3. Опд.Ф.08 - Основы фотоники

36. Полимеры как оптическая среда. Структура, основные особенности и свойства. Рассеяние, рефракция и поглощение света в полимерах. Связь с составом материала.

37. Методы получения полимеров. Зависимость свойств полимера от метода и условий полимеризации. Основные способы формирования планарных интегрально-оптических структур.

38. Требования к полимерам, применяемым в оптоволоконных сетях. Влияние поглощения и рассеяния на величину потерь в волноводе. Методы минимизации потерь в полимерных волноводах. Полимерные пассивные элементы – микрополосковые волноводы, мультиплексоры, основные методы изготовления пассивных полимерных структур.

39. Электрооптический эффект в полимерах. Структура и принцип действия полимерного модулятора Маха-Цендера. Элементы фотоники систем обработки радиосигнала миллиметрового диапазона.

40. Спектральный диапазон линий передачи информации. Открытые и закрытые оптические линии передачи информации. Флуктуации интенсивности и фазы принимаемого оптического сигнала при прохождении через атмосферу. Преимущества оптических закрытых информационных линий.

41. Оптические планарные волноводы. Представление о модах волновода.

42. Оптическое волокно Конструкция волокна. Распространение света в волокне.

43. Основные характеристики волокна Спектральная характеристика пропускания волокна. Числовая апертура. Условие существования одной моды. Оптические потери света. Дисперсия света

44. Модуляция оптического излучения. Основные виды модуляции: по интенсивности, фазе, частоте.

45. Линейный и квадратичный электрооптический эффект. Электрооптические модуляторы. Особенности работы электрооптических модуляторов на сверхвысоких частотах. Акустооптический эффект. Акустооптические модуляторы и их основные характеристики.

46. Энергетические уровни ансамбля частиц. Распределение Больцмана. Вывод формулы Планка по Энштейну. Физический смысл коэффициентов Энштейна.

47. Инверсная населенность. Получения эффекта усиления электромагнитных волн в среде. Условия, необходимые для получения лазерного эффекта. Активные среды лазеров. Требования, предъявляемые к матрице и к активатору.

48. Трехуровневая и четырехуровневая схемы получения лазерного излучения. Энергетические и фазовые условия получения лазерной генерации.

49. Классификация (типы) лазеров. Характерные особенности лазеров различных типов. Основные характеристики лазерного излучения и методы их оценки.

50. Методы возбуждения активной среды, обеспечивающие получение эффекта генерации излучения (накачка).

51. Спектральный состав лазерного излучения. Степень монохроматичности для лазеров разных типов. Устойчивые и неустойчивые лазерные резонаторы. Методы управления характеристиками лазерного излучения (пассивные и активные методы).

52. Кинетика лазерного излучения Временные режимы генерации лазеров различных типов и их особенности.

53. Фотоприемники на основе внутреннего фотоэффекта в полупроводнике. Принцип действия и основные закономерности. Спектр фоточувствительности, области применения. Типы фотодиодов, p-i-n фотодиод, Лавинный фотодиод. Фотоприемники ИК диапазона на базе диода Шоттки. Особенности и области применения.

54. Шумы фотодиодов. Источники шума в фотодиоде. Зависимость шума от тока, отношение сигнал/шум. Шумы лавинных фотодиодов. Генерационный и генерационно-рекомбинационный шумы, зависимости шума от температуры.

55. Сопряжение фотоприемников с входными цепями усилителей сигнала. Соотношение сопротивлений источника и приемника. Схемы включения фотодиода. Области применения обеих схем включения. Типы входных каскадов усилителей, их динамические и шумовые параметры.