光电子技术核心元件认知

📚 共计 30 章节
01
光电子技术概述
定义、发展历程、核心应用领域(通信、传感、显示、能源)
基础导论
02
光的基本性质
波粒二象性、电磁波谱、光子能量与动量、偏振与干涉
波动量子
03
光源基础
黑体辐射、自发/受激辐射、能级跃迁、激光产生原理
激光辐射
04
半导体物理基础
能带理论、PN结、载流子注入与复合、异质结
半导体能带
05
发光二极管 (LED)
工作原理、材料体系(GaN/GaAs)、发光效率、白光LED
LED照明
06
激光二极管 (LD)
F-P腔/DFB/VCSEL、阈值、光谱、调制特性
LD光通信
07
超辐射发光二极管 (SLD)
工作原理、与LD/LED区别、光纤陀螺应用
SLD光纤传感
08
光电探测器基础
外/内光电效应、响应度、量子效率、噪声特性
探测灵敏度
09
PN结光电二极管
PIN结构、工作原理、响应速度、暗电流
PIN低噪声
10
雪崩光电二极管 (APD)
雪崩倍增、增益特性、过剩噪声、偏压控制
APD高增益
11
光电倍增管 (PMT)
光阴极/倍增极/阳极、二次电子发射、单光子探测
PMT弱光
12
图像传感器
CCD与CMOS结构、像素、噪声、性能对比
成像CCD/CMOS
13
太阳能电池
光伏效应、I-V特性、填充因子、钙钛矿电池
光伏能源
14
光调制器
电光效应(Pockels/Kerr)、马赫-曾德尔、电吸收
调制电光
15
声光调制器
声光效应、布拉格/拉曼-纳斯衍射、偏转器
声光偏转
16
光开关与光路由
MEMS、热光、液晶开关、光交叉连接(OXC)
路由MEMS
17
光纤基础
纤芯/包层/涂覆层、阶跃/渐变折射率、单模/多模
光纤波导
18
光纤传输特性
衰减、色散(材料/波导/模间)、非线性效应
传输色散
19
光纤耦合器与分束器
熔融拉锥、PLC分路、WDM、阵列波导光栅(AWG)
耦合WDM
20
光隔离器与环形器
法拉第效应、隔离器/环形器原理、隔离度指标
隔离非互易
21
光放大器
EDFA、SOA、拉曼放大器、增益特性
放大EDFA
22
光学滤波器
法布里-珀罗、介质膜、FBG、可调谐滤波器
滤波FBG
23
液晶显示 (LCD)
液晶材料、TN/STN/IPS、TFT驱动、背光系统
LCD显示
24
有机发光二极管显示 (OLED)
OLED结构、发光原理、RGB/白光、柔性显示
OLED柔性
25
微发光二极管显示 (Micro-LED)
技术原理、巨量转移、全彩化、应用前景
Micro-LED巨量转移
26
激光器类型 (一)
气体(He-Ne/CO₂)、固体(Nd:YAG/Ti:蓝宝石)、光纤激光器
气体固体
27
激光器类型 (二)
半导体(边/面发射)、染料、自由电子激光器
半导体可调谐
28
光电传感器应用
光电编码器、激光测距(TOF/三角法)、光纤传感器
传感测距
29
光通信系统
发射/接收机、链路预算、OOK/QPSK/QAM、相干通信
通信调制
30
光电子技术前沿
硅基光电子、量子点激光器、片上光互连、光计算
前沿集成