台湾国立交通大学-光电子学1
台湾国立交通大学-光电子学6
2
E
0
1
1
exp(E/kT)
Characteristics of laser
• Oscillator and amplifier of light wave • Wave-packets share the same phase leading to
Optical fiber communication
Optical fiber communication system
Multiplexer
Electrooptical conversion
Amplifier
Optoelectronic Conversion
Demulti -plexer
Optical fiber
Optical transition
Energy p12
Optical absorption
Spontaneous emission
the ground state 1 to the excited state 2 with the probability of P12 by the perturbation 1 of the electric field of light: This is an optical 2 absorption. • The excited state 2 relaxes to the ground state 1 spontaneously with a light emission to 1 achieve thermal equilibrium
2 • Transition from the
Emission is masked by absorption under normal condition
光电系专任师资光电科学工程学系光电所师资职称专长办公室位置分机
光電科學工程學系
光電與生活 - 光通訊
Radio-over Fiber (RoF)
This system makes it possible to enhance cellular coverage with ROF (Radio-overfiber) technology. This system can distribute RF signals of high quality from a base station to indoor radio-insensitive areas, in buildings, subway stations, in addition to outdoors. Mobile phone users will be able to make calls at any time and anywhere.
光別種類 紅外光 紅外光 藍綠光
12cm光碟單面容量 680 Mbytes 4.7 Gbytes 12 Gbytes CD DVD
410nm
藍光
18 Gbytes
光電科學工程學系
光電與生活–生醫光電
Slit lamp photo of Posterior capsular opacification visible few months after implantation of intraocular lens in eye, seen on retroillumination
光電科技簡介
• 光電是什麼?
• 光電與我們
成大光電系簡介
• 目標與發展
• 課程與資源
• 畢業出路
• 問題與討論
光電科學工程學系
光電是什麼?
光是電磁波的一部分 光學: Optics
1绪论-光电子学
1958年，半导体集成电路问世， 不仅使高速计算机得以实现， 还促使电子工业与近代信息处 理技术发生天翻地覆的变化。
肖克莱由于他的半导体理论而导致了 晶体管的发明，揭开了电子革命崭新 的一页。
他本人也由于这一重大贡献，和科学家 巴丁、布拉顿一起领受了最高的科学 奖——诺贝尔物理学奖。
19-20世纪，电磁学得到了飞跃的发 展．不断开发了各种电的应用技术。
光电子学
北京交通大学光电子技术研究所 （一号教学楼207室）
何大伟 教授博导
电话: 51688018
《光电子学》 Optoelectronics
课程编号：70L304Q 适用专业： 光信息科学与技术专业，
电子信息以及光通信专业 课程层次及学位课否： 学位主干课 学分：4 总学时：64 讲课学时：44 执笔人：何大伟 编写日期：2009.4
课程考试成绩构成：
10%综述； 20%期中闭卷； 10%（小论文）； 40%期末闭卷； 10%作业。
绪论
一.光电子学
1883年，爱迪生在一次 改进电灯的实验中，将一 根金属线密封在发热灯丝 附近，通电后意外地发现， 电流居然穿过了灯丝与金 属线之间的空隙。 1884年，他取得了该发明 的专利权。这是人类第一 次控制了电子的运动，这 一现象的发现，为20世纪 蓬勃发展的电子学提供了 生长点。
电子学已经出现不能适应新 的要求的征兆???
