Optoelektronika

apertura numeryczna światłowodu

miara maksymalnego dopuszczalnego kąta między wchodzącym do światłowodu promieniem światła a osią światłowodu. (obrazek przy 29)

Barwa biała

PODPUNKT 2

Barwa prosta

Jest to wrażenie wzrokowe wywołane falą elektromagnetyczną o konkretnej długości z przedziału fal widzialnych, czyli od 380 do 760 nm

Budowa diody Burrusa

podpunkt 4

Budowa kabla światłowodowego

wikipedia

Cechy charakterystyczne przyrządu RCE

podpunkt 6

Co to jest detektor MSM?

podpunkt 7

Światło białe

promieniowanie optyczne dające wrażenie wzrokowe barwy białej czyli zawierające mieszaninę co najmniej trzech długości fali promieniowania z zakresu 380-780nm

Czym jest laser

kwantowy generator optyczny prawie spójnego promieniowania elektromagnetycznego/źródło promieniowania świetlnego spójnego w fazie i energii, wzmacnianie światła przez wymuszoną emisję promieniowania

Definicja długości fali

najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali. Oznacza się grecką literą lambda

definicja falowodu

kanał w postaci rury metalowej do prowadzenia fal elektromagnetycznych w przestrzeni wzdłuż określonej drogi

definicja fononu

kwazicząstka/kwant energii drgań sieci krystalicznej o bozonowych własnościach

definicja fotonu

kwant pola elektromagnetycznego/cząstka elementarna będąca nośnikiem oddziaływań elektromagnetycznych. Cechy: zerowa masa spoczynkowa, zerowy ładunek, energia E =hv

definicja prędkości fazowej

prędkość z jaką rozchodzą się miejsca fali o tej samej fazie. Gdy dla fali zachodzi dyspersja prędkość grupowa jest inna niż prędkość fazowa

prędkość grupowa

wielkość opisująca rozchodzenie fal nieharmonicznych(innych niż sinusoidalne), prędkość rozchodzenia się modulacji zwykle odpowiadająca prędkośći przenoszenia informacji i energii przez falę

o czym mówi prędkość grupowa

wprowadzono to pojęcie w celu odróżnienia od prędkości fazowej(która jest prędkością przemieszczania się grzbietów fali). W próżni grupowa = fazowa. W ośrrodkach materialnych grupowa<światła.

Długofalowy próg absorpcji, punkt krawędź absorpcji

punkt hv = Eg

Długość wnęki rezonansowej lasera a liczba modów

L = m*lambda/2, mod - rodzaj drgania wzbudzanego w rezonatorze. Jednomodowe - wzmacniana jest jedna długość fali, wielomodowe - posiadające wiele modów

dyspersja chromatyczna

wyniika ze zmiany prędkości rozchodzenia się fali w danym ośrodku. Przyczyną jest brak źródła światła o ściśle monochromatycznej emisji.

dyspersja w światłowodzie

międzymodowa(rózna prędkość grupowa pojednynczych modów) materialowa - wpływ materiału włókna, falowodowa - wpływ materiału płaszcza, polaryzacyjna - niejednorodność geometrii włókna

Fala stojąca w rezonatorze Fabry’ego-Perota — geometryczny warunek wytworzenia

podpunkt 22

Foton padający na półprzewodnik może:

a) zostać zaabsorbowany (pochłonięty) b) odbity c) przepuszczony dalej

głębkość wnikania promieniowania elektromagn. w materiał

I(x) = i0* exp(-a*xd) ##### xd =ln(i0)/-a, a współczynnik absorpcji, i0 - natężenie padającego promieniowania

inwersja obsadzeń

podpunkt 25

energia fotonu na długośc fali

E = hf = hc/lambda

wydarzenie początkujące fotonikę

1962 rok. Kilka zespołów badawczych zaprezentowało pierwsze diody elektroluminescencyjne i diody laserowe GaAs emitujące w bliskiej podczerwieni(870980) nm.

z czego składa się każdy laser

1. ośrodek czynny 2. rezonator optyczny 3. układ pompujący

Kąt akceptacji światłowodu

maksymalny kąt przy którym następuje całkowite odbicie od powierzchni granicznej rdzenia i płaszcza (obrazek29)

klasyfikacja światłowodów ze względu na materiały

1. SiO2 domieszkowane 2. inne szkła np. ZBLAN (zr, Ba, La, Al, Na) 3. szafir 4. polimerowe(plastikowe, PMMA) 5. wielowarstwy epitaksjalne(GaAs) 6. dielektryczne(np. ZnO)

Kto, w którym roku zaobserwował po raz pierwszy zjawisko elektroluminescencji?

W 1907 roku Henry Joseph Round.

32. Luks – co to jest?

luks [lx] jest jednostką natężenie oświetlenia, czyli lm/m2.

