத்த குளுக்கோஸ் கண்காணிப்பு: ஊடுருவல் இல்லாத குளுக்கோஸ் உணரிகள் தோலின் மூலம் இரத்த குளுக்கோஸ் அளவை அளவிட அகச்சிவப்புக்கு அருகிலுள்ள (NIR) நிறமாலையியலைப் பயன்படுத்துகின்றன. நீரிழிவு நோயாளிகளுக்கு துல்லியமான மற்றும் நம்பகமான ஊடுருவல் இல்லாத குளுக்கோஸ் மானிட்டர்களை உருவாக்குவதற்கான ஆராய்ச்சி நடந்து வருகிறது.
• எண்டோஸ்கோபி: ஃபைபர் ஆப்டிக் எண்டோஸ்கோப்கள் மருத்துவர்களுக்கு உள் உறுப்புகள் மற்றும் திசுக்களைக் காட்சிப்படுத்த அனுமதிக்கின்றன, இது நோய்களை முன்கூட்டியே கண்டறிந்து கண்டறிய உதவுகிறது. பெருங்குடல் புற்றுநோய் மற்றும் புண்கள் போன்ற நிலைகளைக் கண்டறிய உலகளவில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பொதுவான செயல்முறை எண்டோஸ்கோபி ஆகும்.
• மருத்துவப் படமெடுப்பு: எக்ஸ்ரே இயந்திரங்கள், எம்ஆர்ஐ ஸ்கேனர்கள் மற்றும் பிற மருத்துவப் படமெடுக்கும் கருவிகளில் மனித உடலின் விரிவான படங்களை உருவாக்க பட உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த படங்கள் பரந்த அளவிலான மருத்துவ நிலைகளைக் கண்டறிவதற்கும் சிகிச்சையளிப்பதற்கும் அவசியமானவை.

சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு

ஒளியியல் உணரிகள் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளைக் கண்காணிப்பதிலும், மாசுபாட்டைக் கண்டறிவதிலும், நீர் மற்றும் காற்றின் தரத்தை மதிப்பிடுவதிலும் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. அவை பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• காற்றின் தர கண்காணிப்பு: நிறமாலைமானிகள் மற்றும் பிற ஒளியியல் உணரிகள் காற்றில் உள்ள ஓசோன், நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு மற்றும் துகள் பொருட்கள் போன்ற மாசுகளின் செறிவை அளவிடுகின்றன. மாசு அளவைக் கண்காணிக்கவும் பொது சுகாதாரத்தைப் பாதுகாக்கவும் உலகெங்கிலும் உள்ள நகரங்களில் காற்றின் தர கண்காணிப்பு நிலையங்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன.
• நீரின் தர கண்காணிப்பு: ஒளியியல் உணரிகள் நீரின் கலங்கல், நிறம் மற்றும் இரசாயன கலவையை அளவிடுகின்றன, இது நீரின் தரம் மற்றும் மாசு அளவுகள் பற்றிய தகவல்களை வழங்குகிறது. ஐரோப்பாவில் உள்ள நதி அமைப்புகளில், பாசிப் பெருக்கத்திற்கு பங்களிக்கக்கூடிய நைட்ரேட்டுகள் மற்றும் பாஸ்பேட்டுகளின் அளவைக் கண்காணிக்க ஒளியியல் உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• காலநிலை கண்காணிப்பு: செயற்கைக்கோள் அடிப்படையிலான ஒளியியல் உணரிகள் பூமியின் வெப்பநிலை, மேக மூட்டம் மற்றும் தாவரங்களின் பரப்பளவை அளவிடுகின்றன, இது காலநிலை மாற்ற ஆராய்ச்சி மற்றும் கண்காணிப்புக்கான தரவை வழங்குகிறது. நாசாவின் பூமி கண்காணிப்பு அமைப்பு பூமியின் காலநிலை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பற்றிய தரவுகளைச் சேகரிக்க பல்வேறு ஒளியியல் உணரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது.
• மண் பகுப்பாய்வு: மண்ணின் கலவை, ஊட்டச்சத்து உள்ளடக்கம் மற்றும் மாசு அளவுகளை தீர்மானிக்க நிறமாலையியல் நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது சிறந்த விவசாய நடைமுறைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் மேலாண்மைக்கு வழிவகுக்கிறது. பிரேசிலில் உள்ள விவசாய ஆராய்ச்சியில், மண் மாதிரிகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும் உரப் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்கும் ஒளியியல் உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

