光电子材料与器件PPT课件

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本课程的基本内容
• 4. 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
• 光显示器件：液晶、等离子体、OLED。
4.半导体激光器及其应用，国防工业出版
社
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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
• 一. 光电子材料与器件的概念与分类 • 二. 光电子材料与器件的应用和前景 • 三.本课程的基本内容
光电子材料与器件
主讲：测控教研室 张雄星 教5楼414
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光电子材料与器件
考核方式：
• 考勤、作业及课堂回答问题(30%) • 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
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发展和应用
UFPA 探 测 器
信号放大 AD转换
爆炸火球
红外镜头
同步信号
中央处理器
计算机通信接口 图像的液晶显示 高速RAM
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应用和发展
发展热点： • 固态照明（发光二极管Light
Emitting 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（ Flat Panel Display ）
相对于CRT而言的，一般指厚度小于屏幕 对角线1/4的显示器。
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发展和应用
发展热点： • 光伏发电
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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
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
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概念与分类
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概念与分类
• 160MBit/S
• 4Km
• 820nm
• TTL
• 50/125光纤
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概念与分类
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概念与分类
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概念与分类
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概念与分类
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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
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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。
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。
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应用和发展Βιβλιοθήκη Baidu
光网测速：
LD 光纤准直器
光纤分束器
光网固 定腔
发射管
弹丸 光电转换器
示波器
信号处理系统
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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。
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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）
概念与分类
3、光纤材料 4、光存储材料（透明的塑料，聚乙
烯） 5、光显示材料（液晶材料）
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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
本课程的基本内容
• 2. 调制器件： 波导调制器 半导体调制器。
本课程的基本内容
• 3. 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“光电话”。 • 1960年，美国科学家梅曼（Meiman）发明
了第一个红宝石激光器。