然而，历史却并 没有简单地重演。
当电子通信容量达到最大限度而 不能继续扩大时，人们很自然地 把目光转向波长更短的光波。
光子学的信息荷载量要大得多，光的 焦点尺寸与波长成反比，光波波长比 无线电波、微波短得多，经二次谐波 产生倍频，激光可使光盘存贮信息量 大幅度增加。
➢1906年，美国人德弗雷斯特在 弗莱明的二极管中又加入一块栅 极，制成可以用于整流，还可以 用于放大的真空三极管。 ➢在研究中发现，三极管可以通 过级联使放大倍数大增，这使得 三极管的实用价值大大提高，从 而促成了无线电通信技术的迅速 发展。
国立台北科技大学电子系暨电通所九十五学年第一学期期
國立台北科技大學電子系暨電通所九十五學年第一學期期末系務會議工作報告賴柏洲報告，96/01/12 人事與師資1.本系所95學年度第二學期新聘教師案經系教評會審查結果，因本次無適當人選，本學年度暫不新聘專任教師。
2.本系所甲組因九十五學年度第二學期未聘得符合需求人選，96學年第一學期將繼續聘任專任師資一名，要求專長為「具計算機系統與計算機結構相關研究領域專長」，收件截止日期為96年3月1日。
3.本系所95學年第二學期續聘兼任教師朱雨其助理教授、曾銘健助理教授及沈吉來助理教授等三名教師。
4.本系謹訂於96年1月12日期末系所務會議結束後，搭乘校車前往台北縣新莊市五工路2號「船老大漁村」餐廳舉辦歲末聚餐，誠摯邀請全系所同仁共同參與。
本系同仁喜訊5.本系所邱弘緯老師於95.10.6與施芳斳小姐締結良緣，恭喜邱老師！招生事務6.本系所擬自98學年度停招日間部二技並將原有班級數轉招四技增加一班申請案，業經本校95.4.25校務會議審查通過，並已於95.12.28報教育部審理。
7.96學年電通所博士班招生名額共計19名，其中電通所甲組4名（一般招生3名、逕讀1名）、乙組4名（一般招生3名、逕讀1名）、丙組5名（一般招生4名、逕讀1名）、丁組6名（一般招生4名、逕讀2名）。
電通所碩士班推甄招生名額32名（甲組7名、乙組8名、丙組8名、丁組9名），一般招生名額為50名（甲組10名、乙組14名、丙組12名、丁組14名）；碩士在職專班「一般在職類」招生名額20名（每組各5名）、「高職教師類」招生名額8名（每組各2名）。
8.電通所碩士班96學年度推薦甄試，經95年12月8日面試完畢，並經招生委員會核定會議甲組錄取7名備取7名、乙組錄取8名備取6名、丙組錄取8名備取12名、丁組錄取9名備取19名，總計錄取32名，並已於95年12月29日放榜。
9.96學年度四技推甄，本系預計招生名額為高職考生25名、綜合高中7名，合計32名。
国立台北科技大学电子系及电通所诚徵专任教师一名
具電子、電機與資訊工程等相關系所博士學位，學術研究成果優良。
徵聘專長為：乙組通訊與訊號處理1名：具通訊系統或訊號處理專長，並以能勝任通訊實驗課程者為佳。
.tw/~wwwen，請將文件資料之電子檔於申請期限內email至：電子郵件：f10888@.tw台北市106忠孝東路三段1號台北科技大學電子系鍾心蕙小姐電話：(02)2771-2171分機2207，傳真：(02)2731-7120本系所發展重點以甲組計算機工程(含軟體、硬體、韌體、人機介面、微電子應用、分散式系統處理、視覺影像處理、醫電工程)、乙組無線通訊(含無線通道、行動通訊、信號處理及網路應用)、丙組電波光電(含數值電磁、高頻電路、電波傳播、高速數位傳輸技術、高頻自動量測應用、微波積體電路設計、無線零件、光電系統、光通訊及光纖傳輸)及丁組積體電路與系統（含超大型積體電路設計與自動化、軟硬體共同設計、混合信號設計、SOC/IP整合設計）等四大領域，並強調計算機、通訊、電波、光電及積體電路等技術之整合與應用。
本系所現有31位專任教師、21位兼任教師與4位職員工；現有學制含電通所博、碩士班、碩士在職專班、產業研發碩士專班、二技生一班、四技生八班、進修部二技生三班及進修學院二技生三班。
光榮的歷史卓越的未來歡迎您加入共同來打拼.tw/~wwwen具電子、電機與資訊工程等相關系所博士學位，學術研究成果優良。
徵聘專長為：乙組通訊與訊號處理1名：具通訊系統或訊號處理專長，並以能勝任通訊實驗課程者為佳。
徵聘職位：助理教授以上。
文件需求：請以MS Word編輯及附jpg圖像，文件檔名為應徵組別暨姓名，文件含：1.封面(如附件一)2.「應徵專任教師」個人資料表(如附件二)3.自傳4.專業領域(含博士論文摘要、主要專長、預定研究方向、可擔任研究所課程、可擔任大學部課程)5.著作目錄表(請依期刊論文、會議論文、專書報告、發明專利次序排列)6.代表著作(已發表之期刊或會議論文一至二篇)7.推薦信函(推薦人簽名之密封推薦信函兩封)8.博士學位證書影本（如持國外學歷者，除學位證書及成績單須事先向駐外單位辦理驗證外，尚須提送修業前後及修業期間入出境紀錄）9.教師證書影本(無則免附)10.研究所及大學成績單影本11.相關證明文件影本(含工作經歷、學術獎勵、專業執照、發明、專利及其他有利應徵者之相關證明資料等)重要注意事項：1.應徵者之文件需求相關資料電子檔請以email傳送至：f10888@.tw。
国
A Linear Regulator is NOT A DC-DC Converter!
