光电产业分类ppt课件.ppt

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1、光電原理高分子材料系蕭倨南教師98學年度第2學期第1章光電工業概論第1章光電工業概論1.1光電科技1.2光的功用1.3光電的運作1.4光電工業1.1光電科技1.光電科技：由光而來，以光學和電子學為基礎，而相互結合與應用的科學及技術。1.1光電科技2.光電名詞:美國Electro-OpticsTechnology(光電科技)日本、歐洲Opto-electronicsTechnology(光電子科技)法國PhotonicsTechnology(光子科技)1.1光電科技3.光電學科關係：光學光電科技量子光學光子科技光電子

2、科技量子電子學電子學1.1光電科技4.光電發展與各項科技關係：縱向→上游：基礎研究中游：技術開發下游：工業產品的生產與銷售1.1光電科技橫向→突破電子及機械的極限資訊、電訊、機械加工、自動化、能源、材料處理、化工、醫療、國防、家電用品等。1.1光電科技1.1光電科技5.光電科技分類：(1)傳統光學→照像機、望遠鏡、光學器材、鏡片等。(2)雷射(3)光電子→發光二極體、光檢測器、液晶顯示器等。(4)光纖(5)電子光學→電視影像管、電子顯微鏡等。1.1光電科技6.光電技術特色：(1)將電磁波的應用從微波的領域經紅外線伸

3、展到可見光及紫外線區域。(2)能處理空間問題從靜態影像到多媒體視訊。(3)能處理相位訊息從靜態影像到立體影像。(4)已進入微小化、積體化及趨向主動化。1.2光的功用1.電磁波1.2光的功用1.2光的功用電磁波：電磁幅射以波的形式運動，各種電磁波速度在真光、空氣中皆以光速3x108m/s。可見光：人類視網膜對電磁波有反應的區域，其在眼睛引起不同的靈敏度感覺是為顏色，最靈敏的波長在0.56微米。而單頻波稱單色波。紫外線：太陽為主要來源，和高層大氣的原子相互作用產生離子，在地表90km大氣中形成電離層。1.2光的功用紅外

4、線：由分子及熱物體所產生，可用於追縱、搜索、幅射線測定、光譜放射線測定、熱像儀。微波：由電子儀器產生，或熱物體產生。無線電波：由振盪電路產生，用為電視機、收音機、行動電話的廣播系統。1.2光的功用2.光學發展史(1)啟蒙時期：15世紀末~16世紀初。(2)幾何光學時期：藉反射、折射定律之研究，發明望遠鏡、顯微鏡等光學儀器。(3)光波動時期：研究干涉、繞射、偏振等現象，以確認光是電磁波的一種。1.2光的功用(4)量子光學時期：確立光的粒子性及波動性，並發現光電效應等光波動性的應用。(5)現代光學時期：1960年成功製

5、成第1台紅寶石雷射，接著光碟機、CD、全像術、光纖陸續問世。20世紀末，光電池、光電感測所須的發光二極體、光電晶體、雷射半導體元件的發展。1.2光的功用3.光能做什麼(1)傳遞資訊光纖通信、影像電話、紅外線傳輸、紅外線監視器、頭配顯示器。(2)量測光學干涉、光纖感測、偏極光量測、全像量測、疊紋量測、經緯儀、雷射測距、紅外線測溫儀、雷射雷達。1.2光的功用(3)讀取光碟機、光電基因晶片、電子式掃描、電視監視器、光學尺。(4)寫雷射印表機、雷射修阻器。(5)切割、熔接雷射加工、雷射醫療。1.2光的功用(6)傳送室內外照

6、明、掃描器導光板、LCD背光板、汽車反光板。(7)發電太陽電池、雷射核融合。(8)瞄準光學對正、飛彈導引、光電精密機械定位。1.2光的功用4.光的性質(1)粒子說(Particlemodels)1621:W.Snell(英):折射(Snell’sLaw)1637:R.Descartes(法):折射,反射1664:P.Fermat觀察(a)自然界遵行最短距離行為(b)光速有限FermatPrinciple為幾何光學基楚礎1704:I.Newton:稜鏡,色散現象(Dispersion)1.2光的功用(2)波動說(wa

7、vetheory)1665:F.M.grimaldi:繞射R.Hooke:干涉1779:C.Huygens:惠更斯第二波前理論1802:T.Young:雙狹縫干涉1815:A.Fresnel:繞射理論偏極光反射(Fresneleq.)橫波(transversewave)1.2光的功用(3)量子論：波粒雙重性(particle-waveduality)‧波動E=hυP=h/λ波傳播：1.干涉2.繞射3.偏振‧粒子υ=E/hλ=h/p與物質互作用：1.光發射2.光吸收3.光電效應1.2光的功用5.光學的研究方向(1)幾

8、何光學(光學系統設計)：光學儀器(2)波動光學(物理光學)：繞射(傅氏光學)：光學訊息處理偏極(晶體光學)：非線性光學干涉(干涉、疊紋、全像術)：精密量測儀器1.2光的功用(3)量子光學：非線性光學、雷射光譜學、超短脈衝技術(4)光電子學：雷射檢測、光纖檢測1.3光電產品類型1.光電產業分類(1)光通訊光纖通訊及紅外線傳輸。(2)光資訊光碟機、光碟片、影像掃