Оптоэлектроника

Методологически дисциплина построена на основе оптимального соотношения теоретических и прикладных вопросов проектирования полупроводниковых матричных приемников излучений. Теоретические основы изложены так, чтобы показать основные физические процессы, происходящие в элементах интегральной микросхемы матричного приемника излучений. Прикладные вопросы ориентируют слушателей на решение типовых задач проектирования технологии, конструкции и схемотехники оптических матричных интегральных микросхем. Этот курс дает недостающую информацию для инженеров и физиков, которые хотят больше узнать об интегрированных оптоэлектронных схемах, реализуемых по кремниевой технологии, и предназначен быть связующим звеном между микроэлектроникой и оптоэлектроникой. Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по укрупненной группе специальностей 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи» и специалистов, работающих на предприятиях в сфере оптоэлектроники.

Рассматриваются основные понятия механики и электродинамики сплошной среды и принципы расчета оптических характеристик волоконных световодов от напряженно-деформированного состояния. Приводятся зависимости оптических параметров от температурного поля в условиях сложного напряженного состояния, а также данные о волоконно-оптических датчиках. Рассматриваются динамические задачи оптомеханики и механика разрушений оптических волокон. Большое внимание уделено расчету прочностных и передаточных характеристик оптического кабеля при механических воздействиях по нелинейной теории. Рассчитана на студентов и аспирантов электротехнических вузов, изучающих оптическую связь и оптическую обработку сигналов. Может быть использована научными и инженерно-техническими работниками в области волоконно-оптической техники.

Учебное пособие содержит обобщение знаний в области лазерных технологий, сведения о физических основах лазерной обработки и её применении в микро- и наноэлектронике. Рассматриваются характеристики и параметры лазерного излучения и особенности различных лазерных технологических процессов, включая моделирование физики воздействия лазерного излучения на основе уравнения теплопроводности. Пособие рекомендовано для подготовки магистров по направлению 11.04.03 «Конструирование и технология электронных средств», а также для специалистов в области лазерных технологий.

Представлены основные физические принципы формирования оптического излучения в полупроводниковых структурах, а также условия его усиления и генерации. На основе представленных физических принципов показаны подходы к разработке и оптимизации конструкции светодиодных и лазерных оптоэлектронных приборов. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению подготовки 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника».

Пособие содержит теоретические сведения о проектировании оптических телекоммуникационных систем с учётом требований по обеспечению защиты информации, а также задание и руководство к выполнению индивидуального задания по проектированию защищённых волоконно-оптических систем передачи. Предназначено для обучающихся по специальности 10.05.02 Информационная безопасность телекоммуникационных систем.

Учебное пособие содержит сведения по основам фотометрии, информацию о средствах и методах фотометрических измерений, большое количество примеров. Представлены глоссарий по фотометрии и справочный материал по некоторым фотометрическим величинам и функциям. В конце каждой главы предложены задачи для самостоятельного решения. Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров «Оптотехника», «Фотоника и оптоинформатика», «Лазерная техника и лазерные технологии», а также по специальности «Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения».

Учебное пособие содержит систематическое изложение курса «Основы оптоэлектроники». Изучаемый материал представлен таким образом, чтобы читатель мог разобраться в основных составляющих оптических электронных систем связи, используя большое количество ссылок на оригинальные работы зарубежных авторов. Книга написана в соответствии с требованием государственного стандарта и адресована студентам физических и инженерно-физических направлений подготовки, связанным с современной электроникой.

В учебном пособии рассмотрены конструктивные особенности приемников и радиоприемных устройств связных радиостанций, основанные на различиях в условиях распространения радиоволн в зависимости от используемого частотного диапазона. В каждой главе излагаются сведения о принципах построения, об основных технических характеристиках и параметрах, а также конструктивных особенностях функциональных узлов современного радиоприемного оборудования. Данное пособие предназначено для бакалавров и магистрантов, обучающихся по направлениям «Конструирование и технология электронных средств», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника». Может быть полезно при изучении дисциплин «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства в системах радиосвязи и радиодоступа», «Радиопередающие устройства систем радиосвязи и радиодоступа», «Космические и наземные системы радиосвязи», «Электромагнитная совместимость и управление радио-частотным спектром», «Основы управления техническими системами», «Автоматические устройства согласования антенн», «Системы и сети связи с подвижными объектами», «Устройства формирования, приема и обработки сигналов в телекоммуникационных системах» и выполнении лабораторных работ и курсовых проектов, а также может быть использовано студентами смежных специальностей и разных форм обучения.

В книге в кратком виде изложены основы квантовой и оптической электроники в соответствии с Государственным общеобразовательным стандартом высшего профессионального образования. Рассмотрены: основы теории оптического излучения; лучевая и электромагнитная теории распространения света; формирование полей в оптических волноводах и резонаторах; физические основы взаимодействия излучения с веществом; приближенные уравнения лазерных усилителей и генераторов; принципы построения и основные характеристики лазерных генераторов, усилителей и нелинейных оптических преобразователей частоты; модуляция и детектирование лазерного излучения; некоторые конкретные типы лазеров и мазеров; современное состояние квантовой и оптической наноэлектроники, включая обратные задачи; применение лазеров. Предназначается для студентов, обучающихся по направлению «Электроника и наноэлектроника».

Пособие содержит материалы для углубленного изучения принципов определения цвета по оптическому спектру в рамках курса «Оптический спектральный анализ», а также закрепления полученных знаний в процессе выполнения лабораторной работы по определению координат цвета различных источников излучения с использованием малогабаритного спектрометра «Колибри-2». Пособие предназначено для подготовки студентов I и II курса магистратуры по специальности 12.04.02 «Оптотехника», а также для аспирантов по специальности 05.11.07 «Оптические и оптикоэлектронные приборы и комплексы».

