赤外LEDの940nmというのはなんでしょうか。

質問

赤外LEDに電流制限抵抗と電池（5V)を加えて、赤外LEDを発光させる単純な回路があります。
そのとき、赤外LEDから空間に照射されている光は、正弦波なのでしょうか。
よく940nmとかデータシートに書いてありますが、940nmの正弦波の電磁波が空間に照射
されているのでしょうか。
そうかんがえたとき、受信側でこの正弦波の波を受信してオシロスコープで観察
することはできるのでしょうか。

入力は直流電圧が与えられ、直流電流で駆動している。

｜----抵抗-ダイオード-| 光放射（正弦波 940nm)
｜ |
｜ー5V--------------|

受信するときはフォトトランジスタを使い光の強弱を電流の強弱として受信しますが、
これは正弦波の振幅値（光が強弱するので、正弦波振幅が強弱する）
だけを受信すると考えてよろしいのでしょうか。

本来は最大振幅、最小振幅を含む光の強弱を受信するような感じがするのですが..
よくわかりません。　あと、フォトトランジスタとフォトダイオードをLTSpiceなどでモデル化して
現象を理解したいのですが、そういった情報はないでしょうか。

回答No.3

noname#214300

＞そのとき、赤外LEDから空間に照射されている光は、正弦波なのでしょうか。
正弦波だと思いますが、他のご回答者さまが書かれているとおり940nm≒320THzを中心にしてばらついた波長と位相の光が混ざった状態になっています。
（波長と位相が揃った光はレーザーダイオードで出力出来ます）

＞そうかんがえたとき、受信側でこの正弦波の波を受信してオシロスコープで観察することはできるのでしょうか。
現実には無理だと思います。テラヘルツ帯を直接観測できるオシロはありませんし、万が一出来たとしても波長や位相がバラバラになった状態ですので、正弦波として観測出来る状態にはなっていません。

＞受信するときはフォトトランジスタを使い光の強弱を電流の強弱として受信しますが、 これは正弦波の振幅値（光が強弱するので、正弦波振幅が強弱する）だけを受信すると考えてよろしいのでしょうか。
フォトトランジスタやフォトダイオードの動作時間は光の周波数に比べて圧倒的に遅い（速くても～ナノセカンド程度）ですので、光の振幅ではなく光があるか無いか程度での検出になります。
まずは、フォトダイオードなどの動作原理を調べてみてください。

回答No.2

mrkato

http://web.canon.jp/technology/s_labo/light/index.html
総論はキヤノンの企業ページ＞技術のご紹介＞サイエンスラボ＞「光って何？」で。
940nm＝ナノメートル、は波長を指します。発振する光の光色そのものです。
光色の値を観測するためのスペクトル・アナライザとか
電源の都合によるフリッカーやゆらぎなど、出力値の観測は出来るものですが、
波形そのものをMHz程度まで観測、評価を行うツールが無いかもしれません。
なお、電源自身の安定性については電池直結とするのが確実と思いますが。

空間赤外線通信として用いる場合、
これが搬送波に当たりますので波長＝色自体を変更することは無く、
国際電気標準会議ISC61603規格の
（赤外線によるオーディオ及び/又はビデオ及び関連信号の送信）
用途別のサブキャリア周波数が決められ、その中で変調をかけることになります。

PIONEER R&D Vol.14 No.2 Page68.
http://pioneer.jp/crdl/rd/pdf/14-2-9.pdf
デジタルコードレスサラウンドヘッドホンの開発、佐藤光一氏論文

単純なリモコンであれば振幅の幅を使うデジタル符号送信なので
点滅情報として観測することが出来ます。
ニフティココログ、naisudac「オーディオ機器を作る」ホームページ
市販受信器パーツとデジタルオシロスコープにてソニー製リモコンコマンダー波形観測
http://nasu0114.cocolog-nifty.com/blog/
http://homepage2.nifty.com/naisudac/Remote%20control/Remotecontrol.htm

回答No.1

k_kota

940nmは照射する電磁波の中心周波数でしょう。
完全に同じではなく、ある程度照射するものには幅が出ます。
なので正弦波にはなりません。

周波数から考えると一般のオシロの周波数よりだいぶ高いので、
研究所レベルの機械はわかりませんが観測はできないのではないでしょうか。

フォトトランジスタも振幅ではなく電磁波の強さに応じて動作します。
spiceは詳しくないのですが、現象の理解には必須でしょうか？
何をどのように理解するのかによって方法は変わると思います。