Μια φωτοδίοδος υπερύθρων είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα που μετατρέπει το φως σε ηλεκτρισμό. Αυτός ο τύπος εξαρτήματος έχει σχεδιαστεί ειδικά για να ανταποκρίνεται στο φως στην υπέρυθρη περιοχή. Οι επικοινωνίες, οι αισθητήρες και η ασφάλεια είναι τρεις εφαρμογές που τα χρησιμοποιούν συχνά.
Όλες οι φωτοδίοδοι χρησιμοποιούν το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο για να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα από το φως. Όταν τα φωτόνια του φωτός χτυπούν την επιφάνεια μιας διόδου, τα ηλεκτρόνια «χτυπούνται» από τη θέση τους. Ένα φορτίο εμφανίζεται όταν το ηλεκτρόνιο μετακινείται. Η συνεχής έκθεση μιας φωτοδιόδου στο φως θα δημιουργήσει μια σταθερή ροή ηλεκτρισμού. Η ποσότητα του ρεύματος αντιστοιχεί στην ποσότητα του φωτός που χτυπά την επιφάνεια της διόδου.
Οι τυπικές φωτοδίοδοι δημιουργούν ηλεκτρισμό ως απόκριση στο ορατό φως. Μια φωτοδίοδος IR χρησιμοποιεί ένα υπέρυθρο φίλτρο για να μπλοκάρει το ορατό φως και να επιτρέπει τη διέλευση μόνο μήκους κύματος IR φωτός. Αυτό μειώνει το επίπεδο παρεμβολής από το φως φόντου και διασφαλίζει ότι το ρεύμα παράγεται μόνο όταν υπάρχει υπέρυθρο φως. Μια φωτοδίοδος υπερύθρων είναι τεχνικά ικανή να παράγει συνεχή ηλεκτρισμό με την έκθεση στο υπέρυθρο φως.
Τα περισσότερα από αυτά τα εξαρτήματα, ωστόσο, δεν χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ισχύος, αλλά για την αίσθηση πότε λαμβάνεται ένα υπέρυθρο σήμα. Αυτό είναι χρήσιμο για απομακρυσμένη επικοινωνία. Οι τηλεοράσεις, για παράδειγμα, συχνά χρησιμοποιούν υπέρυθρες φωτοδίοδοι για να ανιχνεύσουν πότε πατιέται ένα κουμπί σε ένα τηλεχειριστήριο. Το φίλτρο υπερύθρων διασφαλίζει ότι το ηλιακό φως δεν παρεμβαίνει σε αυτόν τον έλεγχο. Οι φωτοδίοδοι υπερύθρων μπορούν επίσης να συνδυαστούν με υπέρυθρα λέιζερ. Αυτό επιτρέπει την αποστολή σημάτων επικοινωνίας μέσω του αέρα και την ανίχνευση σε πολύ μεγάλες αποστάσεις.
Οι φωτοδίοδοι υπερύθρων είναι επίσης χρήσιμες ως αισθητήρες σε εφαρμογές ρομποτικής και ασφάλειας. Τα κινητά ρομπότ συχνά συνδυάζουν μια φωτοδίοδο με μια δίοδο εκπομπής υπέρυθρου φωτός (LED). Το υπέρυθρο φως από το LED είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, αλλά αντανακλάται από στερεά αντικείμενα, όπως τοίχους. Όταν ένα ρομπότ πλησιάζει ένα αντικείμενο, η φωτοδίοδος υπερύθρων ανιχνεύει την αντανάκλαση του υπέρυθρου φωτός. Αυτό επιτρέπει στο ρομπότ να σταματήσει πριν χτυπήσει έναν τοίχο ή άλλο αντικείμενο.
Τα συστήματα ασφαλείας χρησιμοποιούν αυτά τα στοιχεία για τον εντοπισμό εισβολέων. Σε αυτήν την εφαρμογή, η αόρατη φύση του υπέρυθρου φωτός μπορεί να είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Μια πηγή φωτός IR μπορεί να τοποθετηθεί στη μία πλευρά μιας πόρτας ή ενός δωματίου, με μια φωτοδίοδο IR που βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά. Η δίοδος είναι σε θέση να ανιχνεύσει τη σταθερή δέσμη του υπέρυθρου φωτός, ενώ οι εισβολείς δεν μπορούν να δουν τον αισθητήρα. Εάν κάποιος μπει στο δωμάτιο και σπάσει τη δέσμη υπερύθρων, ενεργοποιείται ο συναγερμός.