நுகர்வோர் மின்னணுவியல்

ஒளியியல் உணரிகள் பரந்த அளவிலான நுகர்வோர் மின்னணுவியலில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, செயல்பாடு மற்றும் பயனர் அனுபவத்தை மேம்படுத்துகின்றன. அவை பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• சுற்றுப்புற ஒளி உணர்தல்: ஒளி-க்கு-மின்னழுத்தம் மாற்றிகள் சுற்றுப்புற ஒளி நிலைமைகளின் அடிப்படையில் ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் மடிக்கணினிகளின் திரை பிரகாசத்தை சரிசெய்கின்றன, இது தெரிவுநிலையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் பேட்டரி சக்தியைச் சேமிக்கிறது. சுற்றுப்புற ஒளி உணரிகள் பெரும்பாலான நவீன ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் டேப்லெட்களில் நிலையான அம்சங்களாகும்.
• நெருக்க உணர்தல்: ஒரு பயனர் ஒரு தொலைபேசியை காதில் பிடிக்கும்போது நெருக்க உணரிகள் கண்டறிந்து, தற்செயலான தொடுதல்களைத் தடுக்க தொடுதிரையை முடக்குகின்றன. தொலைபேசி அழைப்புகளின் போது தற்செயலான கிளிக்குகளைத் தடுக்க ஸ்மார்ட்போன்களில் நெருக்க உணரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• சைகை அங்கீகாரம்: பட உணரிகள் மற்றும் அகச்சிவப்பு உணரிகள் கேமிங் கன்சோல்கள் மற்றும் பிற சாதனங்களில் சைகை அங்கீகாரத்தை செயல்படுத்துகின்றன, பயனர்கள் கை சைகைகளைப் பயன்படுத்தி சாதனத்துடன் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கின்றன. மைக்ரோசாஃப்ட் கைனெக்ட் பயனர்களின் இயக்கங்கள் மற்றும் சைகைகளைக் கண்காணிக்க அகச்சிவப்பு உணரிகள் மற்றும் பட உணரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது.
• ஒளியியல் சுட்டி: ஒரு LED மற்றும் ஒரு பட உணரி ஒரு மேற்பரப்பில் சுட்டியின் இயக்கத்தைக் கண்காணிக்கிறது.

விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு

ஒளியியல் உணரிகள் கடுமையான சூழல்களில் அவற்றின் துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை காரணமாக விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளில் முக்கியமானவை:

• தொலைநிலை உணர்தல்: செயற்கைக்கோள்கள் வள மேலாண்மை, சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு மற்றும் இராணுவ உளவுக்காக பூமியின் மேற்பரப்பை பகுப்பாய்வு செய்ய ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒளியியல் உணரிகள் பொருத்தப்பட்ட செயற்கைக்கோள்கள் அமேசான் மழைக்காடுகளில் காடழிப்பைக் கண்காணிக்கப் பயன்படுகின்றன.
• வழிகாட்டுதல் மற்றும் வழிசெலுத்தல்: நட்சத்திரங்களைக் கண்டறிவதன் மூலம் விண்கலத்தின் நோக்குநிலையைத் தீர்மானிக்க ஸ்டார் டிராக்கர்கள் ஒளியியல் உணரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. விண்வெளியில் துல்லியமான வழிசெலுத்தலுக்கு இவை முக்கியமானவை.
• இலக்கு அமைப்புகள்: இராணுவ விமானங்கள் மற்றும் ட்ரோன்கள் இலக்குகளை அடையாளம் காணவும் கண்காணிக்கவும் அகச்சிவப்பு உணரிகள் மற்றும் லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த அமைப்புகள் முக்கியமான சூழ்நிலை விழிப்புணர்வு மற்றும் இலக்கு திறன்களை வழங்குகின்றன.

ஒளியியல் உணரிகளின் நன்மைகள்

• தொடர்பு இல்லாத அளவீடு: ஒளியியல் உணரிகள் இலக்குடன் உடல் தொடர்பு இல்லாமல் அளவுருக்களை அளவிட முடியும், சேதம் அல்லது மாசுபாட்டைத் தவிர்க்கிறது.
• அதிக உணர்திறன்: ஒளியியல் உணரிகள் ஒளி தீவிரம் அல்லது அலைநீளத்தில் மிகச் சிறிய மாற்றங்களைக் கண்டறிய முடியும், இது துல்லியமான அளவீடுகளை செயல்படுத்துகிறது.
• விரைவான மறுமொழி நேரம்: ஒளியியல் உணரிகள் பொதுவாக விரைவான மறுமொழி நேரத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது நிகழ்நேர கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது.
• தொலைநிலை உணர்தல்: ஃபைபர் ஆப்டிக் உணரிகள் மற்றும் பிற ஒளியியல் உணரிகள் கடுமையான அல்லது அணுக முடியாத சூழல்களில் தொலைநிலை உணர்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• பன்முகத்தன்மை: ஒளியியல் உணரிகள் வெப்பநிலை, அழுத்தம், திரிபு, இரசாயன கலவை மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி உள்ளிட்ட பரந்த அளவிலான அளவுருக்களை அளவிட முடியும்.

