光电子技术探索：光器件、光传感与介质光波导

"本讲义主要涵盖了光器件与光传感的相关知识，包括光无源及有源器件和光传感技术的基础。课程内容深入探讨了光电子学的起源、发展以及其在不同领域的应用，同时对介质光波导、光纤结构以及光传感器的基本技术和专题进行了详细阐述。此外，还提到了预修课程要求和推荐教材《光纤传感技术与应用》。" 在光电子学中，光电子学是研究光与物质中电子相互作用的科学，其历史背景可以追溯到光学和电子学的发展，如激光技术和半导体器件的进步。光电子学的研究领域广泛，包括激光与红外物理学、非线性光学、半导体光电子学、导波光学和傅立叶光学等。光电子技术则关注光源、光信号加载、传输、处理与检测等方面。 介质光波导，特别是光纤，是光通信的核心组成部分。光纤由芯层（Core）、包层（Cladding）和保护涂层组成，其结构决定了光的传播方式。光纤分为多模和单模两种类型，单模光纤因其核心折射率阶跃设计，使得光波只沿一个模式传播，从而实现更远距离的无损传输。 光有源器件，如激光器，能产生光信号；而无源器件，如光开关和光调制器，用于控制光信号的传输和处理。光传感器是光电子技术中的重要应用，它们能够将光信号转化为电信号，用于各种环境监测、测量和通信系统。 光传感器基本技术涉及光的吸收、光电效应、热释电效应等，而光传感器专题可能涵盖光纤传感器、集成光学传感器等。预修课程包括光学、原子物理学和电磁场理论，以确保学生具备必要的基础知识。 《光器件与光传感》课程旨在通过深入学习，让学生掌握光通信器件的工作原理、设计和应用，以及光传感技术的最新进展。通过学习，学生不仅能够理解光电子学的理论基础，还能运用这些知识解决实际问题，为未来在光通信和光传感领域的研究和工作打下坚实基础。