- •1. Понятие активной среды; условия усиления оптического излучения в активной среде, коэффициент усиления. Резонаторы, их роль в работе лазеров.
- •1. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •1. Лазеры с распределенной обратной связью (рос-лазеры), лазеры с распределенным брэговским отражением (рбо-лазеры).
- •1. Квантовый генератор (лазер); условия генерации оптического излучения в квантовом генераторе- (условия самовозбуждения:-баланс амплитуд, согласование фаз)
- •2. Акустооптический модулятор (аом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •2. Электрооптический модулятор (эом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •2. Акустооптический модулятор (аом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Источники излучения в ио – полупроводниковые лазеры, светодиоды (требования к характеристикам излучения)
- •2. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •2. Лазеры с распределенной обратной связью (рос-лазеры), лазеры с распределенным брэговским отражением (рбо-лазеры).
- •1. Структура активных элементов полупроводниковых ис на мдп (моп) транзисторах: -структура мдп-транзистора (основной активный элемент ис).
- •2. Понятие активной среды; условия усиления оптического излучения в активной среде, коэффициент усиления. Резонаторы, их роль в работе лазеров.
- •2. Электрооптический модулятор (эом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Акустооптический модулятор (аом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •2. Акустооптический модулятор (аом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •2. Электрооптический модулятор (эом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Определение интегральной схемы (ис). Критерий оценки сложности ис.
- •2. Лазеры с распределенной обратной связью (рос-лазеры), лазеры с распределенным брэговским отражением (рбо-лазеры).
- •1. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •2. Источники излучения в ио – полупроводниковые лазеры, светодиоды (принцип работы, требования к характеристикам излучения)
- •1. Понятие активной среды; условия усиления оптического излучения в активной среде, коэффициент усиления. Резонаторы, их роль в работе лазеров.
- •1. Лазеры с распределенной обратной связью (рос-лазеры), лазеры с распределенным брэговским отражением (рбо-лазеры).
- •1. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •2. Акустооптический модулятор (аом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Полупроводниковый инжекционный лазер; условия достижения инверсной населенности в области p-n перехода, условия усиления и генерации в лазерах на p-n переходах.
- •2. Электрооптический модулятор (эом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •1. Электрооптический модулятор (эом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
- •5.1. Рекомендуемая литература
2. Электрооптический модулятор (эом), устройство, требования к используемым материалам, принцип работы и основные характеристики.
Электрооптический модулятор (ЭОМ)- устройство, которое можно использовать для контроля мощности, фазы или поляризации лазерного луча с помощью электрического сигнала. Обычно он содержит одну или две ячейки Поккельса и дополнительные оптические элементы - поляризаторы. Различные виды ячеек Поккельса показаны на рисунке. Принцип работы основан на линейном электрооптическом эффекте (также называемом эффектом Поккельса), т.е. изменение показателя преломления в нелинейном кристалле под действием электрического поля, пропорционального напряженности поля.
Различные типы ячеек Поккельса
Часто используемые кристаллы для ЭОМ:
дидейтерофосфат калия KD2PO4 (KD*P=DKDP),
титанил-фосфат калия KTiOPO4 (KTP),
бета-борат бария BaB2O4 (BBO) (применяется при более высокой средней мощности и / или более высоких частотах переключения), а также ниобат лития (LiNbO3),
танталат лития (LiTaO3),
дигидроген фосфат аммония (NH4H2PO4).
В дополнение к этим неорганическим электрооптическим материалам, существуют также специальные полимерные материалы для модуляторов.
Напряжение, необходимое для изменения фазы световой волны на π, называется полуволновым напряжением (Vπ). Для ячейки Поккельса, как правило, это обычно сотни или даже тысячи вольт, так что требуются высоковольтные усилители. Подходящие электронные схемы могут переключаться со значительных напряжения в течение нескольких наносекунд, что позволяет использовать ЭОМ как быстрые оптические переключатели. В других случаях достаточно модуляции с меньшим напряжением, например, когда требуется лишь небольшая модуляция амплитуды или фазы.
Билет№17
1. Определение интегральной схемы (ис). Критерий оценки сложности ис.
Планарная технология и основные технологические операции производства ИС. Подразделение ИС по способу изготовления и конструкции (полупроводниковые ИС, пленочные ИС, гибридные ИС, совмещенные ИС).
Интегральная микросхема - (ИС) - это совокупность электрически связанных компонентов (транзисторов, диодов, резисторов и др.), изготовленных в едином технологическом цикле на единой полупроводниковой основе (подложке).Интегральная микросхема выполняет определенные функции обработки (преобразования) информации, заданной в виде электрических сигналов: напряжений или токов.
Критерием оценки сложности микросхемы, т.е. числа N содержащихся в ней элементов и простых компонентов, является степень интеграции. Она определяется коэффициентом К = lgN значение которого округляется до ближайшего большего целого числа. Так, микросхема первой степени интеграции (К=1) содержит до 10 элементов и простых компонентов, второй степени интеграции (К = 2) — свыше 10 до 100 третьей степени интеграции (К = 3) — свыше 100 до 1000 и т.д. В настоящее время микросхему, содержащую 500 и более элементов, изготовленных по биполярной технологии, или 1000 и более элементов, изготовленных по МДП-технологии, называют большой интегральной микросхемой (БИС). Если число элементов превышает 10000, то микросхему называют сверхбольшой (СБИС).
При изготовлении интегральных схем используется групповой метод производства и в основном планарная технология. Групповой метод производства предполагает изготовление на одной полупроводниковой пластине большого количества однотипных ИС и одновременную обработку десятков таких пластин. После завершения цикла изготовления пластины разрезаются в двух взаимно перпендикулярных направлениях на отдельные кристаллы – чипы (chip), каждый из которых представляет собой ИС. Планарная (плоскостная) технология – это такая организация технологического процесса, при которой все составляющие ИС формируются в одной плоскости.
Полупроводниковая микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены на одном полупроводниковом кристалле (например, кремния, германия, арсенида галлия, оксида гафния).
Подробнее по этой теме см. Планарная технология.
Плёночная интегральная микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок
Гибридная микросхема (часто называемая микросборкой), содержит несколько бескорпусных диодов, бескорпусных транзисторов и(или) других электронных активных компонентов. Также микросборка может включать в себя бескорпусные интегральные микросхемы. Пассивные компоненты микросборки (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности) обычно изготавливаются методами тонкоплёночной или толстоплёночной технологий на общей, обычно керамической подложке гибридной микросхемы. Вся подложка с компонентами помещается в единый герметизированный корпус.
Смешанная микросхема — кроме полупроводникового кристалла содержит тонкоплёночные (толстоплёночные) пассивные элементы, размещённые на поверхности кристалла.