Хорариум:
60 + 0 + 30 = 90 часа
Кредити (ECTS): 7,5
Лектор: доц. д-р Стоян Куртев
Анотация:
Курсът „Оптоелектроника и интегралана оптика“ е задължителен за бакалаври от специалност „Фотоника и лазерна физика“ и е изборен за всички останали специалности във Физически факултет.
Курсът “Оптоелектроника и интегралана оптика“ ще позволи на студентите да получат системни знания по четирите 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.
Предварителни изисквания:
Курсовете по „Оптика” и „Основи на радиоелектрониката” от бакалавърските програми във Физически факултет на СУ.
Програма на курса:
- Предмет на Оптоелектрониката и интегралната оптика. Стратегически задачи на Оптоелектрониката и интегралната оптика. (1 уч.часа)
- Характеристики на фотонната връзка. Предимства и недостатъци на различните спектрални области за оптична връзка. (1 уч.часа)
- Източници на светлина за оптоелектрониката. Общи изисквания, характеристики и параметри на светлинните източници за оптоелектрониката. (1 уч.часа)
- Електролуминесцентни кондензатори – устройство, спектрални характеристики, принципи на действие, яркостна, честотна и преходна характеристики. Квантов добив. Дълговечност. (3 уч.часа)
- 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)
- 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)
- Фотоприемници за оптоелектрониката. Общи изисквания към характеристиките и параметрите им. (1 уч.часа)
- 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)
- Фотоелементи - определение, принцип на действие, устройство. Волт-амперна характеристика. КПД. Спектрална характеристика и чувствителност. (3 уч.часа)
- Фотодиоди – определение. Светлинна характеристика, интегрална чувствителност и инертност. (1 уч.часа)
- PIN-фотодиоди. Лавинни фотодиоди. Хетероструктуни фотодиоди. (2 уч.часа)
- Фототранзистори. (2 уч.часа)
- Фототиристори. (2 уч.часа)
- Оптрони. Параметри и характеристики на оптроните. (1 уч.часа)
- Диодни, транзисторни, тиристорни и резисторни елементарни оптрони. (2 уч.часа)
- Оптронни логически елементи. (1 уч.часа)
- Предаване на аналогови сигнали чрез оптрони. (1 уч.часа)
- Елементарен оптрон с външна оптична и вътрешно-електрична връзка. Оптрони с обратни връзки. (3 уч.часа)
- Устройство и принцип на разпространение на светлината в оптични влакна. Механични и геометрични параметри. (2 уч.часа)
- Апертура на право, огънато, конично влакно и на влакно със скосена повърхност. (2 уч.часа)
- Затихване във влакната. Разпределени загуби. (2 уч.часа)
- Модова структура на полето във влакната – физическа същност. Характеристично уравнение. Брой на модовете. Параметър на влакното. (3 уч.часа)
- Константа на разпространение и дисперсията и. (2 уч.часа)
- Видове влакна в зависимост от n(r). (2 уч.часа)
- 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)
- Оптични кабели – устройство. (2 уч.часа)
- Сноп от влакна за предаване на образи. (1 уч.часа)
- Съединители. Съединяване на влакна – съсредоточени загуби. (2 уч.часа)
- Интегрална оптика – цели и задачи. Пасивни елементи във вълноводите. (1 уч.часа)
- Възбуждане на модове във вълноводни структури чрез леща, призма, дифракционна решетка. (1 уч.часа)
- Интегрални оптически логически елементи. (1 уч.часа)
Лабораторни упражнения:
- Изследване на сноп от оптични влакна за предаване на образи. (Лабораторен практикум) (6 уч.часа)
- Характеристики и параметри на фоторезистор. (Лабораторен практикум) (6 уч.часа)
- Характеристики на фотодиоди. (Лабораторен практикум) (6 уч.часа)
- Характеристики на оптрони. (Лабораторен практикум) (6 уч.часа)
- Оптрон с положителна обратна връзка. (Лабораторен практикум) (6 уч.часа)
Формата на контрол е изпит
Основна литература:
- Записки от лекции по Оптоелектроника и интегрална оптика.
- Ю. Р. Носов, Оптоэлектроника.
- Я. Суэмацу и др., Основы оптоэлектроники.
- Б. Арнаудов, А. Попов, Полупроводникови излъчватели.
- Е. Даскалов, Д. Полеганов, Оптоелектронни устройства в автоматиката.
- Ю. Р. Носов, А. Сидоров, Оптроны и их применение.
- Г. Георгиев, С. Салтиел, Ръководство за практикум по квантова електроника и лазерна техника, Унив. изд. СУ „Св. Кл. Охридски”, С., 1988.
- D. A. B. Miller, Semiconductor Optoelectronic Devices, Stanford University, CA, (Winter 2000).
- М. Лисица, Л. А. Бережинский, М.Валах, Волоконная оптика.
- Н. Н. Семенев, Оптические кабели связы.
- Дж. Мидвинтер, Волоконные световоди для передачи информации.
- И. Саватинова, Интегрална оптика.
Допълнителна литература:
- С. В. Свечников, Элементы оптоэлектроники.
- B. van Zeghbroeck, Principles of Semiconductor Devices, Colorado State University.
- Е. А. Сальков, Основы полупроводниковой фотоэлектроники.
- С. В. Свечников, Элементы оптоэлектроники.
- Г. П. Катыс, Оптико-электронная обработка информации.
- А. М. Василевский и др., Оптическая электроника.
- Г. П. Катыс, Оптико-электронная обработка информации.
- Б. В. Вейнберг, К. Саратов, Оптика световодов.
- Л. Козанне и др., Оптика и связь.
- И. Колев, Е. Даскалов, Н. Недев, Оптоелектронни схеми.
- Дж. Хауэс, Д. В. Морган, Волоконно-оптическая связь.
Съставил програмата: доц. д-р С. Куртев
27.02.2013 г.
Вашите коментари изпращайте
тук
2015-10-09
