М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И

В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУД А РСТ В Е Н Н Ы Й УН И В Е РСИ Т Е Т

Ф изический ф акультет

К а ф едр а ф и зи к и т в ер дого т ела

Р абоч ая п рограм м а и конт рольны е зад ани я

п о курсу

« О птоэ л ек тр он ик а и ин тегр ал ьн ая оптик а»

для студентов 4-го курса ф изического ф акультета, специальности 014100 « М икро-

электроника и полупроводниковые приб оры »

С ост а в и т ель доцен т к а ф едр ы ф и зи к и т в ер дого т ела А.Н.Лук и н

В оронеж 2002

2

1. П р едисл ов ие

О птоэлектроника, или оптическая электроника, – одно из самы х актуальны х на-правлений современной ф ункциональной электроники. О птоэлектронные приб оры , устройства и системы характеризую тся уникальной ф ункциональной ш иротой и э ф -ф ективно использую тся в инф ормац ионны х системах нового типа для генерации, преоб разования, передачи, хранения и отоб раж ения инф ормац ии. Значение оптоэлек-троники в современном научно-техническом прогрессе трудно переоц енить, особ ен-но в сф ере компью терны х технологий. Н е случайно Н об елевская премия 2001 года присуждена группе учены х, среди которы х выдаю щ ийся российский исследователь, академик Ж .И .А лф еров, именно за достижения в этой об ласти. Современная оптоэлектроника опирается на достижения ряда об ластей науки и техники, среди которы х, прежде всего, долж ны б ы ть выделены ф изика твердого тела, оптика и микроэлектроника. В своем развитии оптоэлектроника, с одной стороны , дополняет современную электронику, с другой - приобретает все б ольш ее самостоя-тельное значение, вытесняя из элементной б азы современной электроники традици-онные электронные приб оры и устройства. В оптоэлектронике много различны х направлений, что не позволяет в рамках данного курса дать их полное описание. П оэтому основное внимание уделяется ф и-зическим принципам раб оты и технологическим аспектам разраб отки и создания ос-новны х оптоэлектронны х устройств. Э то источники излучения – полупроводнико-вые светодиоды и лазеры , приемники излучения, использую щ ие в своей раб оте внут-ренний ф отоэф ф ект – ф отодиоды и ф оторезисторы , преоб разователи оптического из-лучения в электрическую энергию и системам связи (В О ЛС). К урс оптоэлектроники и интегральной оптики изучается студентами дневного от-деления ф изического ф акультета специальности 014100 « М икроэлектроника и полу-проводниковые приб оры » в течение восьмого семестра. О снову курса составляю т лекции, лаб ораторные раб оты (ф изпрактикум ) и самостоятельная раб ота – контроль-ные задания, которые выполняю тся студентами во внеучеб ное время. П о окончании учеб ного семестра студенты сдаю т зачет по лаб ораторны м раб отам и экзамен по лек-ц ионному курсу.

2. Ц ел и и задачи дисципл ин ы и ее место в учебн ом пр оцессе

2.1. Ц елью преподавания дисциплины является ф ормирование у студентов комплек-са знаний, умений и навыков, необ ходимы х при реш ении теоретических и прак-тических задач, возникаю щ их в научно-практическом направлении, сф ормиро-вавш емся на стыке трех наук - ф изики твердого тела, оптики и микроэлектрони-ки.

2.2. О сновной задачей дисциплины является усвоение основны х принципов ф изи-ческих явлений и закономерностей, положенны х в основу раб оты различны х

3

приб оров и устройств оптоэлектроники и интегральной оптики, ознакомление с их конструкциями, технологией изготовления и областями применения. В ре-зультате изучения дисциплины студенты долж ны знать ф изические принципы раб оты приб оров и устройств оптоэлектроники и интегральной оптики, уметь реш ать практические задачи, связанные с проектированием и разраб откой сис-тем оптоэлектроники и интегральной оптики, иметь представление об основны х тенденциях дальнейш его развития оптоэлектроники и интегральной оптики.

