Materiale și dispozitive optoelectronice

F.01.O.02   Credite 10

Semestrul I
Titular de curs: dr., conf. univ. Achimova Elena, e-mail: [email protected]
Eligibilitatea: masterat, specialitatea Fizica
Pre-rechizit: diplomă de licenţă
Structura:
curs teoretic – 60 ore (4 ore săptămânal)
seminare – 30 ore (2 ore săptămânal)
activităţi individuale ale studentului – 210 ore

Activităţi formative
Aceast curs este conceput pentru a pregăti studenţii pentru intrarea în domeniul fascinant, dinamic şi foarte important al optoelectronicii. Cursul Materiale şi dispozitive optoelectronice constituie un curs integru, destinat formării specialiştilor fizicieni. Obiectivul cursului este de a prezenta studenţilor noţiunile de bază legate de cunoaşterea diferite materiale pentru optolectronică şi dispozitive optolectronice, aplicării materiale în producerea dispozitivelor, fibre optice, fotosenzori, ghiduri de unda, sursele de lumina. Necesitatea studierii acestor obiective constă în faptul că optoelectronica este un domeniu de vârf în ştiinţă şi tehnică, ce persistă în toate ramurile industriei, fără de care nu pot fi proiectate utilajele moderne, îndeosebi în telecomunicaţii, radioelectronică, tehnica de calcul, automatizarea proceselor industriale, robototehnică, energetică etc. La rândul său, cursul Materiale şi dispositive optoelectronice stă la baza studierii următoarelor cursuri de pregătire profesională în domeniul Fizicei, şi anume: Optica, Optica nelineare, Electronica cuantica etc.

Conţinutul cursului
Introducere în optoelectronică. Caracteristica generală. Informaţii privind dezvoltarea optoelectronicii pe plan internaţional. Sticle non oxide şi compuşi oxidici. Caracteristice importante pentru utilizarea în optoelectronica. Materiale semiconductori silicon Si, Ge, GaAs. Proprietățile fizico-chimice. Aplicaţii. Cristale optice. Caracteristica generală. Proprietățile fizico-chimice. Compuşi şi aplicaţii practice. Materiale pentru media activă a laserilor. Caracteristici optice de bază. Proprietățile fizico-chimice. Lasere pe corp solid, gaze şi semiconductori. Materiale polimerice pentru componente optice şi fibre. Proprietățile fizico-chimice şi optice. Metale pentru optoelectronică. Proprietățile fizico-chimice. Proprietăţi electrice şi optice ale materialelor. Spectru, conductivitatea, fotosensibilitatea Proprietățile fizico-chimice ale materialelor pentru optoelectronică inportante pentru aplicaţii. Optica integrată şi dispozitive active şi pasive, optica de fibre optice, elemente active şi pasive aser, Curba spectral de atenuare. Bazele microscopiei, machine vision. Scheme optice, modificarea cu ajutor videocamera, Caracteristici de bază unei videocamere, obiectiv, Caracteristica spectrală. Aplicatii machine vision în studii şi industri. Pelicule antireflectante şi filtre optice. Caracteristici optice de bază. Formule pentru calcularea transmisie. Aplicaţii. Tipuri de filter. Proprietaţi materialelor necesitate pentru un filter. Bazele polarizaţiei, birefringenţa  şi aplicarea în cercetare. Cristale, filtre polarizate. Utilizarea polarizaţiei în dispozitive optoelectronice. Aplicaţiile fibrelor optice în studiu şi telecomumicaţii. Tehnologii şi echipamente de tensionarea fibrei. Structura optica a fibrei optice. Atenuarea într-o fibra optică. Femomenele de pierederea optice, apertura numerica (formula). Conversie eficientă a energiei optice în energie electrică şi viceversa. Valoarea coeficientului de conversie. Sursele de lumină. Coerente şi non coerente, DL, LED.

Lista surselor bibliografice recomandate
Drăgănescu M. Electronica corpului solid. Editura Tehnică, Bucureşti, 1972; Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства. – Москва: Эко-Тренд, 2006; Dima I., Licea I. Fenomene fotoelectrice în semiconductori şi aplicaţii.- Bucureşti, 1980; Niculescu C., Iosif I. Iniţiere în comunicaţii prin fibre optice. Editura Tehnică, -Bucureşti, 1982; Nan, S., Munteanu I., Băluţă Gh., Dispozitive fotonice cu semiconductori. Editura Tehnică, -Bucureşti, 1986; Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника.- Москва: Высшая школа, 1991; Тсанг У. Техника оптической связи. Фотоприёмники.- Москва: Мир, 1988; Ван-дер-Зил Дж. Полупроводниковые инжекционные лазеры. - Москва: Радио и Связь, 1990; Анисимов И.Д. Полупроводниковые фотоприёмники.- Москва: Радио, 1984; Фример Д.Н. Полупроводниковые фотоприёмники и преобразователи излучения.- Москва, Мир, 1985; Палков Ж. Оптические процесы в полупроводниках. -  Москва: Мир, 1988; Свечников Г.С. Интегральная оптика.- Киев: Наукова Думка, 1988; Ермаков О.Н.Прикладная оптоэлектроника. – Москва: Наука, 2004. – 416 с; Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. – Москва: Мир, 2007. – 511 с; Оптоэлектроника / Под ред. Э. Розеншера. – Москва: Мир, 2004. – 592 с; Оптика и лазеры, включая волоконную оптику и оптические волноводы.. Под ред. М.Янга. – М.: Мир, 2005. – 544 с; Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – Москва: Лаборатория базовых знаний, 2001. – 488 с; Малышев В.А. Основы квантовой электроники и лазерной техники. – Москва.: Высшая школа, 2005. – 542 с.

Evaluarea
Activitatea studentului va fi monitorizată la fiecare tip de activitate şi va fi apreciată prin note. La sfârşitul cursului va avea loc examenul final (120 min., scris), care va include un test complex de întrebări la nivel de cunoaştere, integrare şi aplicare a cunoştinţelor. Nota finală se va constitui din reuşita academică demonstrată la elaborarea eseului şi la lucrările de control (20 %), prezentarea raportului (20 %), aplicaţiile practice în laborator (20 %) şi examenul final (40 %).

Onestitatea academică
Lucrând în cadrul acestui curs este important de dezvoltat spiritul de echipă şi de lucru în grup. Vă încurajez să vă ajutaşi reciproc în cadrul seminarelor şi activităţilor multimedia, efectuând temele în cadrul activităţilor individuale, însă fiecare temă, activitate sau lucrare prezentată spre evaluare trebuie sa fie una originală. Nu se acceptă plagierea, copierea, utilizarea directă a materialelor de internet, etc.

Va rog să citiţi cu atenţie Codul de Etică şi Regulamentul studentului UnAŞM