Квантовая и оптическая электроника

1.      Оптическое излучение, его описание и характеристики


1.1.   Основные понятия и определения


1.2.   Особенности оптической электроники


1.3.   Способы описания и характеристики оптического излучения


1.3.1.  Волновые свойства света


1.3.2.  Корпускулярные свойства света. Фотоны


1.4    нергетические и световые параметры излучения


2.      Некогерентные излучатели и индикаторные приборы


2.1.   Классификация оптоэлектронных полупроводниковых приборов


2.2.   Люминесценция полупроводников


2.2.1.  Виды генерации оптического излучения


2.2.2.  Прямозонные и непрямозонные полупроводники


2.3.   Полупроводниковые приборы отображения информации и инфракрасные излучающие диоды


2.3.1.  Принцип действия


2.3.2.  Конструкция и технология изготовления


2.4.   Электролюминесцентные порошковые излучатели


2.4.1.  Принцип действия


2.4.2.  Основные характеристики и параметры


2.5.   Электролюминесцентные пленочные излучатели


2.5.1.  Принцип действия


2.5.2.  Основные характеристики и параметры


2.6.   Жидкокристаллические элементы индикации


2.6.1.  Жидкокристаллические индикаторы


2.6.2.  Жидкокристаллические панели


3.      Вакуумные фотоэлектронные приборы


3.1.   Классификация фотоэлектрических приборов


3.2.   Внешний фотоэффект


3.3.   Электровакуумные фотоэлектронные приборы


3.3.1.  Электронные фотоэлементы


3.3.2.  Ионные фотоэлементы


3.3.3.  Фотоэлектронные умножители


4.      Физические основы работы полупроводниковых фотоприемников


4.1.   Фотопроводимость


4.2.   Спектр поглощения полупроводников. Квантовый выход


4.3.   Рекомбинация фотоносителей заряда


4.4.   Фотолюминесценция


4.5.   Фото-ЭДС в полупроводниках


4.6.   Влияние температуры на спектральные характеристики фотоприемников


5.      Фотоприемные полупроводниковые приборы

5.1.   Фоторезисторы


5.1.1.  Принцип действия


5.1.2.  Конструкция


5.1.3.  Основные характеристики и параметры


5.2.   Фотодиоды


5.2.1.  Принцип действия


5.2.2.  Основные характеристики и параметры


5.2.3.  Разновидности фотодиодов


5.3.   Полупроводниковые фотоэлементы


5.3.1.  Принцип действия


5.3.2.  Технология изготовления и конструкция


5.3.3.  Основные характеристики и параметры


5.4.   Фототранзисторы и фототиристоры


5.4.1.  Биполярные фототранзисторы


5.4.2.  Фототиристоры


5.5.   Твердотельные датчики изображения


5.5.1.  Датчики изображения на основе приборов с зарядовой связью


5.5.2.  Основные характеристики датчиков изображения


5.5.3.  Датчики изображения на основе CMOS «Active-Pixel Sensor» архитектуры


5.5.4.  Области применения


6.      Оптроны


6.1.   Оптопары


6.1.1.  Элементы оптопары


6.1.2.  Входные и выходные параметры оптопар


6.1.3.  Передаточные параметры и параметры изоляции оптопар


6.1.4.  Режимы эксплуатации диодных оптопар


6.1.5.  Режимы эксплуатации транзисторных оптопар


6.1.6.  Система обозначений оптопар


6.2.   Применение оптопар


6.3.   Использование оптопар для дистанционного управления


6.3.1.  Модуляция


6.3.2.  Передатчик


6.3.3.  Приемник


6.4.   Специализированные оптопары и оптоэлектронные интегральные микросхемы


7.      Физические основы работы квантовых приборов


7.1.   Квантовые переходы в веществе и процессы испускания и поглощения света


7.1.1.  Энергетические уровни атомов и молекул


7.1.2.  Поглощение света


7.1.3.  Вынужденное испускание света


7.1.4.  Спонтанное испускание света


7.2.   Инвертированная активная среда


7.2.1.  Активная среда и активные центры


7.2.2.  Инвертированная активная среда, усиление светового пучка в такой среде


7.2.3.  Методы создания инверсии


7.2.4.  Принципиальные схемы уровней активных центров


7.3.   Возникновение лазерной генерации. Оптический резонатор


7.3.1.  От спонтанного испускания к лазерной генерации в инверти­рованной активной среде


