Der Begriff Optoelektronik setzt sich aus den beiden Wörtern Optik und Halbleiter-Elektronik zusammen. Es handelt sich um eine Sammelbezeichnung für Verfahren und Instrumente, mit denen eine Wandlung von Licht in elektrische Energie oder umgekehrt erfolgt. Ein typisches Beispiel für eine optoelektronische Anwendung ist ein IR-Bewegungsmelder: Der Melder sendet konstant eine für den Menschen unsichtbare Infrarotstrahlung aus. Erkennt die IR-Sensorik eine Bewegung, kann beispielsweise eine Lampe oder Kamera eingeschaltet oder eine Schiebetür automatisch geöffnet werden. In diesem Fall erfolgt also eine optische Erfassung der Bewegung, die in ein elektrisches Signal gewandelt wird. Auf der optischen Seite einer solchen Komponente können auch normale LEDs, LED-Streifen, Laser oder UV-LEDs eingesetzt werden.

Unsere Umgebung ist voll von Geräten, bei denen optische Technologien eingesetzt werden. Mittlerweile steht in fast jedem Wohnzimmer und auf jedem Schreibtisch ein moderner Flachbildschirm. Die einzelnen Pixel des Displays werden durch elektrische Signale angesteuert und ergeben alle zusammen ein scharfes Bild. Bei DVD- und Blu-Ray-Playern wird dagegen der Datenträger von einem Laser abgetastet, die gespeicherten Bild- und Ton-Informationen ausgelesen und anschliessend von elektronischen Bauelementen in ein binäres Signal umgewandelt. Anwendung findet die Technologie auch am Scanner, den man an jeder Supermarktkasse findet: Hier erfolgt eine optische Abtastung der Strichcodes, die auf jeder Verpackung angebracht sind. In diesem Fall erfolgt ebenfalls eine Wandlung in ein binäres Signal, das mit einer Datenbank in Sekundenbruchteilen abgeglichen wird, um den aktuellen Preis zu ermitteln. Bei einem optischen System wie einer Lichtschranke wird durch die Unterbrechung eines Lichtstrahls zum Beispiel eine Schranke oder ein Tor geöffnet beziehungsweise geschlossen. Lichtleiter, die Steuerung von LED-Beleuchtungen und die gesamte Lasertechnik sind ebenso der Optoelektronik zuzuordnen.

Optoelektronische Bauteile lassen sich in aktive und passive Komponenten unterteilen. Alle Systeme, die eine elektromagnetische Strahlung im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich abgeben, zählen zu den aktiven Bauelementen. In der Regel werden dabei unterschiedliche LED-Formen verwendet. Neben Displays und Anzeigen gehören alle normalen LEDs, Infrarot-Sensoren, UV-Emitter und Laserdioden zu den aktiven optischen Bauteilen. Passive optische Bauelemente erzeugen keine Strahlung, können allerdings sichtbares und nicht sichtbares Licht verarbeiten. Entsprechende Bauteile sind beispielsweise Empfänger für Infrarot-Strahlen, Fototransistoren und Fotodioden.

Eine Sonderstellung unter den optoelektronischen Komponenten nimmt der Optokoppler ein. Es handelt sich dabei um ein Bauteil, das aktiv und passiv arbeitet. Ein Optokoppler besteht in der Regel aus einer LED und einer Fotodiode. Das eingehende elektrische Signal wird in Lichtimpulse umgewandelt und von der Fotodiode direkt wieder empfangen.

Anschliessend erfolgt wieder eine Umwandlung in ein elektrisches Signal. In der Elektronik gibt es für Optokoppler vielfältige Anwendungen. Genutzt werden die Bauteile immer dann, wenn eine galvanische Trennung von Ein- und Ausgang oder eine Entstörung des Signals erforderlich ist. Ein Optokoppler-System ist in der Lage, sowohl analoge als auch digitale Signale zu übertragen.