2.3. П еречень дисциплин, усвоение которы х необ ходимо при изучении курса “О п-тоэлектроника и интегральная оптика”.

2.3.1. Квантовая механика (квантовая теория излучения). 2.3.2. Статистическая ф изика (квантовая статистика). 2.3.3. Ф изика твердого тела (оптические свойства твердого тела). 2.3.4. Ф изика полупроводников (теория электронно-дырочного перехода, контакта

металл-полупроводник, гетероперехода). 2.3.5. Т ехнология полупроводниковы х приб оров (технология интегральны х схем ). 2.3.6. Т еоретические основы электрорадиотехники (основные методы об ра- б отки,

передачи и приема инф ормац ии).

3. Содер жан ие к ур са « О птоэ л ек тр он ик а и ин тегр ал ьн ая оптик а»

3.1. В ведение. П редмет курса, его определение. Ф изические основы оптоэлектро-

ники и интегральной оптики. Т вердотельная оптоэлектроника и интегральная оптика – как разновидность ф ункциональной микроэлектроники. Структурные элементы оптоэлектроники и интегральной оптики. Д еление оптоэлектроники на когерентную и некогерентную .

3.2. Ф изические основы раб оты оптоэлектронны х источников излучения. Э миссия излучения из полупроводников. В иды излучательной реком бинац ии в полу-проводниках. Т еория В ан Русб река - Ш окли. Квантовый вы ход излучательной реком бинац ии. Соб ственная излучательная реком бинац ия. И злучательная ре-ком бинац ия своб одны х и связанны х экситонов. И злучательная реком бинац ия своб одны х носителей на связанны х состояниях. М еж примесная излучательная реком бинац ия. В нутриц ентровые и внутризонные переходы . Безизлучательная реком бинац ия.

3.3. П олупроводниковые светодиоды и лазеры . И злучательные проц ессы в гомо- и гетеро- электронно-дырочны х переходах. И нж екция неосновны х носителей че-рез гомо- и гетеро- электронно-дырочный переход. К онструкция и технология изготовления светодиодов. Т ехнические параметры светодиодов. П риб оры для визуального отоб раж ения инф ормац ии. Связь меж ду спонтанны м и вынуж -денны м излучением . Условия возникновения лазерного излучения. И нж екци-онные лазеры на гомо- и гетеро- электронно-дырочны х переходах. Л азеры с оптическим и электронны м возб уж дением .

3.4. П риемники излучения. Ф отоэлектрические явления. Ф отопроводимость. Ф ото-вольтаические явления. П олупроводниковые ф отоприемники. О сновные пара-

4

метры ф отоприемников. Ф оторезисторы . Ф отодиоды . В ентильный и ф отоди-одный режимы раб оты ф отодиода. Солнечные элементы . П олупроводниковые приемники лазерного излучения.

3.5. Э лементная б аза и устройства оптоэлектроники и интегральной оптики. О п-троны как структурные элементы логических схем . О птрон с положительной об ратной связью . О птроны с электрооптической связью . Клю чевые и развязы -ваю щ ие оптроны . О птоэлектронные преоб разователи постоянного напряж ения в переменное. О птрон в режиме аналогового преоб разователя. П реоб разовате-ли оптических сигналов. И спользование оптических явлений в запоминаю щ их устройствах.

3.6. Системы передачи инф ормац ии. П рименение волоконной оптики в оптоэлек-тронике и интегральной оптике. П ередача света по волоконно-оптическим све-товодам . О сновные характеристики волоконно-оптических световодов. И зго-товление волоконно-оптических световодов. П отери излучения в волоконно-оптических линиях связи. О птические каб ели. В вод излучения в волоконно-оптические линии связи. О птические разъемы .

