Оптоелектроніка

Оптоелектроніка — напрям електроніки, що охоплює питання використання оптичних і електричних методів обробки, зберігання і передачі інформації.

Оптоелектроніка виникла як етап розвитку радіоелектроніки і обчислювальної техніка, тенденцією яких є безперервне ускладнення систем при зростанні їх інформаційних і техніко-економічних показників (збільшення надійності, швидкодії, зменшення розмірів і ваги).

Ідея використання світла для обробки і передачі інформації вже давно реалізована: велика група фотоприймачів (фотоелементів, фотоелектронних помножувачів, фоторезисторів, фотодіодів, фототранзисторів і ін.) служить для перетворення світлових сигналів в електричні. Існують також і перетворювачі послідовності електричних сигналів у видиме зображення. Вся ж обробка інформації в електричних трактах радіоелектронних пристроїв здійснювалася вакуумними і напівпровідниковими приладами. Оптоелектроніка відрізняється від вакуумної і напівпровідникової електроніки наявністю в ланцюзі сигналу оптичної ланки або оптичного (фотонного) зв’язку. Достоїнства оптоелектроніки визначаються в першу чергу перевагами оптичного зв’язку в порівнянні з електричної, а також тими можливостями, які відкриваються в результаті використовування різноманітних фізичних явищ, обумовлених взаємодією світлових полів з твердим тілом. Через електричну нейтральність фотонів в оптичному каналі зв’язку не збуджуються електричні і магнітні поля, супутні протіканню електричного струму. Іншими словами, фотони не створюють перехресних перешкод в лініях зв’язку і забезпечують повну електричну розв’язку між передавачем і приймачем, що принципово недосяжне в ланцюгах з електричним зв’язком. Передача інформації за допомогою світлового променя не супроводжується накопиченням і розсіюванням електромагнітної енергії в лінії. Основні елементи оптоелектроніки: джерела світла (лазери, світлодіоди), оптичні середовища (активні і пасивні) і фотоприймачі. Ці елементи застосовуються як у вигляді різних комбінацій, так і у вигляді автономних пристроїв і вузлів з самостійними приватними задачами. Існує 2 шляхи розвитку оптоелектроніки: оптичний, основу якого складає когерентний промінь лазера (когерентна оптоелектроніка), і електрооптичний, заснований на фотоелектричному перетворенні оптичного сигналу (оптроніка).

Однією з основних особливостей сучасного розвитку засобів електронної техніки є перехід від традиційних мікроелектронних компонентів до оптоелектронних елементів і пристроїв, які дозволяють цілком задовольняти потреби сучасних інформаційних і телекомунікаційних технологій, що постійно ускладнюються. Сьогодні елементи оптоелектроніки розглядаються не лише як традиційні засоби що до забезпечення завадостійкості та сумісності різнорідних блоків в єдиному комплексі, але й як незамінні і єдині компоненти, що забезпечують принципово нові властивості електронної апаратури: функціональну, схемо- та системотехнічну гнучкість, виконання функцій, які не реалізуються на звичайних мікроелектронних компонентах (наприклад, високошвидкісна паралельна обробка інформації). Іншими словами, використання оптоелектронної елементної бази дозволяє забезпечувати нові функціональні і сервісні можливості, які неможливо здійснити традиційними технічними методами. Однак це не означає, що оптоелектроніка конкурує з мікроелектронікою. Як правило, перша широко використовує засоби мікроелектроніки і пропонує їй свої. Проникнення оптоелектроніки в мікроелектроніку дає змогу мінімізувати системотехнічні розв’язки, ліквідувати апаратну надлишковість, організувати завадозахищені безреактивні просторові зовнішні та внутрішні зв’язки.

Література

1. Ерофеев Ю. Н. Импульсная техника: Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1984. – 391с.

2. Кожемяко В. П., Тарновський М. Г., Кожемяко К. В. Оптико-електронна схемотехніка. Лабораторній практикум. – Вінниця: ВДТУ, 2001. – 99с.

3. Терещук Р. М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. – Киев: Наукова думка, 1981. – 670с.

4. ИК датчик в охранной сигнализации: Радио №7, 1996. – 42 – 44 с.

5. Дорощенков Г. Д., Колесницький О. К., Тужанський С. Є. Радіокомпоненти та мікроелектронна технологія: Навчальний посібник – Вінниця:ВНТУ, 2006. – 147с.

6. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 352с.

7. Павлов С. М., Рудик А. В., Возняк О. М. Схемотехніка: Навчальний посібник – Вінниця.: ВДТУ, 2001. – 144с.

Оставьте комментарий к статье