把光訊號轉變成電訊號的方法與器件有很多，歸納起來有這麼幾大類：

光伏類器件，常見的包括各種太陽能發電器件都可以用來作為光電訊號轉換器件使用。

光電類器件，常見的有光電耦合器、各類家電遙控接收器(紅外光電轉換)、衛星遙測、導彈紅外製導。

光敏電阻器，目前常見於路燈照明的自動控制之中。

光電子發射類器件，目前常用於蓋革管等射線(光)的計數等。

光訊號轉化成電訊號其實幾個回答都很正確，我來回答一下我的理解。

光是有能量的，我們能感受到太陽曬，地球萬物都不開太陽的原因就是因為光是有能量。那麼有沒有一種物質對光特別敏感呢，比如一旦有光照射到該物質上，該物質的某些特性會發生變化。這種物質確實存在，叫光敏電阻，如下圖。

這種物質在有光照時，電阻變小。那麼在電阻兩邊加電壓後，電壓不變電流會增大，相反，若沒有光照電流就會減少。這就達到了光照控制電流的目的

我們都知道衛星上天后，它的正常執行需要有電的維持，而我們在地球無法給衛星直接充電。所以需要一種技術，這種技術就是太陽能板，

太陽早射太陽能板時，由於太陽能板的光生伏特效應，可以把太陽能轉化成電能，這也是一直光訊號轉變電訊號的方式。

想將光訊號轉換成電訊號，可以選用光電轉換器件來實現。常見的光電轉換器件有光敏電阻、矽光電池、光電二極體、光電三極體及紅外接收管等，具體選用哪種轉換器件，這要看光訊號的波長及其頻率了。下面我們分別介紹一下上述幾種光電轉換器件的特點及其基本應用。

▲ 光敏電阻。

光敏電阻是一種阻值會隨著光線強弱而變化的敏感電阻，現在常用的一般為硫化鎘光敏電阻，這種光敏電阻的阻值會隨著光線的增強而減小（最小可以降至幾KΩ），光線減弱，其阻值則增大（最大可達十幾MΩ以上）。

由於光敏電阻只是自身阻值隨著光線強弱變化，並不能直接將光訊號轉換成電訊號，故光敏電阻在使用時一般都要串聯一個普通電阻組成分壓電路，這樣經分壓後才能輸出電訊號。由於這種電訊號較微弱，若想驅動負載工作，一般還需要透過放大電路對其幅度進行放大。我們來看下圖所示的採用光敏電阻構成的光控開關電路。

▲ 光敏電阻構成的簡易光控開關電路。

上圖中，RG為光敏電阻，其作用是用來檢測環境光線的強弱，該光敏電阻與微調電阻RP一起組成一個分壓電路。在環境光線較強時，RG阻值較小，與RP分壓後，三極體VT1的基極電壓較高，於是VT1及VT2皆處於飽和導通狀態，繼電器K得電工作，其觸點控制被控負載工作。當環境光線很弱時，RG阻值變得很大，VT1基極電壓顯著減小，這樣VT1和VT2皆由導通轉為截止，於是K斷電，其觸點控制的負載停止工作。

上圖電路之所以加兩個三極體，是因為經光敏電阻轉換後輸出的電訊號很微弱，無法直接驅動繼電器工作。用光敏電阻將光訊號轉換成電訊號，雖然成本低廉，但其“惰性”較大，響應速度較慢，無法將高頻光訊號（譬如快速變化的光脈衝訊號）轉換成電訊號，故光敏電阻一般只用於將變化緩慢的光訊號轉換成電訊號，譬如光控燈裡面就常選用光敏電阻來檢測環境光線的強弱。

▲ 光電二極體。

若是想將遙控電路或光通訊電路中快速變化的光脈衝訊號轉換成電訊號，此時一般選用光電二極體或光電三極體，它們的高頻效能比光敏電阻好得多，即使上百KHz的光脈衝訊號亦能很好的響應。

光電二極體的外形封裝與普通的發光二極體相似，不過其反向電阻會隨著光線的強弱變化。光電二極體引腳是有極性的（光敏電阻是無極性的），新的光電二極體引腳長的為正極，使用時應將光電二極體反向接於電路中（跟穩壓管的接法一樣）。

▲ 光電三極體。

光電三極體一般只有兩個引腳，即集電極和發射極，沒有基極，其內部電路及電路符號如下圖所示。

▲ 光電三極體內部電路及其電路符號。

光電三極體內部實際上是由一個光電二極體和一個起放大作用的三極體組合而成的，光電二極體的反向電阻作為三極體的基極偏置電阻（見上圖a），故光電三極體的靈敏度比光電二極體要高一些，但其高頻效能略遜於光電二極體。

▲ 光電三極體構成的簡易光控開關電路。

光電三極體工作時，其c-e兩極之間的電阻會隨著光線的強弱而變化，故可以用來將光訊號轉換成電訊號，並且具有較高的靈敏度及高頻效能，選用這種器件作為光電轉換，可以簡化電路。像上圖所示的採用光電三極體構成的光控開關電路，其只需一級三極體放大電路即可驅動繼電器工作。