3.7. И нтегрально-оптические волноводы . М етоды изготовления тонкопленочны х волноводов. Т онкопленочные покрытия. Э питаксиальное наращ ивание. В олно-воды на основе электроптического э ф ф екта.

3.8. Заклю чение. О сновные тенденции в развитии оптоэлектроники и интегральной оптики. И нтегрально-оптические микросхемы и их применение.

4. Кон тр ол ьн ые задан ия по к ур су « О птоэ л ек тр он ик а и ин тегр ал ьн ая оп-

тик а»

4.1. Ф изические принципы раб оты светоизлучаю щ его диода (СИ Д ). 4.2. Ф изические принципы раб оты (СИ Д ) на гетеропереходе.. 4.3. Ф изические принципы раб оты Д ГС –лазера. 4.4. Ф изические принципы раб оты p-i-n ф отодиода. 4.5. Ф изические основы раб оты ф отодиодного оптрона.

5. Кон тр ол ьн ые в опр осы по к ур су « О птоэ л ек тр он ик а и ин тегр ал ьн ая опти-к а»

1. Ч то такое ф ункциональная электроника? П риведите примеры устройств ф ункциональной электроники.

2. Ч то такое твердотельная оптоэлектроника? К акие диапазоны длин волн электромагнитного излучения рассматриваю тся в оптоэлектронике?

3. Ч то такое оптоэлектронный приб ор? П риведите пример. 4. Ч то такое лю минесц енция? П еречислите виды лю минесц енции. 5. Ч то такое электролю минесц енция? П еречислите виды электролю минесц ен-ц ии.

6. И зоб разите граф ики энергетической зависимости электронной плотности, распределения Ф ерми и плотности состояний для полупроводника в равно-весном состоянии.

5

7. И зоб разите граф ики энергетической зависимости электронной плотности для полупроводника в неравновесном состоянии.

8. И зоб разите энергетическую диаграмму известны х В ам видов излучатель-ной реком бинац ии.

9. П еречислите исходные полож ения теории В ан Русб река – Ш окли. 10. К акую универсальную взаимосвязь устанавливает уравнение В ан Русб река

- Ш окли ? 11. Ч то такое излучательное время жизни ? 12. Ч то такое внутренний квантовый вы ход лю минесц енции ? 13. Ч то такое внеш ний квантовый вы ход лю минесц енции ? 14. К акие полупроводниковые м атериалы называю тся прямозонны ми и какие непрямозонны ми ?

15. П очему вероятность прямы х переходов вы ш е, чем непрямы х ? 16. О пиш ите механизмы оптического поглощ ения и лю минесц енции с участи-ем своб одны х экситонов. И зоб разите энергетическую диаграмму экситон-ны х уровней.

17. О пиш ите проц есс лю минесц енции с участием связанны х экситонов. 18. О пиш ите проц есс излучательной реком бинац ии своб одны х носителей на связанны х состояниях. И зоб разите энергетическую диаграмму.

19. О пиш ите проц есс меж примесной излучательной реком бинац ии. Д айте об ъ -яснения особ енностям спектра.

20. О пиш ите проц ессы излучательной реком бинац ии с участием внутриц ен-тровы х и внутризонны х переходов.

21. О пиш ите известные В ам виды б езизлучательной реком бинац ии. 22. О пиш ите проц ессы О ж е реком бинац ии. 23. И зоб разите энергетическую диаграмму электронно-дырочного перехода с сильно легированны ми об ластями б ез смещ ения и при прямом смещ ении, соответствую щ ем м аксимуму туннельного тока.

24. И зоб разите вольтамперную характеристику электронно-дырочного перехо-да с сильно легированны ми p и n об ластями и дайте к ней пояснения.

25. Ч то такое коэф ф ициент инжекции электронно-дырочного перехода? 26. И зоб разите энергетическую диаграмму гетеро- р-n перехода при Е g n-об ласти б ольш ей, чем Е g р-об ласти в равновесном состоянии и при прямом смещ ении, соответствую щ ем м аксимуму тока инжекции.