7.3.2.  Оптический резонатор


7.3.3.  Добротность оптического резонатора


7.3.4.  Потери внутри резонатора


7.3.5.  Излучательные потери


7.3.6.  Дифракционные потери


7.4.   Типы оптических резонаторов


7.4.1.  Линейные и кольцевые резонаторы


7.4.2.  Устойчивые и неустойчивые резонаторы. диаграмма устойчи­вости


7.4.3.  Конфокальный резонатор


7.4.4.  Неустойчивый резонатор телескопического типа


7.5.     Основные сведения о лазере, Коэффициент усиления


7.5.2.  Мощность генерации; условие возникновения генерации


7.5.3.  Оптимальное значение коэффициента излучательных потерь


7.5.4.  Линия усиления


7.5.5.  Резонансные частоты


7.5.6.  Моды (типы колебаний) оптического резонатора


8.      Квантовые приборы


8.1.   Мазеры. Квантовые парамагнитные усилители


8.2.   Типы лазеров и способы накачки


8.3.   Газовые лазеры


8.4.   Твердотельные лазеры


8.4.1.  Оптическая накачка


8.4.2.  Устройство твердотельного лазера


8.5.   Полупроводниковый инжекционный лазер на гомопереходе


8.6.   Полупроводниковый инжекционный лазер на гетеропереходах


8.7.   Полупроводниковые лазеры с электронной накачкой


8.8.   Сравнительная характеристика лазеров


9.      Управление лазерным излучением


9.1.   Внутрирезонаторное управление спектральными характеристиками лазерного излучения


9.1.1.  Подавление нежелательных рабочих переходов


9.1.2.  Плавная перестройка длины волны


9.1.3.  Селекция центральной продольной моды за счет уменьшения длины резонатора


9.1.4.  Селекция центральной продольной моды за счет использования резонатора с дополнительным зеркалом


9.2.   Модуляция добротности резонатора


9.2.1.  Оптико-механическая модуляция добротности


9.2.2.  Электрооптическая модуляция добротности


9.2.3.  Акустооптическая модуляция добротности


9.2.4.  Пассивная модуляция добротности в лазере с просветляющим­ся фильтром


9.3.   Управление пространственной структурой поля излучения лазера


9.3.1.  Селекция основной поперечной моды


9.3.2.  Использование неустойчивых резонаторов


9.3.3.  Аподизирующие диафрагмы


9.4.   Преобразование частоты излучения в нелинейной среде


9.4.1.  Нелинейная поляризация среды


9.4.2.  Взаимодействия световых волн в нелинейных средах


9.4.3.  Генерация второй оптической гармоники в нелинейном крис­талле


9.4.4.  Генерация четвертой оптической гармоники


9.4.5.  Генераторы оптических гармоник


9.5.   Отклонение и сканирование светового луча


9.5.1.  Общие замечания


9.5.2.  Электрооптические дефлекторы непрерывного отклонения


9.5.3.  Акустооптические дефлекторы непрерывного отклонения


9.5.4.  Электрооптический дефлектор дискретного действия


10.    Свойства лазерного излучения и применение лазеров

10.1. Свойства лазерного излучения и его взаимодействие с веществом


10.1.1. Лазерное излучение и его параметры


10.1.2. Взаимодействие лазерного излучения с веществом


10.2. Применение лазеров


10.2.1. Лазерная техника


10.2.2. Лазерная технология


11.    Оптические методы передачи и обработки информации


11. 1.         Принцип действия оптических передающих систем


11. 2.         Передаточные свойства световода


11. 3.         Источники и детекторы светового излучения для ВОЛС