上述幾種光電轉換器件一般用於將可見光訊號轉為電訊號，若要將紅外光訊號轉換成電訊號，此時可以選用紅外接收管來實現轉換。這種管子的使用方法與上述的光電二極體相同，只不過其只對紅外光敏感。

矽光電池也是一種常用的光電轉換器件，其可以直接將可見光訊號轉換成電訊號，並且具有一定的帶負載能力，可以直接驅動一些小功率負載工作。不過矽光電池與光敏電阻一樣，高頻效能差，響應速度慢，不能用於將頻率較高的光脈衝訊號轉換成電訊號。

運用光敏電阻實現光訊號轉換電訊號的方法

大家都知道光敏電阻是一種對光比較敏感的電阻，當有光照的時候它的阻值會變小，一般會在５００歐姆到２００００歐姆之間，這時的電阻叫亮電阻值；當沒有光照射的時候，它的電阻值就會增大到１兆歐姆到１００兆歐姆之間。

透過它的這種特性，我們可以實現一個光控電路，其電路原理圖如下所示。當有光照射到光敏電阻器ＭＧ上時，它的電阻就會變小，ＮＥ５５５的第四腳就變為低電平，這樣晶片的第三引腳就會輸出低電平，從圖中看三極體VT3、VT4和VT5會截止，因而燈泡是熄滅的。當沒有光照射到光敏電阻上時，此時光敏電阻ＭＧ的電阻值就會變大，這樣晶片的第四引腳會升高到高電平狀態，這樣晶片就會成為一個單穩態觸發器電路，這時，晶片的第三腳輸出高電平，從而促使三極體VT3、VT4和VT5導通，這時就會點亮小燈了。

光敏二極體它是一種用矽材料製作的，並能對光能產生光電效應的特殊二極體，光敏二極體是由一個ＰＮ結，當有光照到光敏二極體上時，它能將光直接轉化成電能。它的外形如下圖所示的那樣。

我們利用兩個二極體和一個小燈泡，以及若干個電阻就可以製作成一個閃光電路。如下圖所示的那樣，當沒有光照時此時光敏二極體VD1 的電阻會很高，一般會達到兆歐姆級別的阻值，這樣流入三極體VT1基極電流就會比較小，三極體ＶＴ１就會截止。由於三極體ＶＴ１的截至促使了VT2的導通，這樣接在三極體VT2集電極上的燈泡L就被點亮了，當燈泡的亮光照射在光敏二極體VD1時，光敏二極體的內阻就會變小，這樣三極體VT1的基極電流就會變大，那麼三極體VT1又會變為導通狀態，三極體ＶＴ１的導通又使三極體VT2變為截止，這時燈泡Ｌ就會熄滅，就這樣如此迴圈反覆，這樣燈泡Ｌ就會處於不斷閃爍狀態。

我曾經也用過光敏二極體製作過一個自動開關窗簾的電路，只不過它所驅動的是一個用驅動橋控制的直流小電機。

１、光敏三極體的結構與原理

對於光敏三極體來說從外形圖來看它有兩個引腳，一個引腳是發射極Ｅ，另一個引腳是集電極Ｃ。它的基極Ｂ是由特殊材料製作的受光照射面構成的，當有光照射到光敏三極體的基極上時，它的集電極就會產生電流，也就是說它能直接將光能轉換成電能。所以說光敏三極體就是一種光-電轉換器件，其外形結構如下圖所示的那樣。

它的基本原理是這樣的：當沒有光照射時，光敏三極體就會處於截止狀態。當有光照射它的基區時，光敏三極體的內部半導體就會受到光的激發而產生許多截流子，這樣就會形成光照電流，相當於從基極輸入電流，這樣集電極Ｃ流過的電流就是光照電流的β倍。從而既得到了光電的轉換又達到了電流的放大，其內部結構如下圖所示。

２、光敏三極體的應用舉例

我們可以運用光敏三極體來製作許多有世紀意義的電路，比如下圖就是我給朋友們分享的一個由光敏三極體組成的燈光自動轉換電路。當ＳＡ１和ＳＡ２都閉合時，三極體和光敏三極體都處於截止狀態，繼電器ＫＡ不會吸合，這時遠光燈ＥＬ１被點亮；當有光照時，光敏三極體導通，從而促使三極體ＶＴ２導通，這樣繼電器ＫＡ就會吸合，此時近光燈ＥＬ２點亮，其原理圖如下圖所示。

光電池就是利用光線照射時會直接感應出電壓的光電器件。這種光電池實能接收不同強度的光照射併產生不同的電壓。我們常用的管電池有硒光電池和矽光電池兩種。一般來說矽光電池的光電轉換效率高，所以這種矽光電池應用比較廣，其外觀示意圖如圖所示。

