Оптоэлектроника

Оптоэлектроника

Э. Розеншер, Б. Винтер

Появление представляемой российскому читателю книги «Оптоэлектроника» явля­ется в определенном смысле закономерным и долгожданным событием. Подобно тому, как изобретение транзистора в 1947 г. привело к вычислительному изобилию наших дней, оптоэлектроника как научно-техническое направление, стартовав с открытия на заре прошлого века О. В. Лосевым явления электролюминесценции в кристаллах карбида кремния, приобрела такую динамику своего развития, что ста­новится правомерным сравнение развития оптоэлектроники с очередной научно - технической революцией. При попытке проанализировать феномен оптоэлектро­ники прежде всего бросается в глаза широкий диапазон ее областей применения: обширный круг волоконно-оптических датчиков, жидкокристаллические приборы, лазерные принтеры, СД плоские цветные электролюминесцентные панели, деко­деры штрих-кодов, новое поколение эндоскопических медицинских инструментов и т. д. Успехи, проблемы и перспективы оптоэлектроники освещены во многих тысячах публикаций, которые появляются каждый год, а также в трудах многочис­ленных конференций, проводящихся ежегодно.

Отечественному читателю знакомы как переводные [1], так и отечественные [2, 3] книги по указанной тематике. Однако темпы появления новой информации о прин­ципиально новых оптоэлектронных приборов таковы, что постоянно имеется по­требность во все новых и новых книгах по оптоэлектронике.

Есть и еще одна «изюминка», выделяющая представляемую книгу из других печатных изданий подобного рода. В ней предпринята попытка осмыслить оптоэ­лектронику как самостоятельную науку. По своему жанру — это не монография, а учебное пособие. Авторы избрали непростой путь — в рамках одной книги изло­жить необходимые сведения из целого ряда самостоятельных дисциплин (физики полупроводников и полупроводниковых приборов, физики твердого тела, кванто­вой механики, статистической физики), при этом изложить ab initio, по возможно­сти, ясно и непротиворечиво.

Структурно, книга из 13 глав с многочисленными дополнениями условно де­лится на две примерно равные части. В первой части подробно изложены физичес­кие основы явлений, лежащих в основе оптоэлектроники (квантовая механика элек­трона, фотона, электрон-фотонного взаимодействия, спонтанное и вынужденное излучение и т. д.). С учетом того, что оптоэлектроника приобретает все более от­четливый квантово-механический характер, представляется разумным, такое вни­мание авторов к выводу основных соотношений из фундаментальных основ. Мето­дически ценным является то, что студентам прививаются навыки работы с доста­точно сложным расчетным инструментарием (формализмом матрицы плотности, формализмом квантования электромагнитного поля, фейнмановскими диаграмма­ми), что, в свою очередь, является подготовительной стадией к формализму функ­ций Грина [4] и уравнений Дайсона, наиболее адекватно пригодным для рассмот­рения проблемных вопросов оптоэлектроники с учетом многочастных эффектов.

Естественно, что в силу ограниченного (хотя и достаточно большого) объема, представляемая книга не является всеобъемлющим компендиумом по оптоэлектро­нике: вторая часть книги посвящена достаточно подробному рассмотрению основ­ных классообразующих приборов (электрооптических модуляторов, фотоприемни­ков (включая тепловизионные приемники излучения), оптических параметричес­ких генераторов, светоизлучающих и лазерных диодов (включая квантово-каскадные и поверхностно-излучающие лазерные диоды)).

Особую ценность книге как учебнику придают многочисленные примеры рас­четов, а также компьютерные программы, приведенные в ней. Методически цен­ным является использование в книге метода аналогии, когда для описания внешне непохожих и несвязанных явлений используется один и тот же формализм. Поучи­тельными являются и многочисленные факты из истории науки с ее кризисами и взлетами.

Вместе с тем (что, впрочем, естественно) книга не лишена определенных недо­статков, связанных с реальной «фактурой» и технологией оптоэлектроники.

Оптоэлектронные материалы представлены несколько эклектично и однобоко. Авторы сконцентрировали свое внимание исключительно на «идеальных» моно - кристаллических структурах, в то время как современной оптоэлектроникой задей­ствованы не только монокристаллические материалы, но и поликристаллические, аморфные и даже полимерные среды. Строго говоря, даже приводимые в книге материалы (в особенности твердые растворы) следует рассматривать как частично неупорядоченные среды, характеризуемые определенной величиной дальнего и ближ­него порядка, а также определенной амплитудой флуктуаций как состава, так и связанных с ним параметров.

При рассмотрении физических аспектов оптоэлектроники опущены такие важ­ные явления, как эффекты зонной структуры, и очень схематично рассмотрены экситонные эффекты, в то время как современная оптоэлектроника использует явления связанные как с экситонами Ванье—Мота, так и с экситонами Френкеля.

В приборной части незаслуженно «обойденным» оказался такой важный класс приборов, как оптроны.

И наконец, как справедливо отмечают авторы, оптоэлектроника сегодня при­влекает в свои учебные аудитории не только студентов, специализирующихся в области научных исследований, но также и студентов инженерно-технических спе­циальностей, а сам предмет очень интересует инженеров-практиков. И в этом смысле книга страдает определенной академичностью. За пределами рассмотрения остался широкий круг вопросов, связанных с особенностями применения и схемотехникой оптоэлектронных приборов.

В заключение следует подчеркнуть, что одним из важных аспектов современ­ной оптоэлектроники является многоуровневое проектирование:

• проектирование и реализация оптоэлектронных сред с необходимым набором физических свойств;

• проектирование и реализация приборных структур, способных обеспечить необ­ходимые технические характеристики оптоэлектронных приборов;

• проектирование оптических микросистем;

• схемотехника применения оптоэлектронных приборов в сложных системах.

Другим, не менее важным аспектом современной оптоэлектроники является ее устремленность в будущее и по-хорошему «амбициозные» планы реализации опто­электронных интегральных схем, оптических процессоров и, в конечном счете, оп­тоэлектронных компьютеров.

Оптоэлектроника

Приобретаем- купить осциллограф, тепловизоры, источники питания

Тепловизионные камеры. Тепловизоры testo - полупроводниковые приборы, наделённые возможностью наблюдать тепловое либо световое излучение. Тепловизор flir на собственном мониторе изображает оранжевыми, красными и желтыми цветами объекты, источающие тепло, но прохладные …

Конкуренция мод: перекрестные модуляторы

В дополнении 11.Д мы видели, что вблизи порога полупроводниковый лазер может генерировать в многомодовом режиме несмотря на то. что усиливающая среда яв­ляется однородной. При достаточно сильном возбуждении настолько выше порога, …

Униполярные квантово-каскадные лазеры

Одной из характерных особенностей полупроводниковых лазерных диодов являет­ся то, что в прямо смещенном диоде принимают участие два типа носителей (элек­троны и дырки). Это делает традиционные лазерные диоды биполярными приборами. Существует …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua