Основы оптоэлектроники. Классификация оптоэлектронных устройств

Основы оптоэлектроники. Классификация оптоэлектронных устройств МИНСК, 2008 Оптоэлектроника является важной самостоятельной областью функ-циональной электроники и микроэлектроники. Оптоэлектронный прибор - это устройство, в котором при обработке информации происходит преобра-зование электрических сигналов в оптические и обратно. Существенная особенность оптоэлектронных устройств состоит в том, что элементы в них оптически связаны, а электрически изолированы друг от друга.

Благодаря этому легко обеспечивается согласование высоковольтных и низковольтных, а также высокочастотных и низкочастотных цепей. Кроме того, оптоэлектронным устройствам присущи и другие достоинства: возмож-ность пространственной модуляции световых пучков, что в сочетании с из-менениями во времени дает три степени свободы (в чисто электронных цепях две); возможность значительного ветвления и пересечения световых пучков в отсутствие гальванической связи между каналами; большая функциональная нагрузка световых пучков

ввиду возможности изменения многих их парамет-ров (амплитуды, направления, частоты, фазы, поляризации). Оптоэлектроника охватывает два основных независимых направления - оптическое и электронно-оптическое. Оптическое направление базируется на эффектах взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением. Оно опирается на голографию, фотохимию, электрооптику и другие явления. Оптическое направление иногда называют лазерным. Электронно-оптическое направление использует принцип

фотоэлек-трического преобразования, реализуемого в твердом теле посредством внут-реннего фотоэффекта, с одной стороны, и электролюминесценцией, с другой. В основе этого направления лежит замена гальванических и магнитных свя-зей в традиционных электронных цепях оптическими. Это позволяет повы-сить плотность информации в канале связи, его быстродействие, помехоза-щищенность. Для микроэлектроники представляет интерес в основном электронно-оптическое направление,

которое позволяет решить одну из важных проблем интегральной микроэлектроники - существенное уменьшение паразитных связей между элементами как внутри одной интегральной микросхемы, так и между микросхемами. На оптоэлектронном принципе могут быть созданы безвакуумные аналоги электронных устройств и систем: дискретные и анало-говые преобразователи электрических сигналов (усилители, генераторы, ключевые элементы, элементы памяти, логические схемы, линии задержки и др.); преобразователи оптических сигналов - твердотельные

аналоги элек-тронно-оптических преобразователей, видиконов, электронно-лучевых пре-образователей (усилители света и изображения, плоские передающие и вос-производящие экраны); устройства отображения информации (индикаторные экраны, цифровые табло и другие устройства картинной логики).