信号
λ1
发射机
光放大器
λ1
功放
预放
λn 复用器
光通信：光波频率~ 1016Hz, 允许高频调制，
解复用器
λn 接收机
目前商用水平：每波长10~40Gb/s
通信容量大 不受电磁干扰 发展趋势：路数增多，信道间隔加密， 传输距离加长
信号
这个系统中都包含了哪些功能？这些功能都 是怎样实现的？
9
电视系统（CATV）
7
光电子技术
光通信
无线光通信
量子通信
宽带、高速、长距离（干线，点对点）
城域网
无线接入网
光传感
光纤传感
医疗诊断
生物信息
环境监测
安全监测
其它：光盘、存储、条形码、加工、武器……
8
波分复用光通信系统
Wavelength Division Multiplexing (WDM)Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA)
5
绪论
➢ §1、问题的提出及概述 ➢ §2、光电子学与光电子技术简介 ➢ §3、 光电子信息产业的重要性 ➢ §4 、光电子技术的应用 ➢ §5 、本课程的主要内容 ➢ §6 、本课程学习方法、要求
6
§1、问题的提出及概述
•什么是“光电子学”； •什么是“光电子技术”； •什么是“光电子技术基础”；
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光电子技术分类
➢ 包括两大类技术: ➢ 光电子信息技术: ➢ 激光在电子信息技术中的应用形成的技术。
包含：光电检测与信息处理;光通信;光存储; 光显示等等。 ➢ 光电子能量科学技术： 太阳能的利用; 高效节能光源； 高功率激光器；激光加工；激光生命科学
20
什么是“光电子”； •什么是“光电子技术”； •什•什么么是是““光光电电子子技技术术基基础础””
光电子技术
ELECTRONIC TECNOLOGY
暨南大学
1
课程类别 ：选修课 教学对象 ：电子系本科生 总学时数 ：36学时 学分数 ：2学分 教材 ：《光电子技术》
张永林、狄红卫编著 高等教育出版社 2005年第1版
2
课程简介 ：
光电子技术是光学、光电子科学中一门重 要的专业基础课。本课程介绍光电子技术 的理论和应用基础，介绍光电子系统中关 键器件的原理、结构、应用技术和新的发 展。通过课堂教学和实践环节，使学生掌 握光电子技术的基本知识和实用技术，能 够正确地选择和应用光电子器件来建立合 适的光电系统，培养运用光电子技术解决 实际问题的能力。
21
基础：各种技术共同的基本规律
•
•在外场作用下光和物质的相互作用 外场：电场、磁场、强光场、超声（应 变）场等
物理效应：电光效应、磁光效应、强光非线 性光学效应、声光效应
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共同的基本规律
物理过程：
入射光场 电偶极子振动 辐射次波（频率相 同） 相干叠加——光的传播规律（线性） 外场和入射光场共同作用 改变了电偶极子振 动频率 辐射次波和入射波频率不同——光的 传播规律（非线性）
➢ 半导体微电子学——集成电路。
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电子技术发展的历史
➢ 1903年，福雷斯特的三极电子管的发明：使电信
号的产生、放大、检测等功能成为可能，拉开了 现代电子学时代的序幕；
➢ 1949年，晶体管诞生：约翰·巴丁（John Bardeen）电子技术由此实现了“固体化”这个 具有革新意义的第二次飞跃；
➢ 1970年以后，集成电路产生：杰克·基尔比（Jack Kilby），首创集成电路（IC），被誉为信息时代 最为重要的发明之一.
15
基本器件
激光器；
•光放大器；
•调制器；
•光隔离器；
•探测器；
•环形器；
•光纤；
•光衰减器；
•光栅；
•光滤波器；
•分光器；
•显示器；
•光开关；
•移频器；
•波分复用耦合器； •……；
•波长转换器；
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了解和认识这些器件，需要多方面 的基础和专业知识； 实现和应用这些系统，需要多方面 的知识和技能。
3
本书主要内容
绪论 第1章 光电系统中的常用光源 第2章 光辐射的调制 第3章 光辐射探测器 第4章 光电成像器件 第5章 光存储器 第6章 平板显示器件
4
参考教材
１、安毓英等，光电子技术，电子工业出版光电子技术大
纲
２、黄德修，半导体光电子学，机械工业出版社 ３、朱京平，光电子技术基础(第二版），科学出版社 ４、周炳坤，激光原理，国防工业出版社 ５、刘德明等，光纤技术及其应用，电子科技大学出 版社 6、姚建铨等，光电子技术，高等教育出版社
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与这些领域相关的技术就是光电 子技术; 支持这些技术的学科就是光电子 学。
18
光电子学包含：
激光与红外物理学
➢ 非线性光学: ➢ 强光光学效应、电光效应、磁光效应、弹(声)光
效应 ➢ 半导体光电子学： ➢ 光电转换效应、发光效应、非线性光学效应 ➢ 导波光学： ➢ 非线性光学效应介质导波效应 ➢ 傅立叶光学
EDFA中继放大
小区（楼） 接收
电视台演播室
EDFA功放
树状系统，广播式
这个系统中都包含了哪些功能？ 这些功能都是怎样实现的？
用 户
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利用光纤光栅测量应变
➢ 应力应造力成造光成栅光移栅频移、频展、展宽宽
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Raman 光谱技术测量 人体胡萝卜素
488nm；10mW；20s; 2mm光斑
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Gas Sensor
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绪论
§2 光电子学与光电子技术简介 一．光电子学 ➢ 定义:
➢ 光学和电子学相结合而形成的一门新的学科
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➢ 电子学 Electronics (1910年)
➢ 包括真空电子技术、气体电子技术、固体电子 技术等，主要研究电子的特性与行为及其在真 空或物质中的运动与控制。
➢ 研究电波的振荡、传播；电信号的产生、 放大、变换，频率的稳定，混合，检波等 等
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对燃烧过程的监测
通过对光吸收的测量，确定燃烧过程产生的CO、NO、H2O、 CO2等气体的浓度； •对激光器进行调谐，可以测量吸收谱； •通过吸收的比例，可以判断燃烧室的温度； •“借用”波分复用技术，可以同时测量多个参量。
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➢ 安全监测
太赫兹波（THz）：
100GHz～10THz
分辨率比X光要高
➢ 电子技术进入半导体微电子技术时代
➢ 电子技术的发展遵循：信息处理经济学原理：
更快的速度、更微小的耗能、处理更多的信息
➢ 这也是21世纪信息技术发展ห้องสมุดไป่ตู้方向
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➢ 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）。