Optoelektronika

Visokošolski učitelji: Krč Janez
Sodelavci: Smole Franc, Topič Marko

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• vpis v 1. letnik podiplomskega doktorskega študija
• poznavanje polprevodniških elementov in osnov optoelektronike

Vsebina:

UVOD: sodobni izzivi in trendi v optoelektroniki

OPTIKA: modeli svetlobe, interakcija svetlobe s snovjo, kompleksna dielektričnost in kompleksni lomni količnik, odboj na gladkih in hrapavih površinah, refrakcija, sipanje na nanostrukturah, fotometrija in radiometrija

OPTIČNI VIRI:

• Svetleče diode (LED): spontana emisija , materiali, , strukture, sodobne tehnologije, optične in električne karakteristike,
• Organske LED (OLED); materiali, strukture in trendi
• Laserji: stimulirana emisija, princip in zahteve za lasersko delovanje, zgradbe laserjev, optično ojačenje in izgube, spekter in oblika žarka, aplikacije
• Laserske diode (LD): strukture (PN, DH, DBR, DFB, VCSEL), delovanje, praktični primeri uporabe, močnostne LD

DETEKTORJI SVETLOBE in BARVE:

• polprevodniški fotodetektorji (pn, pin, hetero, PD s plazovito ionizacijo, fototranzistor), optični filtri, vertikalni tankoplastni detektorji barve na osnovi a-Si:H
• detektorska polja: CCD, CMOS, večja a-Si:H detektorska polja

ZASLONI: zgradba in delovanje sodobnih LCD, LED. plazemskih in OLED zaslonov, lastnosti in karakteristike TFT-jev, EL zasloni, 3D zasloni

OSTALE IZBRANE TEMATIKE: fotonski kristali, nanofotonika, plazmonika, tiskana optoelektronika, metamateriali, optične antene, optični senzorji, fourierjeva optika

Vsebina predmeta se dopolnjuje in nadgrajuje s specifičnimi poglobljenimi tematikami seminarskih nalog z različnih področij optoelektronike in fotonike.

Cilji in kompetence:

• poznavanje pregleda sodobnih gradnikov, tehnologij in trendov v optoelektroniki,
• nadgradnja znanja o principih delovanja,
• optoelektronskih elementov,
• sposobnost nadaljnjega samostojnega raziskovalnega dela na področju.

Predvideni študijski rezultati:

predznanja za nadaljnji razvoj in raziskave na področju optoelektronskih znanosti,
razumevanje delovanja in uporabe sodobnih optoelektronskih gradnikov,
specifično raziskovalno delo na ožjem segmentu optoelektronike (seminarska naloga).

Metode poučevanja in učenja:

• predavanja,
• konzultacije,
• samostojno delo.

Domača stran predmeta: http://lpvo.fe.uni-lj.si (pod menijem Izobraževanje)

Gradiva

1. B. E. A. Saleh, Fundamentals of photonics, Wiley, 2007.
2. J. P. Dakin, R. G. W. Brown, Handbook of optoelectronics, CRC Press 2006.
3. F. G. Smith, T. A. King, D. Wilkins, Optics and Photonics - An Introduction, Wiley, 2007.
4. W. J.. Smith, Modern Optical Engineering: The Design of Optical Systems, Mcgraw Hill Book Co , 2007.
5. H. Zimmermann, Silicon Optoelectronic Integrated Circuits, Springer Series in AdvancedMicroelectronics, 2010.