Les diodes IR, abréviation de diodes infrarouges, sont des composants semi-conducteurs qui émettent de la lumière à une longueur d’onde plus longue que celle que l’œil humain peut détecter visiblement dans la plupart des cas. Ce type de diode est utilisé dans une variété d’appareils électroniques grand public, des télécommandes de télévision aux minuscules diodes infrarouges qui émettent des signaux à partir d’une souris d’ordinateur. Les diodes du spectre de couleur infrarouge sont constituées de matériaux semi-conducteurs tels que l’arséniure de gallium, qui est un cristal minéral, le germanium ou l’arséniure de gallium d’aluminium.
Le fonctionnement des diodes IR consiste à convertir les signaux électriques en lumière infrarouge qui peut être transmise à des détecteurs spéciaux. Ces récepteurs effectuent la conversion inverse, transformant à nouveau la lumière infrarouge en signaux électriques. Les diodes elles-mêmes ont des caractéristiques électriques qui peuvent être modifiées pour différentes fonctions en permettant des émissions à différents niveaux du spectre infrarouge. De cette manière, certaines diodes infrarouges peuvent être utilisées pour régler électroniquement les récepteurs de radio et de télévision.
Il existe une grande variété d’utilisations pour les diodes IR. Ils sont utilisés pour déclencher les caméras du système de sécurité lorsque les capteurs de proximité infrarouge détectent quelqu’un dans une zone ciblée. Les utilisations militaires de l’infrarouge incluent des instruments de vision nocturne qui convertissent les photons lumineux proches en électrons visibles amplifiés et font ressortir les détails de l’obscurité. Ils sont également utilisés dans les ponts de navires, les avions et les panneaux de commande sous-marins comme voyants d’affichage dans des conditions de faible luminosité.
Les signaux infrarouges qui actionnent les téléphones portables et les télécommandes sont actionnés par un signal électrique émis par des diodes à des fréquences spécifiques pour effectuer des tâches spécifiques, même lorsque les signaux sont faibles. Certains appareils de jeu grand public connectés à un téléviseur utilisent des diodes infrarouges pour communiquer avec des jeux interactifs affichés à l’écran. Dans les équipements médicaux, des diodes infrarouges sont fixées à des opto-isolateurs, qui sont des dispositifs de protection des circuits électriques. Les opto-isolateurs protègent l’équipement médical pendant que les tests sont effectués sur un patient, de sorte que toute interférence électronique ou bruit provenant d’équipements médicaux à proximité puisse être bloqué.
Un type de diode IR est appelé diode tunnel, qui fonctionne extrêmement rapidement pour amplifier les signaux à l’aide de l’effet tunnel quantique dans des environnements à rayonnement élevé, comme dans un vaisseau spatial. Un autre type est une diode électroluminescente (DEL); ce type se trouve dans environ 80% des diodes infrarouges. Les LED infrarouges haute puissance sont souvent en concurrence avec un autre type de diodes infrarouges, appelées diodes laser, pour effectuer des tâches similaires dans les systèmes de communication optiques. D’autres diodes IR comprennent les photodiodes sensibles, qui fonctionnent en détectant la lumière dans les cellules solaires et les équipements optiques. Les matrices de LED peuvent imiter les photodiodes lorsqu’elles sont utilisées dans des écrans d’ordinateur à détection tactile, détectant les réflexions lumineuses d’un stylet ou d’un doigt humain.
Des recherches en cours portent sur l’utilisation de diodes infrarouges pour remplacer les lasers pour les chirurgies mineures dans les cabinets de dermatologie, car elles peuvent être plus rentables. De plus, des recherches sont en cours avec de nouvelles diodes infrarouges à nanocristaux. Celles-ci sont appelées LED à points quantiques et font l’objet de recherches pour déterminer si elles seront suffisamment stables sous un rayonnement prolongé à l’Université Vanderbilt.