27. П еречислите преимущ ества гетеро- р-n перехода. 28. Ч то такое светодиод ? И зоб разите основные светодиодные структуры и дайте к ним пояснения.

29. П еречислите технические параметры светодиодов. 30. О пиш ите проц есс вынужденной реком бинац ии. 31. П ри каком условии вынужденная реком бинац ия превалирует над спонтан-ной ? Ч то такое инверсная заселенность ?

32. П еречислите условия возникновения лазерного излучения. 33. В чем заклю чается волноводный э ф ф ект в полупроводниковом лазере ? 34. О пиш ите конструкцию и технологию изготовления лазера на гомо р-n пе-реходе.

6

35. И зоб разите и опиш ите конструкцию Д ГС-лазера. 36. О пиш ите принципы раб оты лазеров с электронны м и оптическим возб уж -дением .

37. Ч то такое ф отопроводимость? 38. О т каких ф акторов зависит ф отопроводимость? 39. Н апиш ите первое характеристическое соотнош ение для ф отопроводимости. 40. Н апиш ите второе характеристическое соотнош ение для ф отопроводимости. 41. Ч ем об условлена спектральная зависимость ф отопроводимости? 42. К аковы условия возникновения ф отоЭ Д С ? 43. К ачественно опиш ите э ф ф ект Д ем б ера. 44. О пиш ите ф отомагнитный э ф ф ект Кикоина – Н оскова. 45. Ч то такое вентильный ф отоэф ф ект ? 46. О пиш ите возникновение вентильной ф отоЭ Д С. 47. И зоб разите семейство вольтамперны х характеристик ф отодиода. 48. О пиш ите раб оту р-n перехода в ф отодиодном режиме. 49. Ч то такое чувствительность ф отоприемника ? 50. Ч то такое пороговая чувствительность? 51. Ч то такое об наружительная способ ность ф отоприемника? 52. Ч то такое постоянная времени ф отоприемника? 53. Ч то такое частотная характеристика ф отоприемника? 54. Д айте качественное об ъяснение частотной зависимости ф оточувствитель-ности.

55. П еречислите наиб олее актуальные спектральные диапазоны , в которы х ра-б отаю т оптоэлектронные ф отоприемники и полупроводниковые м атериалы , используемые для их изготовления.

56. К акие виды ф отодиодов В ы знаете? 57. Ч то такое р-i-n структура и каков принцип ее раб оты ? 58. Ч то такое элемент солнечной б атареи и какие треб ования предъявляю тся к нему?

59. О пиш ите принцип раб оты ф отоприемника на основе б арьера Ш оттки. 60. О пиш ите принцип раб оты ф отоприемника на основе гетеро- р-n перехода. 61. За счет чего происходит внутреннее усиление в ф оторезисторах? 62. О пиш ите основные достоинства и недостатки ф ототранзисторов. 63. О пиш ите устройство и принцип раб оты ф оторезистора. 64. О пиш ите раб оту лавинного ф отодиода. 65. Ч то такое элементарная оптопара (оптрон)? 66. И зоб разите схему и опиш ите раб оту оптрона с внеш ней оптической и внут-ренней электрической связями.

67. И зоб разите схему и опиш ите раб оту оптрона с внутренней оптической свя-зью .

68. И зоб разите схему и опиш ите раб оту оптрона с электрооптической связью (с положительной оптической об ратной связью ).

69. И зоб разите схему и опиш ите раб оту оптрона с об ратной отриц ательной оп-тической связью .

7

70. О пиш ите подроб но конструкцию и устройство оптрона с внутренней опти-ческой связью .

71. О пиш ите возмож ные варианты применения оптронов как компонентов ра-диоэлектронной аппаратуры , нарисуйте схемы .