我們從它的內部結構看，矽光電池的結構類似一隻半導體二極體，它也是由PN接面組成的，只不過矽光電池的工作面積比較大，主要是用來增大受光量的。我們常見的矽光電池的幾何形狀有方形、矩形、圓形和環形等，有時候也會見到在一塊矽單晶片上製作幾個光電池的這種矽光電池，其結構示意圖如下圖所示的那樣。

以上就是我們常見的把光訊號轉換器電訊號的一些光敏元器件，其實也有其它的光電轉換器件，比如光電耦合器等。

光訊號分為可見光訊號和非可見光訊號

針對可見光訊號，可以用環境光感測器來檢測光的強度，當然也可以把強光轉化為電能，比如太陽能發電；針對非可見光，一般是紅外光訊號，比如紅外遙控器或者熱成像儀。不同應用場合可以選擇不同感測器進行光電訊號轉換。

這種感測器在手機上應用很廣泛，比如螢幕亮度自動調節，就是靠它來感應環境光的強度。這種感測器內建了光感元件，訊號放大電路、ADC，微控制器可以直接透過IIC介面讀取光強度的數值。使用非常簡單，尺寸也非常小。

光敏電阻和光敏二極體也是常見的可見光元件，光敏電阻在特定波長的光照射下，光的阻值會迅速減少，常用於光控開關，一般會與一個可調的電阻組成分壓電路，控制三極體的透過和截止，實現亮燈和滅燈功能。

光敏二極體可以把光強度轉化為電流或者電壓的強度，它內部的PN接面有著光敏的特徵，可以利用光強度來改變電路中的電流。和固定電阻組成分壓電路，再利用微控制器的ADC即可以把光強度轉換為電壓訊號。

光敏三極體與光敏二極體類似，光電三極體屬於電晶體的一種，有三個電極，只是基極沒有引出，是受光強度控制的，光強度可以控制光敏三極體的導通和截止。在光電耦合器件中應用非常廣泛，像我們常用的光耦，它就內建了一個光敏三極體。

紅外接收管和紅外發射管往往是配套使用，可以用於遙控、防盜的資料傳輸。紅外發射管可以發出特定波長的紅外訊號，紅外接收管則對特定波長的紅外訊號有著靈敏的反應。以電視遙控為例，按下遙控器的按鍵時，編碼晶片就會透過三極體驅動紅外發射管發出指定編碼的紅外光訊號，接收管接收到紅外光訊號後，經過訊號放大後，再經解碼晶片解碼，就可以識別出遙控器的指令。

光訊號轉換為為電訊號流程如下：

光訊號-->光敏電阻->測得光敏電阻兩端的電壓->透過查表法倒推出當前環境下光照強度。

下面將分開仔細講解上述流程中設計的問題。

1、首先光訊號可以轉換為電訊號是需要感測器的，一般這種感測器都是將光訊號轉換為電壓訊號，用到的就是光敏電阻，如下圖所示。

2、光敏電阻說白了，它還是一個電阻，只不過它的電阻阻值會隨著光照強度的增大而減小，光敏電阻阻值的變化與光照強度（lux）成反比的，具體變化曲線如下圖所示。

3、把光敏電阻接入電路中，可以透過測量光敏電阻兩端的電壓倒推出目前環境光強度。這是一種定量測量，也可以做定性測量，只檢測有光還是沒光，這兩種效果都是可以透過同一個電路檢測出來的。

4、上圖中電路可以定性的檢測光照有無，當光照強度大於一定閾值時，光敏電阻阻值減小，分壓也隨之減小，導致NPN三極體導通，R3上面的LED將會發亮。（三極體可以簡單理解為水龍頭，光敏電阻阻值減小相當於有人去打開了水龍頭，就會有水流出來，電路也就通了）

5、矽光電池其實就是一種可以把光能轉換為電能的半導體器件，利用光生伏特效應，有光照到PN接面面上時就產生的電流，即把光能轉換為電能。矽光電池如下圖所示。

6、紅外接收管，它只接收特定波長的紅外光，常見的用處如：電視遙控器，空調遙控器等，利用紅外線的肉眼不可見性，在特定領域使用。下圖中，白色二極體為紅外發射管，黑色的為接收管，他們需要搭配使用。

上圖為紅外二極體的波長響應圖，可見在900nm附近，紅外二極體的響應最好。

7、下圖為紅外二極體發射和接收電路圖，按該電路製作，就可以實現紅外光訊號的傳遞，並且可以光訊號進行編碼，傳輸資訊，我們曾經設計過利用紅外光傳輸音訊，可以實現折線傳輸，中間做一箇中繼即可。

應該有幾種吧胡扯一下，光壓，光敏感應，還有熱感應，視感就是用可視系統來計算轉換電訊號，還有通透性用半透明材料，沒想到的應該很多，用一句話吧不看不知道世界真奇妙。光學計算機很可能是用半透明材料上的通透性來轉換電訊號這樣應該是最簡單和可靠的。