33. Lumen – co to jest?

lumen [lm] jest jednostką strumienia świetlnego w układzie si 1lm = cd *sr (kanedla * steradian)

Miarą czego jest prędkość fazowa

miarą szybkości z jaką maksimum wychylenia przebywa cała długośc fali

międzypasmowe przejścia promieniste

dzielą się na proste i skośne. w półprzew z prostych prawo zachowania pędu sprzęga stany pasmowe o tych samych wartościach wektora k. W półprzew. ze skośną, przejścia muszą zachodzić z udziałem stanów pośrednich(najczęściej z dodatkową emisją fononów)

natężenie oświetlenia E

stosunek strumienia świetlnego do pola powierzchni E=I/S

Oddziaływania wykorzystywane przy detekcji światła

podpunkt 37

Parametry charakterystyczne detektorów

podpunkt 38

Parametry charakterystyczne diod LED

zewnętrzna sprawnośc kwantowa nzew, sprawnosc energetyczna n, wydajność kwantowa wewnętrzna nw, długość fali(kolor), moc optyczna), zasilanie(maks. U i prąd normalny), natężenie światła, strumień świetlny [lm]

Podstawowa różnica między laserem VCSEL a laserem krawędziowym

VCSEL posiada wnękę rezonansową prostopadłą do płaszczyzny warstwy aktywnej, w odróżnieniu od laserów krawędziowych (wnęka w płaszczyźnie warstwy aktywnej)

Podstawowa różnica między zwykłym laserem półprzewodnikowym a kaskadowym

podpunkt 41

Prawo Craforda

Wydajność LED wzrasta 10-krotnie w okresie 10 lat

Prawo Haitza

Strumień emitowany z LED podwaja się co 2 lata. W tej dekadzie co 18 miesięcy!

zalety detektorów

duża sprawnośc kwantowa, duża czułość(>0,7 A/W), dobra liniowość, duża niezawodność, niewielki ciężar, małe rozmiary, szerokie pasmo czułości widmowej)

przy rekombinacji promienistej musza być spełnione

zasada zachowania pędu, energia fortonu większa od różnicy pasma przewodnictwa i walencyjnego hv>ep-Ev

rodzaje światłowodów i okna optyczne

podp47

sposoby kompensacji dyspersji chromatycznej w swiatlowodach

obrazek 49

50. Strumień świetlny

jest mocą promieniowania świetlnego wysyłanego przez źródło światła, ocenianą według wrażenia wzrokowego. Jednostką strumienia jest lumen lm.

51. Światło spójne – światło koherentne to:

(W znaczeniu szerszym) światło zdolne do interferencji. (W znaczeniu węższym) światło składające się z fotonów zgodnych w fazie.

światłowody paskowe

falowód optyczny utworzony na płaszczyźnie, w której światło ma ograniczoną możliwość propagacji w dwóch kierunkach

. Światłowody planarne

falowód optyczny utworzony na płaszczyźnie, w której światło rozprzestrzenia się w cienkiej warstwie lub pasku

Światłowody włókniste

podpunkt 54

Temperatura barwowa

podawana w Kelwinach. Jest to temperatura ciała doskonale czarnego, wysyłającego światło o danej barwie. ratura barwowa

Warunek absorpcji promieniowania świetlnego przez półprzewodnik

nie jestem ttego pewien zobacz podpunkt

Warunek akcji laserowej

1. Wzmocnienie optyczne musi równoważyć straty w rezonatorze. 2. Promieniowanie musi mieć charakter promieniowania spójnego(taka sama faza i częstotliwość) 3. Prąd zasilania musi miec odpowiednie natężenie zwane prądem progowym.

Warunek energetyczny absorpcji światła przez półprzewodnik

odpowiednia enrgia fotonu hv>Eg istnieje długofalowy próg zjawiska lambda max = hc/Eg, Eg-

Właściwości transmisyjne światłowodów

podpunkt 59

Współczynnik absorpcji

jednostka to 1/cm, wielkość równa odwrotności odległości wyrażonej w centymetrach na której następuje e-krotne pochłanienie. lu b

Współczynniki transmisji i odbicia

odbicia: stosunek natężenia fali odbitej od padającej, zależy od kąta padania i polaryzacji. Transmisji: stosunek mocy promieniowania przechodzącego przez próbkę do mocy padającego na powierzchnię próbki.

Współczynnik załamania światła

stosunek szybkości rozchodzenia się fali w próżni i w danym ośtodku n=c/v, c prędkość w próżni, V prędkość fazowa w danym ośrodku

Wydajność świetlna/sprawność

sprawność — to stosunek strumienia świetlnego źródła światła sztucznego do mocy elektrycznej wyrażony w lm/W.

Wyjaśnić znaczenie akronimów: TDM, VCSEL, CRI, NEP, CMOS, MSM, APD, CCD

podpunkt 64

Wymienić rodzaje półprzewodnikowych fotonowych detektorów promieniowania

fotodiody: p-n, pin lawinowe, z barierą schottkyeo. Fototranzystory i fotoogniwa

Zalety światłowodów

Transmisja sygnału 100Gb/s przy odległościach setek kilometró, mała masa mała średnica mały koszt, brak niebezpieczeństwa zwarcia elektrycznego, szerokie pasmotransmisyjne, małe tłumienie

Zasady transmisji TDM, DWDM

tdm- zwielokrotnienie z podziałem czasu (min. 4 kanały transmisyjne w jednym światłow.) DWM - zwielokrotnienie falowe - transmisja w jednym włóknie światłowodowym na różnych długościach fali.(PODPUNKT 67)

Zasada zachowania energii

podpunkt 68

Zasada zachowania pędu

suma wektorowa pędów wszystkich elementów układu izolowanego pozostaje stała Σp = const

Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne

w pół przewodniku w wyniku absorpcji promieniowania. wytwarza pary elektron dziura. Warunkiem jest energia fotonu hv>eg

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

fotoemisja, emisja elektronów zachodząca w skutek absorpcji promieniowania przez ciało emitujące, foton padający na ciało powinien mieć energię większą od pracy wyjścia elektronu z danej substancji (warunek einsteina)

Praca wyjścia

najmniejsza energia, jaką należy dostarczyć elektronowi danego ciała, aby opuścił on ciało i stał się elektronem swobodnym.

Co to jest fala? Co to jest długość fali? Od czego zależy szybkość propagacji w danym ośrodku?

PODPUNKT 74