72. Ч то такое В О ЛС? К акие варианты конструкции В О ЛС В ам известны ? 73. К акие характеристики В О ЛС В ы знаете? 74. О пиш ите конструкцию оптических каб елей. 75. К акие конструкции использую тся для ввода излучения в световоды ? 76. О пиш ите конструкции оптических разъемов. 77. К аковы преимущ ества В О ЛС перед электрической связью ?

6. У чебн о – методическ ие матер иал ы по дисципл ин е 6.1. Ли т ерат ура основная 1. Н осов Ю .Р. О птоэлектроника.- М .: Радио и связь, 1989. – 360 с. 2. М арты нов В .Н ., К ольц ов Г.И . П олупроводниковая оптоэлектроника. - М .: М И -СИ С, 1999. – 399 с.

3. П ихтин А .Н . Ф изические основы квантовой электроники и оптоэлектроники - М .: В ы сш ая ш кола, 1983.- 304 с.

4. В асилевский А .М ., Кропоткин М .А ., Т ихонов В .В . - О птическая электроника. –Л .: Э нергоатомиздат, 1990.- 367 с.

5. Х ансперджер Р., И нтегральная оптика. - М .: М ир, 1985. – 384 с. 6.2. Ли т ерат ура доп олни т ельная . 1. К озанне А ., Ф лере Ж . О птика и связь. - М .: М ир, 1984. 2. Берг Г. Д ин П . Светодиоды . - М .: М ир, 1979.- 686 с. 3. Н осов Ю .Р., Сидоров В .А . О птроны и их применение. М .: Радио и связь, 1981.–

280 с. 4. Ш арупич Л .С, Т угов Н .М . О птоэлектроника.- М .: Э нергоатомиздат,1984.- 256 с. 6. Суэм ац у Я ., К атаока С. О сновы оптоэлектроники.- М .: М ир, 1988.- 285 с.

8

ЗАДАНИЕ № 1

Ф И ЗИ Ч Е СК И Е П РИ Н Ц И П Ы РА БО Т Ы СВ Е Т О И ЗЛ У Ч А Ю Щ Е ГО Д И О Д А Н еоб ходимо предложить технологические приемы создания и об основать ф изиче-ские принципы раб оты светоизлучаю щ его диода (СИ Д ) на гомо-р -п переходе, излу-чаю щ его зеленый свет (λ=555 нм ) и предназначенного для использования в качестве индикатора. 1.1. П роанализируйте содерж ание задания с ц елью вы б ора исходны х м атериалов для изготовления тела СИ Д , если известно, что в технологическом проц ессе твер-дые растворы полупроводниковы х вещ еств не использую тся.

1.2. К какому типу полупроводников (прямозонные или нет) относится вы б ран-ный В ами м атериал, изобразите энергетическую диаграмму излучательны х пере-ходов.

1.3. С какой ц елью в данный полупроводник вводится нейтральная примесь азота? 1.4. О пиш ите ф изические принципы раб оты СИ Д и изобразите энергетические диаграммы в равновесном и раб очем режимах.

1.5. П еречислите основные технологические проц ессы создания СИ Д .э 1.6. П редложите оптимальную конструкцию СИ Д с ц елью достижения м аксималь-ного значения внеш него квантового вы хода.

1.7. П очему полупроводниковый СИ Д имеет ш ирину эмиссионной линии порядка сотен ангстрем , в то время как полупроводниковый лазер имеет ш ирину линии около 1 Ǻ ?

Ли т ерат ура 1. М арты нов В .Н ., К ольц ов Г.И . П олупроводниковая оптоэлектроника. - М .: М И -СИ С, 1999. – 399 с.

2. Берг Г. Д ин П . Светодиоды . - М .: М ир, 1979.-686 с. 3. Н осов Ю .Р. О птоэлектроника.- М .: Радио и связь, 1989. – 360 с.