В учебном пособии представлены основы теории атмосферной адаптивной оптики. Кратко рассмотрены физические процессы распространения оптического излучения в земной атмосфере, обусловленные турбулентностью среды. Описаны принципы функционирования и основные типы атмосферных адаптивных оптических систем, решаемые ими задачи, а также основные конструктивные элементы адаптивной оптики: датчики и корректоры волнового фронта. Обзор современных концепций систем адаптивной оптики для астрономических телескопов дополняет курс и позволяет составить представление о перспективных системах. Каждый параграф сопровождается вопросами для самопроверки, которые призваны помочь студенту систематизировать знания, отследить степень освоения материала. Для студентов университетов.

Пособие составлено в соответствии с программой курса «Адаптивные оптические системы» студентов радиофизического факультета направлений подготовки 12.04.02 – Оптотехника. Основано на работах авторов и посвящено расчетам параметров элементной базы адаптивной оптики и адаптивных оптических систем для атмосферных приложений, содержит методические указания и задачи. Задания ориентированы на организацию самостоятельной работы студентов над освоением курса. Для преподавателей, аспирантов, студентов.

Пособие посвящено изучению отражающих и пропускающих свойств тонких диэлектрических пленок с единых позиций волновой теории электромагнитного поля. Моделью пленки является трехслойная диэлектрическая структура: «подложка–пленка–защитный слой». Изложены физические основы работы такой структуры в режимах прохождения ТЕ- и ТМ-поляризованных световых волн, в том числе и с полным внутренним отражением на нижней границе раздела диэлектрических сред. Получены формулы для нахождения амплитудных и энергетических коэффициентов отражения и пропускания диэлектрических пленок. Исследованы зависимости таких коэффициентов от длины волны, углов наклона и состояния поляризации световых волн, а также от оптической толщины пленок. Включены вопросы, задачи и расчетно-графические задания, способствующие более глубокому пониманию физических процессов распространения и преобразования световых волн в тонких диэлектрических пленках и методов их компьютерного моделирования. Предназначено для магистров и бакалавров по направлениям 12.03.02 – Оптотехника, 12.03.03 – Фотоника и оптоинформатика, 12.04.02 – Оптотехника, а также для аспирантов по специальности 05.11.07 Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы.

Излагаются сведения: о свете и законах его распространения; взаимодействии света с веществами; о принципах действия преобразователей света в электрические сигналы (фотоприемниках); о компонентах и узлах оптических приборов; об электрических и оптоэлектронных устройствах, применяемых для отображения информации; о фотометрических методах в биологии и медицине; об эндоскопическом оборудовании; о световых микроскопах. Предназначено для использования студентами направлений «Приборостроение», «Биомедицинская техника», «Электроника и микроэлектроника».

Излагаются сведения: о свете и законах его распространения; взаимодействии света с веществами; о принципах действия преобразователей света в электрические сигналы (фотоприемниках); о компонентах и узлах оптических приборов; об электрических и оптоэлектронных устройствах, применяемых для отображения информации; о фотометрических методах в биологии и медицине; об эндоскопическом оборудовании; о световых микроскопах. Предназначено для использования студентами направлений «Приборостроение», «Биомедицинская техника», «Электроника и микроэлектроника».

Рассматриваются биполярные транзисторные структуры с изолированным затвором во всем их разнообразии как полупроводниковых приборов, их особенности и применение в устройствах электронной аппаратуры. Приводится ряд примеров схем, рекомендации по применению в силовой преобразовательной технике и мощных источниках электропитания. Для студентов электротехнических и радиотехнических специальностей и специалистов, занимающихся разработкой силовых электронных преобразовательных устройств и мощных источников вторичного электропитания.

Рассматриваются диодные и тиристорные структуры во всем их разнообразии как полупроводниковые приборы, их особенности и применение в устройствах радиоэлектронной и силовой электронной аппаратуры. Приводится ряд примеров схем на диодах и тиристорах. Даны рекомендации и методики расчета типовых схем на диодах и тиристорах, применяемых в силовых электропреобразовательных установках и мощных источниках электропитания. Для студентов и магистрантов электротехнических и радиотехнических специальностей и специалистов, занимающихся разработкой силовых электронных преобразовательных устройств и мощных источников вторичного электропитания.

Рассматриваются материалы и технологии, наиболее широко применяемые в микро- и наноэлектронике, изготовлении микросхем, микромодулей и блоков электронной аппаратуры. Для студентов электротехнических и радиотехнических специальностей и специалистов, занимающихся разработкой радиоэлектронной и силовой электронной аппаратуры.

Рассматриваются основные положения электроники, приводится ряд сведений и справочных данных о проводниковых, диэлектрических, полупроводниковых и магнитных материалах, применяемых в радио- и электротехнике и электроэнергетике. Для студентов электротехнических и радиотехнических специальностей и специалистов, занимающихся разработкой силовой электронной аппаратуры и мощных источников вторичного электропитания.

Рассматриваются электромагнитные компоненты и элементы – индуктивности, дроссели, трансформаторы напряжения и тока, реакторы и трансреакторы, их принцип работы, основные параметры и характеристики. Даны основные понятия электромагнитной совместимости и способы ее улучшения в электронной аппаратуре. Рассмотрены основы магнитоэлектроники, элементы Холла различных типов, а также компоненты и элементы магнитоэлектроники. Для студентов электротехнических и радиотехнических специальностей и специалистов, занимающихся разработкой силовой электронной аппаратуры и мощных источников вторичного электропитания.