光电子技术绪论.ppt

光学Optics传统光学：以几何光学和物理光学为基础,各种光学仪器和设备（显微镜、望远镜、照相机、经纬仪、光谱仪）。现代光学：以电磁辐射为研究对象（黑体辐射）,以光与物质相互作用为主要研究内容（新型光源、光电效应、光探测器等）。电磁波谱电磁波谱光是一种电磁波，X射线、?射线也都是电磁波。它们的电磁特性相同，只是频率或波长不同而已。将电磁波按其频率或波长的次序排列成谱，则称为电磁波谱。通常所说的光学区域或光学频谱包括：红外线、可见光和紫外线。由于光的频率极高1012～1016Hz，一般采用波长表征，光谱区域的波长范围约从1mm到10nm。 远红外 (1mm~20?m)红外线(1mm~0.76?m) 中红外 (20?m~1.5?m) 近红外 (1.5?m~0.76?m) 红色 (760nm~630nm) 橙色 (630nm~600nm) 黄色 (600nm~570nm)可见光(760~380nm) 绿色 (570nm~490nm) 青色 (500nm~450nm) 蓝色 (450nm~430nm) 紫色 (430nm~380nm) 近紫外 (380nm~300nm)紫外光(380~10nm) 中紫外 (300nm~200nm) 真空紫外(200nm~10nm)光子学Photonics(1960)它是研究以光子作为信息载体和能量载体的科学，主要研究光子是如何产生及其运动和转化的规律。所谓光子技术，主要是研究光子的产生、传输、控制和探测的科学技术。现在，光子学和光子技术在信息、能源、材料、航空航天、生命科学和环境科学技术中的广泛应用，必将促进光子产业的迅猛发展。“从电子学类推，光子学一词描述光子在信息传输中的应用，包括光子束的产生、导波、偏转、调制、放大，图象处理、存储和探测”。激光光子时代的领衔主角。光电子学Opto-electronics(1960)光学与电子学相结合的产物。光电子学是指光波波段，即红外线、可见光、紫外线和软X射线（频率范围3×1012～1016Hz或波长范围1mm~10nm）波段的电子学。将电子学使用的电磁波频率提高到光频，产生电子学所不可能产生的许多新功能。以前由电子方法实现的任务现在用光学方法来完成——光电子学，研究光子与束缚电子的相互作用，是光子学的第一个阶段。激光器的发明(1960年)是20世纪的重大成就之一是继原子能、半导体、计算机后的又一重大发明计算机延伸了人的大脑而激光延伸了人的五官是探索大自然奥秘的超级“探针”激光开始了光学一场新的革命它的诞生标志着量子光学由学术走向技术它使近代光学和电子学联姻，诞生了光电子学，使传统光学、近代光学进入现代光学和光子学的新世纪；激光已经改变和正在改变我们的生活。如果20世纪没有光学的迅猛发展，即没有20世纪初光的本性的认识促进了相对论和量子力学理论的形成没有60年代激光的发明没有80年代光通信的出现没有90年代大存储量的光盘的发展也就不可能有今天的互联网时代，人类也不可能进入21世纪的信息社会。光子学的突破11970年L.Esaki和R.Tsu提出半导体超晶格概念和理论以来，超晶格和量子阱异质结构的研究得到飞速发展；2谐振腔量子电动力学效应的发现和垂直腔面发射激光器的问世，是光子学发展过程中在理论和器件上的一大突破；3导波光学、非线性导波光学的发展，在光纤通讯上导致了三项重要成果：掺铒光纤放大器、孤子激光器和光孤子的传输、波分复用技术；