W tym zadaniu trzeba rozróżnić dwa podstawowe kierunki przetwarzania sygnału w optoelektronice: światło → elektryczność oraz elektryczność → światło.
"Fotodioda" działa jako element światłoczuły. Gdy pada na nią promieniowanie, w złączu półprzewodnikowym powstają nośniki ładunku, co skutkuje zmianą prądu (lub napięcia w odpowiednim układzie pomiarowym). Z tego powodu jej funkcją jest przekształcanie sygnału świetlnego na elektryczny. W praktyce fotodiody stosuje się m.in. jako odbiorniki w czujnikach optycznych, barierach, pomiarach natężenia oświetlenia czy torach optycznych.
"Diody LED" (diody elektroluminescencyjne) są źródłami światła. Po przepływie prądu w odpowiednim kierunku w złączu dochodzi do rekombinacji nośników i emisji fotonów, czyli świecenia. Dlatego LED spełnia funkcję generowania światła; w zadaniu opisano to jako "generuje impulsy świetlne", co podkreśla, że LED może być sterowana impulsowo (np. miganie, modulacja).
Dlaczego pozostałe dopasowania są błędne?
- Dopasowanie, w którym fotodioda "generuje impulsy świetlne", odwraca kierunek działania: fotodioda jest odbiornikiem/detektorem, nie nadajnikiem.
- Dopasowanie, w którym LED "przekształca sygnał świetlny na elektryczny", również odwraca role: typowa LED jest elementem emisyjnym, a nie czujnikiem (choć w pewnych warunkach może wykazywać wrażliwość na światło, nie jest to jej podstawowa funkcja w zadaniach egzaminacyjnych).
- Warianty, gdzie oba elementy mają tę samą funkcję, są niezgodne z podstawową klasyfikacją: fotodioda i LED pełnią komplementarne role w torze optycznym (odbiornik i nadajnik).
Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj prostą parę skojarzeń: LED = emituje, fotodioda = detekuje. To zwykle wystarcza do poprawnego dopasowania funkcji.