9

ЗАДАНИЕ № 2

Ф И ЗИ Ч Е СК И Е П РИ Н Ц И П Ы РА БО Т Ы СИ Д Н А ГЕ Т Е РО - р -п П Е РЕ Х О Д Е И меется светоизлучаю щ ий диод (СИ Д ), изготовленный на основе твердого раствора Ga 1-x Al x As c λ изл.=825 нм и предназначенный для использования в В О ЛС. Струк-тура гетеро-СИ Д и послойное распределение значений ш ирины запрещ енной зоны представлены на рис.1.

Рис. 1.

а) структура СИ Д на основе твердого раствора, б ) послойное распределение значений ш ирины запрещ енной зоны гетеро-СИ Д . 2.1. О пиш ите ф изические принципы раб оты СИ Д и изобразите энергетические

диаграммы в равновесном и раб очем режимах. П еречислите преимущ ества и недостатки гетероструктур.

2.2. О характеризуйте излучение СИ Д (когерентное или нет, дискретное или непре-рывное). И зоб разите качественно спектр излучения СИ Д .

2.3. Н азовите основные преимущ ества и недостатки использования этого м атериа-ла

2.4. Рассчитайте энергию ф отонов в инф ракрасном диапазоне (λ=825 нм ) 2.5. П редложите конструкцию СИ Д , оптимальную с точки зрения достижения

м аксимального значения коэф ф ициента передачи излучения в В О ЛС. 2.6. П еречислите типовые технологические проц ессы создания СИ Д . Ч то создает

основное затруднение при жидкоф азном эпитаксиальном выращ ивании данно-го дого раствора (см . рис.2)? К ак мож но управлять градиентом конц ентрации Al в выращ иваемом cлое?

2.7. П очему в качестве параметра электрического режима вы бираю т прямой ток через СИ Д , а не напряж ение на СИ Д ?

10

Рис.2. Состав кристалла GaAlAs в зависимости от состава расплава.

Ли т ерат ура 1. М арты нов В .Н ., К ольц ов Г.И . П олупроводниковая оптоэлектроника. - М .: М И -СИ С, 1999. – 399 с.

2. Берг Г. Д ин П . Светодиоды . - М .: М ир, 1979.- 686 с. 3. Н осов Ю .Р. О птоэлектроника.- М .: Радио и связь, 1989. – 360 с.

11

ЗАДАНИЕ № 3

Ф И ЗИ Ч Е СК И Е П РИ Н Ц И П Ы РА БО Т Ы Д ГС Л А ЗЕ РА

О пиш ите конструкцию полупроводникового лазера на основе Ga 1-x Al x As, представленного на рис.1.

Рис. 1. Структура контактного полоскового лазера на Ga 1-x Al x As. 1- диэлектрик; 2 – контакты .

3.1. Н азовите необ ходимые условия лазерного возб уж дения (генерации). 3.2. Н азовите характерные особ енности полупроводниковы х лазеров. 3.3. П еречислите основные свойства лазерного излучения. 3.4. О пиш ите ф изические принципы раб оты данного лазера и изобразите структуру энергетических зон гетероперехода.

3.5. О пределите примерную длину волны излучения Д ГС лазера, если ш ирина за-прещ енной зоны кристалла активного слоя равна 0,88 э В .

3.6. В чем б удет проявляться волноводный э ф ф ект удерж ания носителей для данной структуры ?

3.7. Н азовите основные технологические проц ессы создания данной структуры .

12

Ли т ерат ура

1. М арты нов В .Н ., К ольц ов Г.И . П олупроводниковая оптоэлектроника. - М .: М И -СИ С, 1999.- 399 с.

2. Берг Г. Д ин П . Светодиоды . - М .: М ир, 1979.- 686 с. 3. Н осов Ю .Р. О птоэлектроника.- М .: Радио и связь, 1989. – 360 с. 4. Х ансперджер Р. И нтегральная оптика: Т еория и технология. - М .: М ир, 1985. –

379 с.

