Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

3
ВВЕДЕНИЕ
Электроника
– наука о взаимодействии электронов с электромагнитными по-
лями и о методах создания электронных приборов и устройств, в которых это
взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии, в
основном для передачи, обработки и хранения информации.
Оптика
– раздел физики, в котором изучается природа оптического излуче-
ния, его распространение и явления, наблюдаемые при взаимодействии света и
вещества.
Оптоэлектроника
– направление электроники, охватывающее вопросы ис-
пользования оптических и электрических методов обработки, хранения и пере-
дачи информации. Оптоэлектроника представляет собой этап развития радио-
электроники и вычислительной техники, отличительной чертой которого явля-
ется использование для обработки информации оптического излучения.
К оптическому излучению относится электромагнитное излучение в видимом
диапазоне (с длиной волны 0,4 - 0,8 мкм), инфракрасном (0,8 - 10
3
мкм) и ульт-
рафиолетовом (10
-3
- 0,4 мкм).
К основным элементам оптоэлектронных устройств относятся источники из-
лучения (некогерентного или когерентного), оптические среды и приемники
излучения. Эти элементы в разных устройствах применяются как в виде раз-
личных комбинаций, так и виде автономных устройств и узлов с самостоятель-
ными частными задачами. Оптоэлектроника отличается от вакуумной и полу-
проводниковой электроники наличием в цепи сигнала оптического звена (опти-
ческой связи). Поэтому достоинства оптоэлектроники определяются, в первую
очередь, преимуществами оптической
связи по сравнению с электрической, а
так же теми возможностями, которые открываются в результате использования
разнообразных физических явлений, обусловленных взаимодействием излуче-
ния с веществом. Оптоэлектроника синтезирует достижения ряда областей нау-
ки и техники: полупроводниковой электроники, квантовой электроники, физи-
ки фотоэлектронных приборов, электрооптики, нелинейной оптики, волокон-
ной оптики, голографии, ИК техники и светотехники.
Принципиальные достоинства оптоэлектронных приборов и устройств опре-
деляется следующими основными особенностями.
1. Частота электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне много боль-
ше, чем в радиодиапазоне, а именно 10
13
-10
15
Гц, что обуславливает высокую
скорость передачи информации и высокую информационную емкость оптиче-
ского канала связи. Для передачи обычного телевизионного сигнала требуется
полоса частот ∆ν ≥ 8 МГц. В метровом диапазоне при значении несущей часто-
ты ν
0
≤ 300 МГц, можно передать около десятка ТВ программ. В оптическом
диапазоне при том же соотношении ∆ν/ν
0
их число возрастает в миллион раз.
2. Оптическое излучение имеет малую длину волны (≤ 1 мкм). Следствием это-
го является: высокая плотность записи информации в оптических ПЗУ
(∼10
8
бит/см
2
); высокая концентрация оптического излучения в пространстве,
так как минимальный объем, в котором может быть сфокусировано электро-

Страницы