Optoelektronika

Opis predmeta

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

Metode poučevanja in učenja

predavanja, konzultacije, samostojno delo

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)

Reference nosilca

  1. Krč J, Lipovšek B, Topič M (2014) Design for high out-coupling efficiency of white OLED using CROWM – a combined geometric/wave optics model, Solid-State and Organic Lighting, Tuscon, Arizona, United States, November 3-7, 2013. Solid-State and Organic Lighting
  2. Schmid M, Klenk R, Lux-Steiner M, Ch, Topič M, Krč J (2011) Modeling plasmonic scattering combined with thin-film optics. Nanotechnology 22/10: 1-10
  3. Conde J P, Joskowiak A, Lipovšek B, Pimentel A, Pereira A T, Santos M, Krč J, Topič M, Prazers D M F, Chu V (2010) Spectral selectivity constraints in fluorescence detection of biomolecules using amorphous silicon based detectors, Physica status solidi. C, 7: 1156-1159
  4. Kovačič M, Krč J, Lipovšek B, Topič M (2013) Diffraction gratings for optical filtering in fluorescence detection of biomolecules. 49th International Conference on Microelectronics, Devices and Materials & theWorkshop on Digital Electronic Systems, September 25 – 27, Kranjska Gora, 71-75
  5. Krč J,Topič M (2013) Optical modeling and simulation of thin-film photovoltaic devices. CRC Press, New York

Temeljni viri in literatura

1. Saleh B E A, Tech M C (2007) Fundamentals of photonics. Wiley, New Jersey

2. Gong Q, Hu X (2014) Photonic crystals, Principles and applications. Pan Stanford, Singapore

3. Smith F G, King T A, Wilkins D (2007) Optics and Photonics – An Introduction. Wiley, New Jersey

4. Smith W J (2008) Modern Optical Engineering: The Design of Optical Systems. Mcgraw Hill Book Co, UK

5. Chrostowski L, Hoshberg M (2015) Silicon Photonics Design. Cambridge University Press, Cambridge

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411