13

ЗАДАНИЕ № 4

Ф И ЗИ Ч Е СК И Е П РИ Н Ц И П Ы РА БО Т Ы р -i-n Ф О Т О Д И О Д А О пиш ите с помощ ью рисунка конструкцию р -i-n ф отодиода и об ъясните воздействие света на него.

4.1. И зоб разите энергетическую диаграмму перехода и об ъясните механизм воз-никновения ф ототока.

4.2. П риведите вольтамперные характеристики ф отодиодов при воздействии на него света различной интенсивности (вклю чая нулевую ). Будет ли протекать ф о-тоток при прямом смещ ении на ф отодиоде?

4.3. О пределите пороговую длину волны λ для кремниевого ф отодиода. 4.4. И зоб разите распределение электрического поля в р -i-n структуре при прило-ж ении об ратного смещ ения. Рассмотрите кратко ф акторы , определяю щ ие э ф ф ек-тивность превращ ения световой энергии в электрическую в таких ф отодиодах

4.5. Н азовите основные технологические проц ессы создания данной структуры . Ли т ерат ура

1. П олупроводниковые ф отоприемники. Ультраф иолетовый, видимый и б лиж ний инф ракрасный диапазоны спектра / П од ред. проф . В .И . Стаф еева - М .: Радио и связь.- 1984.- 216 с.

4. М арты нов В .Н ., К ольц ов Г.И . П олупроводниковая оптоэлектроника. - М .: М И -СИ С, 1999. – 399 с.

14

ЗАДАНИЕ № 5

Ф И ЗИ Ч Е СК И Е О СН О В Ы РА БО Т Ы Ф О Т О Д И О Д Н О ГО О П Т РО Н А

Н а рис.1 представлена конструкция оптрона в качестве излучателя, иммерси-онной среды , ф отоприемника которого, использовались следую щ ие м атериалы соответственно: арсенид галлия (показатель преломления n=3.6), кремнийоргани-ка (n=3.5) и кремний (n=3.5) . .

Рис. 1. К онструкция оптрона. 5.1. О пиш ите составные части этого устройства и его раб оту. К акие виды оптиче-ских переходов использую тся при генерации излучения в источнике света? К акие длины волн соответствую т длинноволновой границ е спектра (λ гр.) и м аксимуму спектра излучения (λ max)? К акое основное треб ование предъявля-ется к используемы м в оптроне приемнику и источнику излучения?

5.2. К акой вид связи используется меж ду составны ми частями этого устройства? 5.3. К акие преимущ ества имеет оптрон, сконструированный из таких составны х частей?

5.4. П еречислите ф акторы , влияю щ ие на б ы стродействие такой структуры . 5.5. К акие преимущ ества, б лагодаря специф ике оптической связи, имею т оптроны по сравнению с электронны ми устройствами ?

5.6. Будут ли зависеть ф ренелевские потери (потери на отраж ение) от того, входит ли излучение из среды с меньш им показателем преломления в среду с б оль-ш им , или наоб орот? К ак мож но уменьш ить ф ренелевские потери? В о сколько раз увеличатся ф ренелевские потери при использовании в качестве иммерси-онной среды воздуш ного оптического канала?

5.7. В озмож но ли технологически создание данного оптрона в монолитном испол-нении? П риведите один из вариантов возмож ной конструкции оптрона в мо-нолитном исполнении. Н азовите основные технологические операции, исполь-зуемые при его изготовлении.

15

Ли т ерат ура

1. Н осов Ю .Р,.Сидоров А .С. О птроны и их применение.- М .: Радио и связь, 1981.- 280 с.

2. Ш арупич Л .С., Т угов Н .М .О птоэлектроника. - М .: Э нергоатомиздат, 1984 . – 256 с.

Составитель доц ент каф едры ф изики твердого тела Л укин А натолий Н иколаевич Редактор Т ихомирова О .А .