E. T. Moore and T. G. Wilson, “Basic considerations for dc to dc conversion networks,” IEEE Trans. Magn., vol. MAG2, pp. 620–624, Sept. 1966.
TON
v ref
vP
SAWTOOTH CLOCK
T
d=
TON T
7/60
Basic Power Converters
AC-DC Converter
DC-DC Converter
DC-AC Converter
AC-AC Converter
8/60
Definition of DC-DC Converter
Carrier signal vst = sawtooth voltage ˆ V st
D=
ton vcontrol = ˆst Ts V
vcontrol > vst switch control signal on off ton Ts toff on off vcontrol < vst (switch frequency fs = 1/Ts)
L
vo
C R
vi
+ vCC
− +
vC A2 vm R4
+ −
i R 1
vd
A1
R3
R2
5/60
Pulse-Width Modulator
vo (desired) vo (actual) Amp Modulating signal vcontrol comparator repetitive waveform vcontrol (amplified error) switch control signal
台湾交通大学电机系修业课程
台湾交通大学电机系修业课程電機工程學系102 學年度科目名稱規定 第一學年 第二學年 第三學年 第四學年 學分 上 下 上 下 上 下 上 下微積分(一)(二) Calculus(I) (II) 物理(一)(二) General Physics(I) (II) 線性代數 Linear Algebra 微分方程 Differential Equation 服務學習(一)(二)Student Service Education(I)8448443333000(電II路)學 Circuit Theory33電磁學(一)(二)6Electromagnetics (I) (II)33電子學(一)(二) Electronics(I) (II)633電子實驗(一)(二)4Electronics Labs. (I) (II)訊號與系統3Signals and Systems22 3計算機概論與程式設計Introduction to Computers and 3 3Programming邏輯設計與實驗 Logic Design and Lab.33微算機原理與實驗 Principle of Microcomputer33硬體創意專題 Creative Hardware Project33軟體創意專題33Creative Software Project通訊系統實驗3Communication System Labs.射頻電路原理與實驗Principles and Lab. of RF33 (3) 3C數ir位c訊ui號ts處理晶片實驗Digital Signal Processing Chips 33 (3)Labs.電力電子實驗 Power Electronics Labs.33VLSI 實驗 VLSI Labs.33 (3)備註(基 礎 類22 學 分)基礎必電 機 類修 課 程((22 學 分)53 學 分)計 算 機 類9 學 分()專 業 必 修 實 驗 課 程 ， 選 2 科通訊網路實驗 Communication Networks Labs.3控制實驗3Control Labs.通訊系統電腦模擬Computer Simulation of3Communication Systems生醫工程實驗Biomedical Engineering3Laboratory人本計算實驗Human-Centric Computing3Laboratory智慧機器人實驗 Intelligent Robotics Laboratory33 (3) 33 (3) 3 (3)3 (3) 3 (3)專業選修領域專業選修領域 27 學分，應從十個領域(詳見附表)自行選擇兩 27 個主修領域(兩個主修領域不可有重覆課程科目)，並在每個主修領域至少修得 9 學分(不含實驗課程學分)。
台湾国立交通大学-光电子学1资料
(1) A Brief History of Optics and Photonics
• Published in 1704
• Newton described light as a stream of particles, which was used to explain rectilinear propagation, and developed theories of reflection and refraction. The particles in rays of different colors were supposed to have different qualities, possibly of mass, size, or veloc proposed in 1924 that particles also have wave-like properties, which was confirmed experimentally three years later.
There is a legend that when other scientists did not comprehend de Broglie's dissertation. One of the faculty passed it onto Einstein for his interpretation. Einstein replied that de Broglie did not just deserve doctorate but a Nobel Prize. de Broglie was awarded the Nobel Prize in 1929.
