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光电子材料与器件_PPT课件

  光电子材料与器件主讲:测控教研室 教5楼414光电子材料与器件 考核方式: 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 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 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 50/125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 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: 信号处理系统 示波器 发射管 弹丸 光纤准直器 光电转换器 光网固 LD光纤分束器 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 爆炸火球 红外镜头 UFPA探测 信号放大AD转换 中央处理器 计算机通信接口 图像的液晶显示 高速RAM 同步信号 应用和发展 发展热点: 固态照明(发光二极管LightEmitting Diode ):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(FlatPanel Display 相对于CRT而言的,一般指厚度小◆◁•于屏幕对角线的显示器。 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 半导体调制器。本课程的基本内容 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“光电线年,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1km后,光的损耗为 原有的1%)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。 本课程的基本内容 光探测器件(辐射与测量、光电检测):◆●△▼●光电二极管、雪崩光电二极管、光电三极 ★△◁◁▽▼管、光敏电阻、光电池、CCD器件。 本课程的基◁☆●•○△本内容

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