- •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
1. Лазеры с распределенной обратной связью (рос-лазеры), лазеры с распределенным брэговским отражением (рбо-лазеры).
Лазер с распределенной обратной связью (РОС) — инжекционный полупроводниковый лазер, обратная связь в котором создается за счет отражения световых волн от периодической решетки, создаваемой в активной среде.
Лазер с распределённым брэгговским отражателем, сокращённо РБО - лазер, где в качестве зеркал резонатора используется как минимум один распределённый брэгговский отражатель (РБО), находящийся вне активной среды (активного слоя).
РБО – это брэгговское зеркало (Брэгговская дифракция — явление сильного рассеяния волн на периодической решётке рассеивателей при определенных углах падения и длинах волн.), то есть светоотражающее устройство, основанное на брэгговском отражении в переодической структуре. В большинстве случаев, эффект от действия брэгговского зеркала подобен четвертьволновому многослойному диэлектрическому зеркалу, обеспечивающему максимальный уровень отражения для заданного числа слоёв.
Как правило, DBR-лазеры - это лазерные диоды, но этот термин также иногда применим к волоконным лазерам, содержащим брэгговскую решётку. Большинство твердотельных объёмных лазеров (solid-state bulk lasers) также используют в качестве лазерных - брэгговские зеркала. Тем не менее, такие лазеры нельзя называть DBR-лазерами.
DBR-лазер отличается от DFB-лазера, где в активную среду встроена только одна структура с распределённым отражателем.
2. Определение предмета " Функциональная акустоэлектроника", основные физические явления и эффекты лежащие в основе работы акустоэлектронных и акустооптических приборов и устройств. Типы объемных и поверхностных (ПАВ) акустических волн, способы их возбуждения и приема.
Непрерывное расширение функций радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) приводит к резкому усложнению самих радиоэлектронных систем и, как следствие, к лавиноподобному росту числа активных и пассивных компонентов в системах. Традиционными методами конструирования, в том числе и методом комплексной миниатюризации на основе интеграль¬ной электроники, эта проблема не может быть решена. Принципиальное решение проблемы возрастающих количеств элементов систем может быть получено только при полном отбрасывании понятий классической схемотехники и непосредственном использовании основных свойств вещества для выполнения функций системы. В таком случае эти функции выполняются без объединения компонентов в системы и без многократного увеличения их количества. На этих принципах базируется новое направление микроэлектроники, получившее название функциональной электроники. Одной из наиболее бурно развивающихся областей функциональной электроники является акустоэлектроника.
Акустоэлектроника – это направление функциональной микроэлектроники, основанное на использовании пьезоэлектрического эффекта, а также явлений, связанных с взаимодействием электрических полей с волнами акустических напряжений в пьезоэлектрическом полупроводниковом материале. По существу, акустоэлектроника занимается преобразованием акустических сигналов в электрические и электрических в акустические. Обратим внимание на то, что данное определение аналогично определению оптоэлектроники, где речь идет о взаимных преобразованиях оптических и электрических сигналов.
Акустические (звуковые) волны (АВ) высокой частоты (более 20 кГц) — "ультразвук" — уже давно используются в различных областях науки и техники. Два важных свойства АВ — относительно низкая скорость распространения (в 105 раз меньше скорости света), а также простота и высокая эффективность возбуждения в пьезоэлектрических материалах — обусловили их применение в радиотехнике и электронике. Линии задержки на объемных акустических волнах (ОАВ) используются в радиотехнике многие десятки лет. Не менее хорошо известны и другие устройства, использующие ОАВ в пьезоэлектрических материалах, — кварцевые резонаторы для стабилизации частоты. Оба этих устройства представляют собой широко известные примеры применения АВ (ультразвука) в радиоэлектронных системах обработки и передачи информационных сигналов.
В акустоэлектронике используются ультразвуковые волны как объемные (продольные и сдвиговые), так и поверхностные, которые имеют ряд преимуществ перед объемными, прежде всего — малые потери при преобразовании сигналов, доступность волнового фронта и разнообразие взаимодействий акустических волн в кристаллах.
Акустоэлектроникой в узком смысле этого слова с начала 1960-х годов стали называть исследование эффектов, связанных со взаимодействием АВ со свободными электронами в твердых телах. К этим эффектам относятся:
"Электронное" поглощение АВ.
Изменение скорости АВ из-за взаимодействия с электронной плазмой в твердом теле.
"Акустоэлектрический" эффект — увлечение электронов АВ и, как следствие, появление постоянного электрического напряжения или постоянного электрического тока в направлении распространения АВ.
Билет№5