A Brief Comparison between Photons and Electrons
国立台湾科技大学电子工程系学生校外专业证照检定
國立臺灣科技大學電子工程系學生校外專業證照檢定
獎勵辦法
年月日學年度第次系務會議通過
年月日學年度第次系務會議修正通過
國立臺灣科技大學電子工程系(以下簡稱本系)為落實本校專業學程並提升本系學生專業能力及畢業後之競爭力，研擬本系專業提升計畫，鼓勵在校學生參加專業證照檢定考試，特訂定本獎勵辦法。
申請資格
凡本系大學部及研究所一般生(不含在職專班生)；於在學期間通過專業證照皆可申請。
申請時間
每學期一次公告受理申請日期，每種檢定以一次為限。
申請程序
由學生持獎勵申請表，檢定證書或成績單正本及學生證正本，於申請截止日前向系辦公室提出申請。
補助項目(參考附表一)
補助金額
新臺幣貳仟元。
本辦法經系務會議通過後公告日起實施，修訂時亦同。
台湾交通大学
〖历任校长〗
* 公立交通大学电子研究所时期
o 李熙谋（1958年至1967年）
* 公立交通大学工学院时期
1. 钟皎光（1967年至1969年）
2. 刘浩春（1969年至1972年）
3. 郭南宏（代理）（1972年）
4. 盛庆琜（1972年至1978）
1978年，博爱校区校地不敷使用，遂有偿拨用距离博爱校区四公里，临光复路及高速公路交流道旁的陆军威武营区，并收购周边民地，辟建为光复校区，土地面积约30公顷。其后校地一再扩建，1981年开始，将比邻本校西南之陆军日新营区有偿拨交使用，并陆续征购其他土地，目前全校面积有77.1725 公顷。光复校区是交通大学最主要的部份，设有行政大楼、中正堂、资讯馆、浩然图书资讯中心、活动中心、综合一馆、工程一馆至六馆、科学一馆及二馆、管理一馆及二馆、人社一馆及二馆、电子资讯研究大楼、交映楼、土木结构实验室、学生第一及第二餐厅、学生第七至第十三宿舍、研究生第一及第二宿舍、竹轩女生宿舍和女生第二宿舍等多栋校舍，另运动设施部份辟建体育馆、综合球馆、游泳池和田径场，篮球、排球、网球、棒垒球等各类球场多座。
* 公立交通大学时期
〖著名校友〗
产业界 学术界 文化界
[编辑本段]概况
国立交通大学
National Chiao Tung University
校训 知新致远·崇实笃行
创校 1896年设立南洋公学
1921年改为交通大学
1958年在台复校
类型 公立
* 交大研究总中心
* 国际化推动小组
* 制造管理中心
* 电子与资讯研究中心
* 防灾工程研究中心
* 纳米科技中心
光电子学(一)光度量 光辐射度量 朗伯定律与辐射量计算.
2P B co sq A n 2）朗伯辐射源的辐射亮度
Llim 2P B
A0 cosqA
0
q
△Ω
3）朗伯辐射源L与M的关系
△A
q qqq M d P L c o sd L 2 d/2 c o ss indL
d A2
00
4）小面元的辐射强度I
△S
d2P L co s d d A
n
lq
整个小面积 A 发射的辐射功率
Θ dΩ
dPd2PLcos d A A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
dA △A
Id d PL co s A M co s A
5）小面元产生的辐照度E
Sl2d /cosq
q q q E d P S d P d c o l s 2 L A c o l s 2 c o s M A c o l s 2 c o s
第一章 光辐射物理基础
一、光辐射的度量
1. 辐射度量的基本物理量
1）辐射能量 Q 以电磁波的形式发射、传输或接收的能量
2) 辐射能密度 ω 3）辐射功率 P
(J) 辐射场单位体积中的能量
Q
V
(J/m3)
单位时间内发射传输接收的辐射能量
P Q
(W)
t
点源与扩展源
• 当不使用光学系统时，相对观测者辐射源的最大尺寸小于 观测距离十倍以内时，一般都可称为点辐射源，否则，即 为扩展源。
4） 光出射度 M
面光源单位表面积向半球空间发射的光通量
M F A
5）光强度 I
（lm/m2)
点辐射源在某方向单位立体角的光通量
I F
(lm/Sr=cd) 坎德拉
1 Candela（坎德拉）＝1流明/单位立体角，在英制cd=烛光
全台湾大学排名
大葉大學(生物產業科學系):42級分
義守大學(生物科技學系):40級分
全台灣(數理化學群)大學排名.學測最低錄取總級分數
國立台灣大學(物理學系):71級分
國立交通大學(電子物理學系-光電與奈米科學組):69級分
國立清華大學(物理學系-光電物理組):69級分
國立清華大學(物理學系-物理組):68級分
國立聯合大學(電子工程學系):51級分
銘傳大學(電子工程學系):50級分
逢甲大學(電子工程學系):47級分
中原大學(電子工程學系):46級分
中華大學(電子工程學系):44級分
華梵大學(電子工程學系):43級分
義守大學(電子工程學系):39級分
全台灣(化學工程學系)大學排名.學測最低錄取總級分數
國立台灣大學(化學工程學系):70級分
大葉大學(材料科學與工程學系):47與工程學系):39級分
中國文化大學(紡織工程學系):38級分
明道大學(材料科學與工程學系):37級分
全台灣(土木工程學系)大學排名.學測最低錄取總級分數
國立台灣大學(土木工程學系):66級分
國立交通大學(土木工程學系):62級分
國立台灣大學(外國語文學系):67級分
國立政治大學(英國與文學系):65級分
國立交通大學(外國語文學系):64級分
國立師範大學(英語學系):63級分
國立成功大學(外國語文學系):61級分
國立中央大學(英美語文學系):60級分
國立彰化師範大學(英語學系):59級分
國立中正大學(外國語文學):58級分
輔仁大學(英國語文學系):58級分
中國文化大學(機械工程學系):45級分
大葉大學(機械與自動化工程學系):44級分
1光电子学简介