ஒளியியல் உணரிகளின் வரம்புகள்

• சுற்றுப்புற ஒளிக்கு உணர்திறன்: சுற்றுப்புற ஒளி ஒளியியல் உணரிகளின் அளவீடுகளில் தலையிடக்கூடும், இதற்கு கவனமாக கவசம் மற்றும் அளவுத்திருத்தம் தேவைப்படுகிறது.
• தூசி மற்றும் மாசுபாடு: தூசி, அழுக்கு மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் ஒளியைத் தடுக்கலாம் அல்லது சிதறடிக்கலாம், இது ஒளியியல் உணரி அளவீடுகளின் துல்லியத்தைப் பாதிக்கிறது.
• செலவு: நிறமாலைமானிகள் மற்றும் உயர்-தெளிவுத்திறன் பட உணரிகள் போன்ற சில ஒளியியல் உணரிகள் ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்ததாக இருக்கலாம்.
• சிக்கலான தன்மை: ஒளியியல் உணரி அமைப்புகளை வடிவமைத்து செயல்படுத்துவது சிக்கலானதாக இருக்கலாம், இதற்கு ஒளியியல், மின்னணுவியல் மற்றும் சமிக்ஞை செயலாக்கத்தில் சிறப்பு அறிவு தேவைப்படுகிறது.

ஒளியியல் உணரிகளின் எதிர்காலம்

ஒளியியல் உணரிகளின் துறை தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது, செயல்திறனை மேம்படுத்துதல், செலவைக் குறைத்தல் மற்றும் பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துதல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்தும் தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுடன். சில முக்கிய போக்குகள் பின்வருமாறு:

• சிறியதாக்குதல்: சிறிய மற்றும் கச்சிதமான ஒளியியல் உணரிகளின் வளர்ச்சி, கையடக்க சாதனங்கள் மற்றும் அணியக்கூடிய தொழில்நுட்பத்தில் ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்துகிறது.
• IoT உடன் ஒருங்கிணைப்பு: ஒளியியல் உணரிகளை இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (IoT) உடன் ஒருங்கிணைப்பது, தொலைநிலை கண்காணிப்பு மற்றும் தரவுப் பகுப்பாய்வை செயல்படுத்துகிறது.
• மேம்பட்ட பொருட்கள்: ஒளியியல் உணரிகளின் உணர்திறன் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மையை மேம்படுத்த நானோ பொருட்கள் மற்றும் மெட்டாமீரியல்கள் போன்ற புதிய பொருட்களின் பயன்பாடு.
• செயற்கை நுண்ணறிவு (AI): ஒளியியல் உணரி தரவு பகுப்பாய்வின் துல்லியம் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்த AI மற்றும் இயந்திர கற்றல் நுட்பங்களின் பயன்பாடு. உதாரணமாக, ஒளியியல் உணரிகள் மூலம் கைப்பற்றப்பட்ட படங்களில் உள்ள குறைபாடுகளை தானாக அடையாளம் காண AI அல்காரிதம்கள் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• உயிரிஒளியியல்: உயிரியல் மற்றும் மருத்துவப் பயன்பாடுகளில் ஒளியியல் நுட்பங்களின் அதிகரித்து வரும் பயன்பாடு, நோய் கண்டறிதல், சிகிச்சை மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவத்தில் முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது.

வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்கள்

• ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் இமேஜிங்: மின்காந்த நிறமாலையின் பரந்த வரம்பில் படங்களைக் கைப்பற்றுகிறது, பொருளைப் பற்றிய விரிவான நிறமாலை தகவல்களை வழங்குகிறது.
• ஆப்டிகல் கோஹரன்ஸ் டோமோகிராபி (OCT): ஒளி அலைகளைப் பயன்படுத்தி ஒளியியல் சிதறல் ஊடகங்களில் (எ.கா., உயிரியல் திசு) இருந்து உயர்-தெளிவுத்திறன், முப்பரிமாண படங்களைக் கைப்பற்றுகிறது.
• சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்: ஒளியியல் செயல்பாடுகளை சிலிக்கான் சிப்களில் ஒருங்கிணைக்கிறது, இது கச்சிதமான மற்றும் குறைந்த செலவிலான ஒளியியல் உணரிகளை செயல்படுத்துகிறது.

