《光电子技术》Chap绪论资料讲解.ppt

光电子技术 第一章 绪论 1.1 光电子技术 1.2光电子技术发展简史 1.3 信息光电子技术与器件 1.4 光电子技术应用 1.1 光电子技术 光电子技术是光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术 光子技术的研究对象 光子的特性 光子与物质的相互作用 光子在自由空间或物质中的运动与控制 电子技术的研究对象 电子的特性 电子与物质的相互作用 电子在自由空间或物质中的运动与控制 光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换 的相关技术,也是光波段的电子技术 光电子技术的研究对象 光波段(红外线、可见光、紫外线和软X射线) 1.2 光电子技术发展简史 第一阶段 光电探测器问世 ·1873年 英国W.R.史密斯发现了硒的光电导特性 (内光电效应) ·1888年 德国H.R.赫兹观察到紫外线照射到金属上时, 能使金属发射带电粒子 ·1890年 勒纳对带电粒子的电荷质比的测定,证明它们 是电子,由此弄清了外光电效应的实质 ·1929年 L.R.科勒制成银氧铯光电阴极,出现光电管 ·1939年 苏联V.K.兹沃雷制成实用的光电倍增管 1.2 光电子技术发展简史 ·40年代 出现了用半导体材料制成的温差型红外探测器和测辐射热计 ·50年代中 可见光波段的硫化镉(CdS),硒化镉(CdSe)光敏电阻和 短波红外硫化铝光电探测器投入使用 ·1958年 英国劳森等发明□镉汞(MCT)红外探测器 ·红外探测器自60年代以来快速发展,40多年来美、英、法等大力开发了 中波(3~5μm)和长波(8~14μm)红外多元探测器,并广泛应用于夜视、 侦察和制导系统等领域 ·1992年起 各国用红外焦平面阵列在各种成像技术中取代多元探测组件 ·30年代末 PbS红外探测器问世,室温下探测到3μm ·50年代末 美国将探测器用于代号为响尾蛇的空空导弹 1.2光电子技术发展简史 ·激光器诞生及发展 ·1916年 爱因斯坦在《关于辐射的量子理论》中,提出了光的受激辐射 及光放大的概念,这为激光器的产生提供了理论基础 ·1954年 美国汤斯以制冷的氨分子作为工作物质,研制成了微波激射器 稍后,苏联巴索夫和普洛霍洛夫以氟化铯为工作物质制成了微 波激射器 ·1958年 汤斯和肖诺将微波受激辐射的原理推广到红外和可见光波段, 引入了激光的概念 ·1960年 梅曼研制成功了世界的一台激光器——红宝石激光器.随后, 各种固体、气体、液体、半导体激光器相继出现.同时从第一 台激光器诞生之日起,人们就开始探索激光的应用.激光的军事 应用被优先考虑 ·1961年 第一台激光测距仪问世 第二阶段 红宝石激光器 望远镜式激光测距仪 1.2光电子技术发展简史 第三阶段 ·低损耗光纤问世 ·1966年 英籍华人高锟等提出了实现低损耗光纤的可能 ·1970年 美国研制出损耗为20dB/KM的石英光纤和室温下连续工作 的激光二极管,使光纤通信成为现实,这一年被公认为“光纤 通信元年” ·90年代初 光纤放大和波分复用技术诞生 ·80年代初 日本,美国,英国相继建成全国干线光纤通信网 1.2光电子技术发展简史 ·光纤传感技术源于80代初.90年代初中期光纤激光器、光纤光栅等光 纤元件崭露头角 光纤激光器 光纤光栅 利用啁啾和波长同时可调谐的光纤光栅 1.2光电子技术发展简史 ·光存储技术发展很快.1972年荷兰飞利浦公司演示了模拟式激光视盘. 1982年飞利浦公司同日本索尼公司合作,推出了第一台数字式激光唱机. CD,VCD,DVD迅速进入千家万户 1.3 信息光电子技术与器件 按信息传递的各各环节划分 光源 信息加载 或光控制 光传输 处理 存储 光信号 接收 光源器件 光调制器件 光传输器件 光探测器件 光显示器件 1.4 光电子技术应用 光电子技术像其它高新技术一样,始终收到军方的高度重视.在军事方面 的应用不可忽视 1.军事方面的应用 1983年,美国总统提出的战略防御倡议(SDI),包括高能激光武器,基于红 外焦平面阵列的星载预警系统,以及许多光电子器件和整机系统 199