短波长~长波长 多模光纤~单模光纤 AlGaAs/GaAs~InGaAsP/InP 波分复用(WDM) 相干通信 光电子集成(OEIC)
三项新技术:
自1970年美国康宁公司研制出石英玻璃光导纤 维后，同年贝尔又试制成半导体激光器，这两 项新技术的结合，开创了光信息传输的新时代。 尽管玻璃光纤具有上述一系列优点，但它有一 个致命的弱点就是强度低，抗挠曲性能差，而 且抗辐射性能也不好。因此，近20多年来，科 学家们一直没有停止过对塑料光纤的探索。 塑料光纤（Plastic Optical Fiber 简称POF）， 又称聚合物光纤（Polymer Optical Fiber,亦简称 POF），是采用聚合物材料或有机材料制备而 成的可传导光功率的传输线。
激光技术开辟了崭新的军事应用，包括：
激光瞄准、制导、测距 激光雷达 激光陀螺 激光引信 激光致盲传感器 高能强激光武器等。
ABL
激光应用本身及其提供的研究手段又促进了物理学的发展
非线性光学成为一个重要研究领域：激光与介质（含大 气）相互作用时产生各种非线性效应的物理本质和规律。
参考文献： 1、Introduction to Optical Electronics, Amnon Yariv, Holt. Rinhart and Winston, 1976, 第二版 2、光电学导论,（上面中译本）A.雅里夫著， 李宗崎译，高鼎三校，科学出版社，1983 3、光波电子学, 董孝义著，南开大学出版社， 1987 4、光电子技术基础, 彭江德主编，清华大学 出版社，1988 5、激光物理, 蓝信炬主编，湖南科学技术出 版社，1981。 (电光、声光、光纤部分）
POF分类方法 按折射率结构： 阶跃折射率分布型SI POF 渐变折射率分布型GI POF； 聚苯乙烯PS 芯POF、 按芯材分类： 聚甲基丙烯酸甲酯PMMA芯POF等； 按光纤发光特性分类： 侧面发光(Side-Lit或Side-Light )POF （简称SL POF）、 端发光(End-Lit 或End-Light)POF (简称EL POF)； 按POF直径分类； 大芯径(Large-core)POF(简称LC POF) 小芯径POF。
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A Brief Comparison between Photons and Electrons
(1) A Brief History of Optics and Photonics
• Published in 1704 • Newton described light as a stream of particles, which was used to explain rectilinear propagation, and developed theories of reflection and refraction. The particles in rays of different colors were supposed to have different qualities, possibly of mass, size, or velocity.
Wave-Particle Duality
Example: transmission electron microscopy (TEM) uses p electrons to image atomic structures of solid materials. A typical acceleratiБайду номын сангаасn voltage for electrons is 200 kV. If the relativity effect is ignored, what is the wavelength of electrons?
Louis de Broglie proposed in 1924 that particles also have wave-like properties, which was confirmed experimentally three years later.
There is a legend that when other scientists did not comprehend de Broglie's dissertation. One of the faculty passed it onto Einstein for his interpretation. Einstein replied that de Broglie did not just deserve doctorate but a Nobel Prize. de Broglie was awarded the Nobel Prize in 1929.
(1) A Brief History of Optics and Photonics (2) Wave-Particle Duality (3) A Brief Comparison between Photons and Electrons (4) Electromagnetic Spectrum
Schrödinger developed the general wave theory of the behavior of matter, wave mechanics, in 1926. Wave mechanics revolutionized our understanding of the description of microscopic particles and placed limitations on the extent of information we could have about such systems, that is, the famous Heisenberg uncertainty relationship.