சரியான ஒளியியல் உணரியைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு பொருத்தமான ஒளியியல் உணரியைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு பல காரணிகளைக் கவனமாக பரிசீலிக்க வேண்டும்:

• அளவீட்டு அளவுரு: அளவிடப்பட வேண்டிய குறிப்பிட்ட அளவுருவை தீர்மானிக்கவும் (எ.கா., இருப்பு/இல்லாமை, தூரம், நிறம், வெப்பநிலை, இரசாயன கலவை).
• உணர்திறன் வரம்பு மற்றும் தெளிவுத்திறன்: அளவீட்டிற்குத் தேவையான உணர்திறன் வரம்பு மற்றும் தெளிவுத்திறனை வரையறுக்கவும்.
• சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள்: வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், அதிர்வு மற்றும் அசுத்தங்களுக்கான வெளிப்பாடு உள்ளிட்ட இயக்க சூழலைக் கவனியுங்கள்.
• துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை: பயன்பாட்டிற்குத் தேவைப்படும் உணரியின் துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மதிப்பிடவும்.
• செலவு மற்றும் கிடைக்கும் தன்மை: உணரியின் விலை மற்றும் புகழ்பெற்ற சப்ளையர்களிடமிருந்து அதன் கிடைக்கும் தன்மையைக் கவனியுங்கள்.
• ஒருங்கிணைப்பு தேவைகள்: ஒட்டுமொத்த அமைப்பில் உணரியின் ஒருங்கிணைப்பின் எளிமையை மதிப்பிடவும்.

உலகளாவிய சந்தைப் போக்குகள்

ஒளியியல் உணரிகளின் உலகளாவிய சந்தை குறிப்பிடத்தக்க வளர்ச்சியைப் பெற்று வருகிறது, இது பல்வேறு தொழில்களிலிருந்து அதிகரித்து வரும் தேவையால் இயக்கப்படுகிறது. முக்கிய சந்தைப் போக்குகள் பின்வருமாறு:

• வாகனத் துறையில் அதிகரித்து வரும் தேவை: மேம்பட்ட ஓட்டுநர்-உதவி அமைப்புகள் (ADAS) மற்றும் தன்னாட்சி ஓட்டுநர் போன்ற வாகனப் பயன்பாடுகளில் ஒளியியல் உணரிகளின் அதிகரித்து வரும் பயன்பாடு.
• சுகாதாரத்துறையில் அதிகரித்து வரும் தத்தெடுப்பு: நோய் கண்டறிதல், கண்காணிப்பு மற்றும் சிகிச்சைக்காக மருத்துவ சாதனங்களில் ஒளியியல் உணரிகளின் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துதல்.
• சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பில் அதிகரித்து வரும் கவனம்: சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகள் பற்றிய அதிகரித்து வரும் விழிப்புணர்வு மற்றும் காற்று மற்றும் நீர் தர கண்காணிப்புக்கான ஒளியியல் உணரிகளின் அதிகரித்து வரும் தேவை.
• நுகர்வோர் மின்னணுவியலில் விரிவாக்கம்: ஸ்மார்ட்போன்கள், அணியக்கூடியவை மற்றும் பிற நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களில் ஒளியியல் உணரிகளின் தொடர்ச்சியான ஒருங்கிணைப்பு.

ஒளியியல் உணரி சந்தை மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்தது, பல நிறுவனங்கள் பரந்த அளவிலான தயாரிப்புகள் மற்றும் சேவைகளை வழங்குகின்றன. சந்தையில் முக்கிய பங்களிப்பாளர்கள் பின்வருமாறு:

• ஹமாமாட்சு ஃபோட்டானிக்ஸ் K.K. (ஜப்பான்)
• ams AG (ஆஸ்திரியா)
• டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் இன்கார்பரேட்டட் (அமெரிக்கா)
• ஆன் செமிகண்டக்டர் கார்ப்பரேஷன் (அமெரிக்கா)
• விஷே இன்டர்டெக்னாலஜி, இன்க். (அமெரிக்கா)

முடிவுரை

ஒளியியல் உணரிகள் அளவீடு மற்றும் உணர்தலுக்கான பல்துறை மற்றும் சக்திவாய்ந்த கருவிகளாகும், அவை பல தொழில்களில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. தொடர்பு இல்லாத, அதிக உணர்திறன் மற்றும் நிகழ்நேர அளவீடுகளை வழங்கும் அவற்றின் திறன், அவற்றை நவீன தொழில்நுட்பத்தின் அத்தியாவசிய கூறுகளாக ஆக்குகிறது. தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து வருவதால், ஒளியியல் உணரிகள் நமது எதிர்காலத்தை வடிவமைப்பதில் பெருகிய முறையில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கும்.