دانلود کتاب Оптоэлектронные приборы и устройства

Изложены физические основы работы оптоэлектронных приборов, систематизирован материал по излучающим, фотоприемным и индикаторным приборам; рассмотрены вопросы применения оптоэлектронных приборов в аналоговых и цифровых электронных устройствах. Главное внимание уделено полупроводниковым оптоэлектронным приборам и устройствам, предназначенным для использования в микроэлектронной аппаратуре телекоммуникационных и информационных систем. Для студентов технических специальностей вузов телекоммуникаций и информатики, изучающих курсы "Физика", "Физические основы электроники", "Электроника", "Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства", а также обучающихся по направлению 210400 "Телекоммуникации".СодержаниеПРЕДИСЛОВИЕ 6ВВЕДЕНИЕ 7Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В ОПТОЭЛЕКТРОНИКУ 81.1. Введение в волоконную оптику 81.2. Особенности оптической электроники 91.3. История развития оптоэлектроники 111.4. Современное состояние оптоэлектронной элементной базы 141.5. Система обозначений оптоэлектронных приборов индикации 161.6. Система обозначений фотоприемных приборов и оптронов 16Тесты 17Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ 182.1. Фотометрические характеристики оптического излучения 182.2. Энергетические характеристики оптического излучения 242.3. Энергетические и световые параметры 252.4. Колориметрические параметры 262.5. Когерентность оптического излучения 282.6. Квантовые переходы и вероятности излучательных переходов 312.7. Ширина спектральной линии 362.8. Использование вынужденных переходов для усиленияэлектромагнитного поля 372.9. Механизм генерации излучения в полупроводниках 402.10. Прямозонные и непрямозонные полупроводники 442.11. Внешний квантовый выход и потери излучения 462.12. Излучатели на основе гетероструктур 482.13. Поглощение света в твердых телах 502.14. Излучательная и спектральная характеристики 512.15. Параметры оптического излучения 53Тесты 54Глава 3. ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛНОВОДЫ 563.1. Законы отражения и преломления света 563.2. Конструкция планарного симметричного оптического волновода 583.3. Эффект Гуса-Хенхена 593.4. Условие поперечного резонанса для планарного волновода 603.5. Конструкция цилиндрического диэлектрическоговолновода из стекловолокна 613.6. Уширение импульсных сигналов в стекловолокнах 633.7. Рефракция света 663.8. Формы распределения профиля абсолютного показателя преломленияв стекловолокнах 683.9. Стационарное волновое уравнение для электрическойкомпоненты поля Е световой волны и его решение 69З.10. Причины ослабления импульсных оптических сигналовв процессе их распространения по стекловолокнам 713.11. Фотонно-кристаллическое волокно 813.12. Сравнительная характеристика коаксиальныхмедных кабелей и стекловолокон 833.13. Разрушение волоконных световодов под действиемлазерного излучения 84Тесты 85Глава 4. ИСТОЧНИКИ НЕКОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 864.1. Источники света 864.2. Основные характеристики и параметры светодиодов 874.3. Конструкции светодиодов 964.4. Основные схемы возбуждения светодиодов 974.5. Выбор типа светодиода 984.6. Электрическая модель светодиода 1014.7. Светодиоды инфракрасного излучения 1024.8. Светодиодные источники повышенной яркостии белого света 103Тесты 109Глава 5. ПРИБОРЫ КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 1105.1. Физические основы усиления и генерациилазерного излучения 11О5.2. Структурная схема лазера 1125.3. Лазеры на основе кристаллических диэлектриков 1165.4. Жидкостные лазеры 1175.5. Газовые лазеры 1205.6. Устройство и принцип действия полупроводниковогоинжекционного монолазера 1225.7. Устройство и принцип действия полупроводниковоголазера с гетероструктурой... 1245.8. Волоконно-оптические усилители и лазеры 1265.9. Светоизлучающие диоды для волоконно-оптических систем 1305.10. Сравнительная характеристика лазеров и светодиодов 134Тесты 137Глава 6. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФОТОПРИЕМНЫЕ ПРИБОРЫ 1396.1. Принцип работы фотоприемных приборов 1396.2. Характеристики, параметры и модели фотоприемников 1416.3. Фотодиоды на основе р-n-перехода 1476.4. Фотодиоды с р-i-n структурой 1496.5. Фотодиоды Шоттки 1526.6. Фотодиоды с гетероструктурой 1546.7. Лавинные фотодиоды 1556.8. Фототранзисторы 1576.9. Фототиристоры 1606.10. Фоторезисторы 1616.11. Основные характеристики и параметры фоторезистора 1636.12. Фотоприемные приборы с зарядовой связью 1656.13. Фотодиодные СБИС на основе МОП-транзисторов 1666.14. Пиротехнические фотоприемники 169Тесты 171Глава 7. ОПТРОНЫ 1737.1. Устройство и принцип действия оптронов 1737.2. Типовая структурная схема оптрона 1757.3. Классификация и параметры оптронов 1777.4. Электрическая модель оптрона 1797.5. Резисторные оптопары 1817.6. Диодные оптопары 1827.7. Транзисторные оптопары 1837.8. Тиристорные оптопары 185Тесты 186Глава 8. ИНДИКАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ 1898.1. Жидкокристаллические индикаторы 1898.2. Электролюминесцентные индикаторы 2038.3. Плазменные панели и устройства на их основе 2078.4. Электрохромные индикаторы 210Тесты 212Глава 9. ПРИМЕНЕНИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ 2139.1. Устройство и принцип действия оптоэлектронных генераторов 2139.2. Применение оптоэлектронных приборов в аналоговых ключахи регуляторах 2169.3. Применение оптронов для выполнения логических функций 2189.4. Применение оптронов как аналогов электрорадиокомпонентов 2209.5. Устройство и принцип действия оптоэлектронных усилителей 2219.6. Устройство и принцип действия оптоэлектронных цифровых ключей 2239.7. Оптоэлектронные приборы в устройствах для измерения высокихнапряжений и управления устройствами большой мощности 2259.8. Применение инфракрасных диодов 2269.9. Приемники цифровых волоконно-оптических систем связи 2329.10. Принципы цифровой оптической записи и воспроизведенияинформации с компакт-дисков 2359.11. Фотоэлектрические элементы и системы 254Тесты 260Ответы 262Список сокращений 263Условные обозначения 265Литература 267