光电子技术—清华大学VIP免费

光电子学的未来信息技术-人类在信息社会生存与发展的重要支柱•网络技术革命，将进一步缩小人们的空间和时间距离•人机交互技术的革命，将进一步缩小人与计算机之间的距离•软件技术的革命，为网络和计算机的应用提供更加灵活和可靠的技术保证•微电子由IC向IS(系统集成)发展导致软、硬件结合技术的革命•分子电子学、量子电子学、信息光子学的兴起,在信息技术领域会引起原理性的变革•现代通信、计算机技术的发展引起工业控制系统、技术、方法与理论的革命性变革光电子学的未来•传输高通量化•网络普及化•服务综合化•系统智能化信息高速公路特征光电子学的未来信息高速公路的关键技术(I)1.网络技术2.光纤通信,同步网技术3.异步转移模式(ATM)技术4.卫星通信技术5.移动通信技术(包括全球个人移动通信技术)6.信息通用接入网技术7.高性能并行计算机系统和接口技术信息高速公路的关键技术(II)8.大型数据库和图像库技术9.高级软件技术和算法10.高速LAN技术11.大画面高清晰度电视(HDTV)技术12.多媒体技术13.远程医疗诊断支持系统14.远程教育系统光电子学的未来光电子学的未来光电子集成微电子器件光电子器件电子集成光子集成光源器件光探测器件全光型器件光电子集成器件相干光源非相干光源光电池型器件光电导型器件热电型器件光无源器件光控制器件光存储器件光隔离器光频变换器光双稳器件光控制器光开关光偏转器偏振器光栅全息元件滤波器分光器透镜棱镜光波导光纤连接器耦合器热释电器件热敏电阻热电偶放电堆摄像管光电晶体管电荷耦合器件光电管光电倍增管雪崩型光电二极管本征型光电二极管光电导器件非晶半导体光电池单晶PN结光电池Se光电池照明器件放电管荧光管显示器件发光二极管染料激光器气体激光器固体激光器半导体激光器等离子体器件电子束器件电致发光器件液晶器件光电子器件发展光电子学的未来光通信新技术相干光通信光孤子通信量子通信光电子学的未来光载波激光器调制器光匹配器单模光纤光匹配器光电检测器本振激光器中频放大、滤波解调基带放大、滤波再生相干光通信系统框图光电子学的未来在光纤的反常色散区，由于色散和非线性效应相互作用，可产生一种非常引人注目的现象－光学孤子。孤子是一种特别的波，它可以传输很长的距离而不变形，特别适用于超长距离、超高速的光纤通信系统。光孤子通信单光子作为信息载体—单量子态不可克隆定理量子信道的引入—不确定性原理光电子学的未来偏振分束器的作用–光波//格兰棱镜45偏振光电子学的未来偏振分束器的作用–光子格兰棱镜45偏振光电子学的未来偏振分束器的作用–光子格兰棱镜45偏振光电子学的未来//““PhotonicsNanostructuresPhotonicsNanostructures””光子晶体进展光子晶体进展(PhotonicCrystals)面向新世纪信息科学与技术的新挑战面向新世纪信息科学与技术的新挑战光电子学的未来介观光学物理的新突破介观光学物理的新突破光学系统分区(系统线度a,特征波长1m：判据Xa/)介观系统(a1-100m,X1)线度不够大：光子“点”线度不够小：系统“点”Maxwell电磁场理论线度足够大：光子“点”宏观系统(a1cm,X>>1)几何光学线度足够小：原子或分子“点”微观系统(a1nm,X<<1)Einstein量子力学(a0.1-100nm,X<<1)纳光子学光子晶体(a0.1-1m,X1)线度光波长量子电动力学介观光学物理的新突破介观光学物理的新突破Scanningnear-fieldmicroscopyTip:50nmSiGefilm:dislocation(100)oANegativerefractioninPC(superprism)(a)Schematicofthestructure(b)withoutthePC(c)withthePC.EFSatthenormalizedV=0.325for:thebackgroundmaterial(bigcircle)thephotoniccrystal(smallcircles)DashedlinesoutlinetheBrillouinzonesGisthelatticevector.介观光学物理的新突破介观光学物理的新突破高速、宽带控光功能如何实现?!DWDM传输：损耗色散/斜率(偏振模色散)光学非线性DWDM控制：复用/解复用(MUX/DMUX)分插/复接(Add/Drop)交叉互联(OXC)1.光通信网络信息光电子技术的新突破信息光电子技术的新突破0.10.20.40.8Loss(dB/km)1.0(m)1.21.31.41.51.61.7...WDMChannels25THz问题：增益谱不平坦...