光电子材料与器件.ppt

光电子材料与器件 主讲 测控教研室张雄星教5楼414 光电子材料与器件 考核方式 考勤 作业及课堂回答问题 30 考试 70 光电子材料与器件 参考书 1 电子与光电子材料 国防工业出版社2 光纤通信用光电子器件及组件 北京邮电大学出版社3 电子与光电子材料 国防工业出版社4 半导体激光器及其应用 国防工业出版社 光电子材料与器件 教学目标 1 掌握各种光电子材料及器件的基本原理和性能参数 2 掌握各种光电子材料及器件的使用方法 3针对特定的应用系统 具备光电子元器件选型的能力 绪论 一 光电子材料与器件的概念与分类二 光电子材料与器件的应用和前景三 本课程的基本内容 概念与分类 定义 能完成光电或电光转换及在光电系统中能对光路传输 光电转换起到控制作用的材料和器件 思考 请列举光电子材料 器件的实例 概念与分类 概念与分类 概念与分类 160MBit S4Km820nmTTL50 125光纤 概念与分类 概念与分类 概念与分类 概念与分类 概念与分类 作用 1 把电变成光2 把光变成电3 对光进行传输 放大 开关 耦合 调制等处理 概念与分类 光电子材料的分类 1 固体激光材料 激光工作物质红宝石 钇铝石榴石YAG 2 光学功能材料 在力 声 热 电 磁和光等外加场作用下 其光学性质发生变化 从而起光的开关 调制 隔离 偏振等功能作用的材料 电光晶体KDP 磷酸二氢钾 LiNbO3 铌酸锂 磁光材料 声光材料等 概念与分类 3 光纤材料4 光存储材料 透明的塑料 聚乙烯 5 光显示材料 液晶材料 概念与分类 光电子器件的分类 光源调制器光波导器件光电探测器件光成像器件显示器件 概念与分类 课程与其它课程的交叉关系 半导体激光器光纤通信空间光调制光电探测光电成像平板显示固态照明 应用和发展 应用 1 景观照明2 激光打标 焊接 开孔 直径最小0 2mm 采血 波长 2 70um 单脉冲输出 脉冲宽度0 4ms脉冲能量 500mJ激光光斑尺寸 直径0 3mm开孔深度 2mm 应用和发展 3 高帧频CMOS相机 爆炸 姿态 4 光纤陀螺 定向 漂移 0 5 H 5 星图定位6 红外热成像 云爆 温压 7 光幕靶 天幕靶 弹丸定位 测速 应用和发展 光网测速 应用和发展 在弹丸飞行路径的不同位置上安装激光束 当弹丸飞过时将依次遮断这些激光束 利用示波器可以判读出弹丸遮断这些激光束的时间 弹丸尾部脱离激光束时示波器也会给出相应的信号 所以也可得到弹丸尾部脱离这些激光束的时间差 再利用激光束之间的距离就可得到弹丸的平均速度 发展和应用 应用和发展 发展热点 固态照明 发光二极管LightEmittingDiode 消耗同样的电能时亮度可以比白炽灯高十倍以上 寿命可达十万小时以上 发展和应用 发展热点 平板显示 FlatPanelDisplay 相对于CRT而言的 一般指厚度小于屏幕对角线1 4的显示器 发展和应用 发展热点 光伏发电 本课程的基本内容 1 光源 发光二极管 LED 半导体激光器 LD 以及常用的激光晶体 1962年出现半导体激光器 脉冲输出 本课程的基本内容 2 调制器件 波导调制器半导体调制器 本课程的基本内容 3 光传输器件 光纤 光纤的原理 光纤材料 光纤的制备 光纤通信的发展 1880年 贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的 光电话 1960年 美国科学家梅曼 Meiman 发明了第一个红宝石激光器 本课程的基本内容 1966年 高锟士首次提出了低损耗的光导纤维 简称光纤 的概念 1970年 美国康宁公司首次研制成功损耗为20db km 光波沿光纤传输 km后 光的损耗为原有的 的石英光纤 它是一种理想的传输介质 同年 贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器 LD 从此 开始了光纤通信迅速发展的时代 因此人们把1970年称为光纤通信的元年 本课程的基