Игнатов А.Н. - Оптоэлектронные приборы и устройства [2006, DjVu]

ПРЕДИСЛОВИЕ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В ОПТОЭЛЕКТРОНИКУ 8
1.1. Введение в волоконную оптику 8
1.2. Особенности оптической электроники 9
1.3. История развития оптоэлектроники 11
1.4. Современное состояние оптоэлектронной элементной базы 14
1.5. Система обозначений оптоэлектронных приборов индикации 16
1.6. Система обозначений фотоприемных приборов и оптронов 16
Тесты 17
Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ 18
2.1. Фотометрические характеристики оптического излучения 18
2.2. Энергетические характеристики оптического излучения 24
2.3. Энергетические и световые параметры 25
2.4. Колориметрические параметры 26
2.5. Когерентность оптического излучения 28
2.6. Квантовые переходы и вероятности излучательных переходов 31
2.7. Ширина спектральной линии 36
2.8. Использование вынужденных переходов для усиления
электромагнитного поля 37
2.9. Механизм генерации излучения в полупроводниках 40
2.10. Прямозонные и непрямозонные полупроводники 44
2.11. Внешний квантовый выход и потери излучения 46
2.12. Излучатели на основе гетероструктур 48
2.13. Поглощение света в твердых телах 50
2.14. Излучательная и спектральная характеристики 51
2.15. Параметры оптического излучения 53
Тесты 54
Глава 3. ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛНОВОДЫ 56
3.1. Законы отражения и преломления света 56
3.2. Конструкция планарного симметричного оптического волновода 58
3.3. Эффект Гуса-Хенхена 59
3.4. Условие поперечного резонанса для планарного волновода 60
3.5. Конструкция цилиндрического диэлектрического
волновода из стекловолокна 61
3.6. Уширение импульсных сигналов в стекловолокнах 63
3.7. Рефракция света 66
3.8. Формы распределения профиля абсолютного показателя преломления
в стекловолокнах 68
3.9. Стационарное волновое уравнение для электрической
компоненты поля Е световой волны и его решение 69
З.10. Причины ослабления импульсных оптических сигналов
в процессе их распространения по стекловолокнам 71
3.11. Фотонно-кристаллическое волокно 81
3.12. Сравнительная характеристика коаксиальных
медных кабелей и стекловолокон 83
3.13. Разрушение волоконных световодов под действием
лазерного излучения 84
Тесты 85
Глава 4. ИСТОЧНИКИ НЕКОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 86
4.1. Источники света 86
4.2. Основные характеристики и параметры светодиодов 87
4.3. Конструкции светодиодов 96
4.4. Основные схемы возбуждения светодиодов 97
4.5. Выбор типа светодиода 98
4.6. Электрическая модель светодиода 101
4.7. Светодиоды инфракрасного излучения 102
4.8. Светодиодные источники повышенной яркости
и белого света 103
Тесты 109
Глава 5. ПРИБОРЫ КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 110
5.1. Физические основы усиления и генерации
лазерного излучения 11О
5.2. Структурная схема лазера 112
5.3. Лазеры на основе кристаллических диэлектриков 116
5.4. Жидкостные лазеры 117
5.5. Газовые лазеры 120
5.6. Устройство и принцип действия полупроводникового
инжекционного монолазера 122
5.7. Устройство и принцип действия полупроводникового
лазера с гетероструктурой... 124
5.8. Волоконно-оптические усилители и лазеры 126
5.9. Светоизлучающие диоды для волоконно-оптических систем 130
5.10. Сравнительная характеристика лазеров и светодиодов 134
Тесты 137
Глава 6. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФОТОПРИЕМНЫЕ ПРИБОРЫ 139
6.1. Принцип работы фотоприемных приборов 139
6.2. Характеристики, параметры и модели фотоприемников 141
6.3. Фотодиоды на основе р-n-перехода 147
6.4. Фотодиоды с р-i-n структурой 149
6.5. Фотодиоды Шоттки 152
6.6. Фотодиоды с гетероструктурой 154
6.7. Лавинные фотодиоды 155
6.8. Фототранзисторы 157
6.9. Фототиристоры 160
6.10. Фоторезисторы 161
6.11. Основные характеристики и параметры фоторезистора 163
6.12. Фотоприемные приборы с зарядовой связью 165
6.13. Фотодиодные СБИС на основе МОП-транзисторов 166
6.14. Пиротехнические фотоприемники 169
Тесты 171
Глава 7. ОПТРОНЫ 173
7.1. Устройство и принцип действия оптронов 173
7.2. Типовая структурная схема оптрона 175
7.3. Классификация и параметры оптронов 177
7.4. Электрическая модель оптрона 179
7.5. Резисторные оптопары 181
7.6. Диодные оптопары 182
7.7. Транзисторные оптопары 183
7.8. Тиристорные оптопары 185
Тесты 186
Глава 8. ИНДИКАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ 189
8.1. Жидкокристаллические индикаторы 189
8.2. Электролюминесцентные индикаторы 203
8.3. Плазменные панели и устройства на их основе 207
8.4. Электрохромные индикаторы 210
Тесты 212
Глава 9. ПРИМЕНЕНИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ 213
9.1. Устройство и принцип действия оптоэлектронных генераторов 213
9.2. Применение оптоэлектронных приборов в аналоговых ключах
и регуляторах 216
9.3. Применение оптронов для выполнения логических функций 218
9.4. Применение оптронов как аналогов электрорадиокомпонентов 220
9.5. Устройство и принцип действия оптоэлектронных усилителей 221
9.6. Устройство и принцип действия оптоэлектронных цифровых ключей 223
9.7. Оптоэлектронные приборы в устройствах для измерения высоких
напряжений и управления устройствами большой мощности 225
9.8. Применение инфракрасных диодов 226
9.9. Приемники цифровых волоконно-оптических систем связи 232
9.10. Принципы цифровой оптической записи и воспроизведения
информации с компакт-дисков 235
9.11. Фотоэлектрические элементы и системы 254
Тесты 260
Ответы 262
Список сокращений 263
Условные обозначения 265
Литература 267