Мета вивчення дисципліни: дати уявлення про фундаментальні фізичні процеси, що лежать в основі оптичної і квантової електроніки; розглянути принцип дії, особливості конструкцій і вимоги до матеріалів та елементів квантових генераторів; розглянути можливості і технічні характеристики приладів та пристроїв квантової та оптичної електроніки, підготувати майбутніх фахівців до теоретично грамотного їх застосування і подальшого вивчення спеціальної літератури з окремих питань даної галузі.
Завдання:
· одержання студентами знань про основні фізичні ефекти та явища, що лежать в основі роботи оптоелектронних приладів і пристроїв;
· набуття студентами необхідних знань про параметри та характеристики приладів квантової і оптичної електроніки та навичок їх розрахунку;
· застосування отриманих знань при розв’язанні практичних задач в процесі розробки та проектування електронної апаратури.
Очікувані програмні результати навчання
Знання:
· квантової теорії випромінювання і поглинання електромагнітних хвиль речовиною;
· основних елементарних квантових процесів з участю фотонів;
· квантової теорії релаксації і основних механізмів уширення спектральних ліній;
· фізичних принципів функціонування і основних характеристик квантових підсилювачів і генераторів, а також інших елементів і пристроїв оптичної і квантової електроніки;
· основ базових елементів і пристроїв квантової електроніки, вживаних в сучасних інформаційних системах;
· можливостей оптичних методів передачі і обробки інформації.
Вміння:
· знаходити аналітичні рішення задач квантової теорії випромінювання;
· робити числові оцінки часу релаксації і вірогідності переходів для однофотонних процесів залежно від параметрів спектральних ліній;
· робити числові оцінки інверсії населеності і коефіцієнта підсилення (поглинання) у три- і чотирирівневих схемах;
· проводити аналітичні розрахунки і робити числові оцінки порогу самозбудження, потужності та частоти генерації для квантових генераторів оптичного діапазону;
· вимірювати основні параметри випромінювання квантових генераторів та світлодіодів.
Дисципліна розрахована на 135 годин, 4,5 кредити і складається з наступних модулів:
Змістовий модуль 1. Фізичні принципи роботи приладів квантової електроніки
Вступ
Тема 1. Характеристики електромагнітного випромінювання
Тема 2. Квантова теорія випромінювання та поглинання
Тема 3. Фізичні принципи роботи квантових генераторів
Змістовий модуль 2. Прилади квантової електроніки і їх застосування
Тема 4. Твердотільні лазери з оптичним накачуванням
Тема 5. Напівпровідникові інжекційні світлодіоди
Тема 6. Напівпровідникові лазери
Тема 7. Застосування квантових і оптоелектронних приладів
- Викладач: Курбацький Валерій