Fotokomórki i detektory rozproszenia to czujniki optyczne. Oba działają na zasadzie promieniowania świetlnego lub podczerwonego i są używane do wykrywania obiektów lub wyzwalania operacji przełączania.

Kurtyna świetlna składa się z dwóch podstawowych elementów: nadajnika i odbiornika. Nadajnik emituje wiązkę światła, zazwyczaj w zakresie podczerwieni, skierowaną w stronę odbiornika. Z kolei czujnik świetlny, choć opiera się na podobnej zasadzie, różni się tym, że nadajnik i odbiornik są zintegrowane w jednym urządzeniu, a wiązka światła kierowana jest bezpośrednio na obiekt, który ma zostać wykryty, a nie na reflektor. Czujnik identyfikuje przedmiot dzięki odbitemu od niego światłu.

Sensory te występują w dwóch wariantach: aktywujące się w jasności i w ciemności. Pierwsze generują sygnał wyjściowy, gdy odbiornik otrzymuje światło z nadajnika, co oznacza, że w normalnym stanie – gdy wiązka nie jest przerwana – dochodzi do aktywacji przełącznika. W drugim przypadku sygnał pojawia się, gdy odbiornik nie odbiera światła z nadajnika. Na rynku dostępne są również modele spełniające obie funkcje.

Bariera świetlna działa na zasadzie przerywania wiązki światła. Nadajnik emituje promień świetlny skierowany do odbiornika. Gdy promień zostanie przerwany przez obiekt, odbiornik wykrywa tę zmianę i wysyła odpowiedni sygnał. Mechanizm ten wykorzystuje się do identyfikacji obiektów lub uruchamiania określonych procesów.

W przypadku bariery świetlnej jednokierunkowej nadajnik i odbiornik są umieszczone w oddzielnych miejscach, zazwyczaj naprzeciw siebie. Nadajnik wysyła ciągły promień do odbiornika, który rejestruje jego obecność, dopóki wiązka nie zostanie zakłócona. Jeśli w jej zasięgu pojawi się przeszkoda, odbiornik reaguje na przerwanie i generuje sygnał, który może np. zatrzymać maszynę lub uruchomić alarm.

Bariery refleksyjne, takie jak czujniki w kształcie widełek, łączą nadajnik i odbiornik w jednym urządzeniu. W tym przypadku stosuje się reflektor umieszczony naprzeciw urządzenia. Promień świetlny odbity od reflektora wraca do odbiornika. Gdy obiekt znajdzie się na drodze wiązki, odbiornik rejestruje jej przerwanie i generuje odpowiednią reakcję.

Specjalnym rodzajem tego urządzenia jest bariera retrorefleksyjna. Podobnie jak w wersji refleksyjnej, nadajnik i odbiornik znajdują się w jednej obudowie, jednak stosuje się tu zaawansowany reflektor, który precyzyjnie kieruje promień z powrotem do odbiornika, niezależnie od kąta padania. Zasada działania pozostaje niezmienna – przerwanie promienia przez obiekt skutkuje wysłaniem sygnału.

Bariera świetlna rejestruje każdą przerwę w wiązce światła pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Gdy obiekt przecina promień w linii prostej, urządzenie wykrywa ten ruch.

Takie rozwiązanie stosuje się na przykład do liczenia przedmiotów na taśmie produkcyjnej. Jeśli obiekt przemieszcza się wzdłuż wiązki światła i narusza ją, na przykład wchodząc w jej zasięg, również zostaje to zarejestrowane

Sytuacja jest podobna w przypadku obracających się obiektów, jeśli obrót przesuwa części obiektu na ścieżkę wiązki.

Nowoczesne bariery świetlne są w stanie wykrywać nawet bardzo szybkie ruchy, pod warunkiem że przerwanie światła jest krótkie, lecz wyraźne. Jest to kluczowe w procesach o wysokiej dynamice, takich jak działanie szybkich taśm produkcyjnych w przemyśle opakowaniowym.

Urządzenia te sprawdzają się również w detekcji wolniejszych ruchów, na przykład podczas kontroli dostępu. Co więcej, skutecznie rejestrują nieregularne wahania czy nieliniowe przesunięcia obiektów, jeśli wiązka zostanie przerwana.

Zasadniczo rejestrowany jest każdy nieoczekiwany ruch, który przerywa wiązkę światła. Jest to głównie wykorzystywane w aplikacjach o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa. Tutaj ważne jest, aby rozpoznać każdy rodzaj zakłócenia.