Оптический диапазон электромагнитного излучения

Спецификой оптоэлектроники являются

- фокусировка до ½ длины волны в диаметре,

- направленность, малая расходимость до десятков и единиц угловых секунд,

- секретность передачи по оптическому каналу,

- несмешиваемость оптических потоков, возможность модулировать поток фотонов не только во времени, но и в пространстве.

В начале 70-х годов ХХ столетия было получено оптическое волокно с потерями до 20 дБ/км, создаются световоды. В настоящее время потери в оптических волокнах составляют ~ 0.2 дБ/км. Первая оптоволоконная линия связи была создана между Европой и Америкой, которая прошла по дну океана и имела минимум повреждений, так как вокруг нее не возникало электромагнитного поля. Передовыми странами в новых технологиях и, в частности, в оптоэлектронике являются Япония и США. Япония рассматривает оптоэлектронику как одну из ведущих отраслей своей экономики, от уровня её развития зависят социальные преобразования в обществе. К 2010 г. страна восходящего Солнца провозгласила: волоконный кабель в каждую квартиру!

Приведем некоторые сравнительные характеристики радиотехнической и оптической связи. В обоих случаях мы имеем дело с электромагнитной волной.

Название	Радиотехническая связь	Оптическая связь
Носитель информации	Заряженная частица, электрон	Нейтральные фотоны
Шкала электромагнитных колебаний	Приемник фиксирует амплитуду, одномерная волна, 10^8 – 10^9 Гц	Приемник фиксирует мощность, квадрат амплитуды, до 10^13 – 10^15 Гц
Помехозащищенность	Низкая	Высокая
Многоканальность	Ограничена	Высокая
Соединение	Жесткий электрический контакт	Нет жесткого контакта
Способность к перегрузкам	Ограничена мощностью рассеивания проводников	Не ограничена
Структурная надежность	Влияют друг на друга	Не зависят друг от друга, возможна замена

Глава 1. Введение в оптоэлектронику.

Оптоэлектроника охватывает широкий спектральный диапазон – от ультрафиолета (УФ) до инфракрасной (ИК) области спектра. Это – оптический диапазон излучения. В шкале электромагнитных волн он простирается от 0.18 до 2000 мкм и занимает 18 октав (рис.2). Октава – интервал частот между произвольной частотой w и ее гармоникой 2w. УФ область занимает (0,18 – 0,40) мкм, или (180 – 400) нм. Видимая область спектра – (0,40 – 0,76) мкм, или (400 – 760) нм. ИК область – (0,76 – 2000) мкм.

Рис. 2. Спектр электромагнитных излучений.

g–γ-излучение, РИ - рентгеновское излучение, ОД - оптический диапазон, УФ - ультрафиолетовое излучение, В - видимое излучение, ИК - инфракрасное излучение, Р - радиоволны.

Дата добавления: 2014-01-05