Источники оптического излучения, используемые в оптоэлектронике, вообще говоря, весьма разнообразны. Однако большинство из них (сверхминиатюрные накальные и газоразрядные лампочки, порошковые и пленочные электролюминесцентные излучатели, вакуумные катодолюминофорные и многие другие виды) не удовлетворяют всей совокупности современных требований и находят применение лишь в отдельных устройствах, главным образом в индикаторных приборах и отчасти в оптронах.
При оценке перспективности того или иного источника определяющую роль играет агрегатное состояние активного светящегося вещества (или вещества, заполняющего рабочий объем). Из всех возможных вариантов (вакуум, газ, жидкость, твердое тело) предпочтение отдается твердотельному веществу, а «внутри» него – монокристаллическому как обеспечивающему наибольшую долговечность и надежность приборов.
Фундамент оптоэлектроники образуют две группы излучателей:
1) оптические генераторы когерентного излучения (лазеры), среди которых следует выделить полупроводниковые лазеры;
1) светоизлучающие полупроводниковые диоды, основанные на принципе спонтанной инжекционной электролюминесценции.
Оптоэлектронный полупроводниковый прибор – это полупроводниковый прибор, излучающий или преобразующий электромагнитное излучение, чувствительный к этому излучению в видимой, инфракрасной и (или) ультрафиолетовой областях спектра или использующий подобное излучение для внутреннего взаимодействия его элементов.
Оптоэлектронные полупроводниковые приборы можно подразделить на полупроводниковые излучатели, приемники излучения, оптопары и оптоэлектронные интегральные микросхемы (рис. 2.1).
Полупроводниковый излучатель – это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в энергию электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра.
Многие полупроводниковые излучатели могут излучать только некогерентные электромагнитные колебания. К ним относятся полупроводниковые излучатели видимой области спектра – полупроводниковые приборы отображения информации (свето-излучающие диоды, полупроводниковые знаковые индикаторы, шкалы и экраны), а также полупроводниковые излучатели инфракрасной области спектра – инфракрасные излучающие диоды.
Когерентные полупроводниковые излучатели – это полупроводниковые лазеры с различными видами возбуждения. Они могут излучать электромагнитные волны с определенной амплитудой, частотой, фазой, направлением распространения и поляризацией, что и соответствует понятию когерентности.
Полупроводниковый приемник излучения – это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, чувствительный к электромагнитному излучению видимой, инфракрасной и (или) ультрафиолетовой область zv спектра или преобразующий энергию электромагнитною излучения непосредственно в электрическую энергию.
К полупроводниковым приемникам излучения относятся фоторезисторы, фотодиоды, фотоэлементы, фототранзисторы и фототиристоры.