Для получения ссылки кликните по нужному формату.
Описание
ВМЕСТО ВВЕДЕНИЯ — ПРИГЛАШЕНИЕ В ЦИРК
Давайте проведем опрос среди тех, кто занимается электроникой, вычислительной техникой, информатикой: что сегодня представляется самым перспективным, многообещающим, притягательным? Спросим физика, что всего интереснее, инженера — где он ожидает получить наибольший технико-экономический эффект, руководителя-администратора, или, как теперь говорят, менеджера, — куда следует вкладывать средства? Несомненно, что физики предложат высокотемпературную сверхпроводимость, инженеры в числе прочего обязательно назовут персональные компьютеры, руководители так или иначе помянут перестройку, но наиболее часто, наиболее взвешенно прозвучит «Оптоэлектроника».
Оптоэлектроника - а именно об этом научно-техническом направлении пойдет речь в нашей книге — что это? Конечно, не «оптовая электроника», как ответила на собеседовании лет десять тому назад одна из студенток, и не оптическая электроника, что уже «горячее», но все-таки не то, и не электронная оптика, что и вовсе далеко от рассматриваемого понятия. Может быть, это «оптика + электроника»? В известном смысле - да, но не тогда, когда, например, рядом с театральным биноклем положена интегральная схема.
Оптоэлектронику определяют как такой раздел электроники, который изучает взаимодействия между электронами вещества и оптическим излучением, а также создаваемые на этой основе для целей информатики приборы и устройства. При этом характернейшая особенность оптоэлектронных приборов заключается в том, что электронные и оптические методы и средства воздействия на информацию в них не просто соседствуют, а проникают друг в друга, интегрируются. Что это означает практически?
в электронике информация переносится импульсами электрического тока, а он, как известно, представляет собой поток электронов. Следовательно, элементарным носителем информации в электронике является электрон. И заметим, это не теоретическая абстракция -- во многих сегодняшних микроэлектронных приборах вполне уверенно оперируют если и не с единицами, то по крайней мере с десятками электронов.
Если под тем же углом зрения взглянуть на оптику, то аналогом электрического тока предстанет оптическое излучение или попросту световые лучи. Соответственно этому носителями информации в оптической системе являются элементарные частицы поля статического излучения — кванты или, для видимой части этого излучения, фотоны.
Условимся в дальнейшем использовать понятия «свет», «фотон» (строго говоря, справедливые лишь для видимой части спектра) расширительно как синонимы «оптического излучения» и «Кванта». Так обычно и поступают физики, для которых все спектральные области оптического диапазона одинаковы, и видимой его части никакого предпочтения не отдается. А там, где потребуется учитывать, что свет — это то, что воспринимается зрением и ничего более, мы это специально подчеркнем.
Вот теперь мы и подошли к простому и наглядному представлению об оптоэлектронике, о ее физической сущности. В оптоэлектронных устройствах на информатику совместно «трудятся» электроны и фотоны, причем действия фотонов являются определяющими, так как именно ими обеспечивается то качественно новое, что отличает оптоэлектронику от традиционной электроники. Но, подчеркнем еще раз, Оптоэлектронное устройство это не комбинация двух - электронного и оптического — устройств; его единство, цельность зиждется на взаимном превращении электронов в фотоны и обратно. В какой-то части устройства работает электрон, затем — раз! — и он превращается в фотон, который трудится в другой части устройства, затем — если это необходимо — он вновь превращается в электрон и так далее. Вот такое совместное использование электронов и фотонов в сочетании с их взаимными превращениями и составляет суть оптоэлектроники.