СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

ПРОГРАМА НА КУРСA
"ОПТОЕЛЕКТРОНИКА И ИНТЕГРАЛНА ОПТИКА"


Хорариум: 60 + 0 + 30 = 90 часа
 
Лектор: доц. д-р Стоян Куртев

Анотация:

Чрез дисциплината "Оптоелектроника и интегралана оптика" студентите ще получат системни знания по 4-те групи оптоелектронни елементи: фотоприемници, източници на светлина, оптрони и световодни структури, вкл. оптични влакна. В курса се излагат и основните принципи и идеи на интегралната оптика. Курсът ще бъде полезен за запознаване с физическите принципи и характерните особености на основните елементи, изграждащи оптическите комуникационни системи.

Програма на курса:
  1. Предмет на Оптоелектрониката (ОЕ) и интегралната оптика (ИО). Стратегически задачи на ОЕИО. (1 уч. часа)
  2. Характеристики на фотонната връзка. Предимства и недостатъци на различните спектрални области за оптична връзка. (1 уч. часа)
  3. Източници на светлина за оптоелектрониката. Общи изисквания, характеристики и параметри на светлинните източници за оптоелектрониката. (1 уч. часа)
  4. Електролуминесцентни кондензатори - устройства, спектрални характеристики, принципи на действие, яркостна, честотна и преходна характеристики. Квантов добив. Дълговечност. (3 уч. часа)
  5. Инжекционни светодиоди. Материали. Принцип на действие, спектрални характеристики. Волт-амперна характеристика. Квантов добив - външен и вътрешен, и оптична ефективност. Влияние на температурата. Яркостна, преходна, честотна характеристики. (3 уч. часа)
  6. Полупроводникови лазери-условия за инверсна населеност. Прагови токове. Недостатъци на хомострукрурните полупроводникови лазери. Хетероструктурни лазери. Яркостна, спектрална, преходна характеристики. КПД. Лазери с разпределена обратна връзка. Ивични лазери. Късорезонаторни лазери с диелектрични огледала (лазери на Корен). Надеждност на полупроводниковите лазери. (5 уч. часа)
  7. Фотоприемници за оптоелектрониката. Общи изисквания към характеристиките и параметрите им. (1 уч. часа)
  8. Фоторезистори - принцип на действие и сравнение с полупроводниковите болометри. Конструкции. Волт-амперна характеристика. Светлинна характеристика. Чувствителност. Спектрална, честотна и преходна характеристики. Динамичен обхват. Коефициент на усилване. (3 уч. часа)
  9. Фотоелементи - определение, принцип на действие, устройство. Волт-амперна характеристика. КПД. Спектрална характеристика и чувствителност. (3 уч. часа)
  10. Фотодиоди - определение. Светлинна характеристика, интегрална чувствителност и инертност. (1 уч. часа)
  11. PIN-фотодиоди. Лавинни фотодиоди. Хетероструктуни фотодиоди. (2 уч. часа)
  12. Фототранзистори. (2 уч. часа)
  13. Фототиристори. (2 уч. часа)
  14. Оптрони. Параметри и характеристики на оптроните. (1 уч. часа)
  15. Диодни, транзисторни, тиристорни и резисторни елементарни оптрони. (2 уч. часа)
  16. Оптронни логически елементи. (1 уч. часа)
  17. Предаване на аналогови сигнали чрез оптрони. (1 уч. часа)
  18. Елементарен оптрон с външна оптична и вътрешно-електрична връзка. Оптрони с обратни връзки. (3 уч. часа)
  19. Устройства и принцип на разпространение на светлината в оптични влакна. Механични и геометрични параметри. (2 уч. часа)
  20. Апертура на право, огънато, конично влакно и на влакно със скосена повърхност. (2 уч. часа)
  21. Затихване във влакната. Разпределени загуби. (2 уч. часа)
  22. Модова структура на полето във влакната - физическа същност. Характеристично уравнение. Брой на модовете. Параметър на влакното. (3 уч. часа)
  23. Константа на разпространение и дисперсията и. (2 уч. часа)
  24. Видове влакна в зависимост от n(r). (2 уч. часа)
  25. Удължаване на импулсите във влакната - материална и модова дисперсия в едномодово и многомодово влакно. Оптимална продължителност на импулсите за предаване на цифрова информация. Несъвършени влакна. (3 уч. часа)
  26. Оптични кабели - устройство. (2 уч. часа)
  27. Сноп от влакна за предаване на образи. (1 уч. часа)
  28. Съединители. Съединяване на влакна - съсредоточени загуби. (2 уч. часа)
  29. Интегрална оптика - цели и задачи. Пасивни елементи във вълноводите. (1 уч. часа)
  30. Възбуждане на модове във вълноводни структури чрез леща, призма, дифракционна решетка. (1 уч. часа)
  31. Интегрални оптически логически елементи. (2 уч. часа)

Форма на контрол: Изпит

Оценката се формира въз основа главно на писмен изпит, на който студентите развиват два основни въпроса, и решават една задача. Ако студентът развие само един въпрос или реши само задачата, получава (3); ако реши задачата и развие един въпрос, получава (4); ако реши задачата и развие много добре единия въпрос и непълно другия получава (5); ако реши задачата и развие много добре двата въпроса, получава (6). Ако е необходимо уточняване на оценката на някои студенти, провежда се и устен изпит.


ЛИТЕРАТУРА
  1. С. В. Свечников, Элементы оптоэлектроники.
  2. Г. П. Катыс, Оптико-электронная обработка информации.
  3. Ю. Носов, Оптоэлектроника.
  4. Ю. Р. Носов, А. Сидоров, Оптроны и их применение.
  5. Е. Даскалов, Д. Полеганов, Оптоелектронни устройства в автоматиката.
  6. М. Лисица, Л. А. Бережинский, М.Валах, Волоконная оптика.
  7. Н. Н. Семенев, Оптические кабели связы.
  8. Дж. Мидвинтер, Волоконные световоди для передачи информации.
  9. Дж. Хауэс, Д. В. Морган, Волоконно-оптическая связь.
  10. Б. В. Вейнберг, К. Саратов, Оптика световодов.
  11. Л. Козанне и др., Оптика и связь.
  12. D. A. B. Miller, Semiconductor Optoelectronic Devices, Stanford University, CA, (Winter 2000).
  13. Я. Суэмацъ и др., Основы оптоэлектроники.
  14. А. М. Василевский и др., Оптическая электроника.
  15. И. Колев, Е. Даскалов, Н. Недев, Оптоелектронни схеми.
  16. И. Саватинова, Интегрална оптика.
  17. Б. Арнаудов, А. Попов, Полупроводникови излъчватели.
  18. Записки от лекции по Оптоелектроника и интегрална оптика.
Допълнителна литература:
  1. Е. А. Сальков, Основы полупроводниковой фотоэлектроники.
  2. B. van Zeghbroeck, Principles of Semiconductor Devices, Colorado State University.

Съставили:   проф. дфн Г. Георгиев
гл. ас. д-р С. Куртев

03.05.2004 г.


За коментари и предложения кликнете тук

2011-03-19