Opis
Przedmiotem niniejszego podręcznika są wybrane zagadnienia z podstaw fotoniki i optoelektroniki – powiązanych ze sobą dziedzin nowoczesnych, ale mających za sobą bogatą historię, dla-tego przywołano w niej niektóre dawniejsze wydarzenia mające wpływ na kształtowanie się kul-tury technicznej społeczeństwa. W dzisiejszych czasach wiele szczegółowych rozwiązań szybko się dezaktualizuje. Uznano zatem za celowe przedstawienie problemów o możliwie uniwersalnym znaczeniu – treść poszczególnych rozdziałów skupia się wokół związanych z ich tematyką obowiązujących definicji, pojęć, oznaczeń. Zaprezentowano istotne ogólne zależności funkcjonalne, schematy blokowe i strukturalne. Przedstawiono wybrane przykłady zastosowania elementów fotonicznych i optoelektronicznych. Szczegółowe zagadnienia, wykraczające poza przyjęte ramy podręcznika, można znaleźć w specjalistycznej literaturze, której obszerny wykaz znajduje się na końcu książki. W wielu miejscach podręcznika wykorzystano doświadczenie nabyte przez jego autorki w ciągu długoletniej pracy ze sprzętem pomiarowym i podczas nauczania optoelektroniki na kierunku elektrotechnika oraz metrologii i przedmiotów pokrewnych na różnych kierunkach politechnicznych. Dokonano takiego wybo-ru rozpatrywanych zagadnień i sposobu ich prezentacji, by były przydatne dla czytelników o wiedzy pozyskanej dotąd w różnym stopniu i zakresie. Starając się zredukować formalne opisy zjawisk i sygnałów do niezbędnego minimum, szczególną uwagę poświęcono omówieniu moż-liwości aplikacyjnych i wskazaniu uwarunkowań technicznych. Spis treści1. Wstęp 5 2. Przedmiot oraz znaczenie optoelektroniki i fotoniki 7 3. Cechy promieniowania optycznego i analogie elektrooptyczne 11 3.1. Właściwości promieniowania elektromagnetycznego 11 3.2. Specyfika i znaczenie optycznych sygnałów pomiarowych 18 3.3. Metodyka pomiarów optoelektronicznych 22 4. Emisja, detekcja i transmisja sygnałów optycznych 26 4.1. Źródła promieniowania optycznego 26 4.1.1. Wprowadzenie 26 4.1.2. Diody elektroluminescencyjne 42 4.1.3. Lasery i diody laserowe 42 4.2. Odbiorniki promieniowania optycznego 59 4.2.1. Wprowadzenie 59 4.2.2. Półprzewodnikowe fotodetektory złączowe: fotodiody, fotoogniwa i fototranzystory 64 4.2.3. Fotorezystory 85 4.2.4. Matryce światłoczułe 89 4.3. Światłowody 105 4.3.1. Wprowadzenie 105 4.3.2. Cylindryczne światłowody włókniste 107 4.3.4. Światłowody fotoniczne i kapilarne 118 4.4. Inne wybrane elementy optoelektroniczne 121 5. Podsumowanie 126 Literatura 128 Wybrane pojęcia, oznaczenia i stałe 137