光电效应当电子从外界获得能量时将会跳到较高的能阶，获得的能量越多跳的能阶也越高，电子处在较高的能阶时并不稳定，很快就会把获得的能量释放回到原来的能阶。如果电子获得的能量够高就摆脱原子核的束缚成为自由电子，电子空出来的位置则称为空穴。自由电子可能会因为摩擦或碰撞等因素损失能量，后受到空穴的吸引而复合。显然,给耦合器输入一个电信号，发光器件就发光,光被光接收1器件接收后，又转成换成电信号输出。例如，硅的外层电子要成为自由电子需要吸收1.1ev的能量，当硅外层电子吸收到的光能量超过1.1ev时将会产生自由电子及空穴
光电控制器件----用作光电开关等光电控制设备的转换器件。三、半导体发光器件半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括发光二极管、红外光源、半导体发光数字管等。1、发光二极管发光二极管的管芯也是一个PN结,并具有单向导电性。PN结加上正向电压时,电子由N区渡越(扩散)到空间电荷区与空穴复合而释放出能量。用单晶硅制作的太阳能电池，转换效率高达20%，但其成本高，主要用于空间技术。这些能量大部分以发光的形式出现，因此，可以直接将电能转换成光能。
发光二极管的发光颜色(波长)，困半导体材料及掺杂成分不同而不同。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二极管。发光二极管工作电压很低(1 5-3伏),工作电流很小(10-30毫安),耗电极省。可作灯光信号显示、快速光源,也呆同时起整流和发光两种作用。2、发光数字管把磷化发光管或磷化发光管的管芯制成条状,用七条发光管组成七段式数字显示管，可以显示从0到9的十个数字。1、用户太阳能电源：用于边远无电地区，如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等。这种半导体数字显示管的优点是体积小、耗电省、寿命长、响应速度快。