Optoelektronika, fotonika a senzory

1Úvod do optoelektroniky: história a základy

Táto kapitola popisuje históriu odboru optoelektroniky a uvádza zoznam aplikácií súvisiacich s týmto odvetvím fyziky.

Optoelektronika je časť vedného odboru fotoniky súvisiaca so štúdiom a aplikáciami elektronických prvkov, ktoré interagujú so svetlom a tiež systémov, v ktorých koexistujú fotóny a elektróny. Optoelektronické prvky pracujú ako elektrooptické a optickoelektrické prevodníky.

Ďalej sú uvedené niektoré najzávažnejšie udalosti v histórii optoelektroniky:

Elektroluminiscencia v kryštáloch SiC bola prvýkrát pozorovaná a oznámená v roku 1907 vedcom Captainom Henrym Josephom Roundom (Anglicko).
O niekoľko desaťročí neskôr, v roku 1927, Oleg Vladimirovič Losev (Rusko) pozoroval emisiu svetla v oxide zinčitom a v kryštáloch SiC v usmerňovacích diódach používaných v rozhlasových prijímačoch. Jav bol pozorovaný, ak diódou pretekal elektrický prúd [1].
V roku 1961 Ali Javan (Bellove laboratóriá) vynašiel prvý plynový heliumneónový laser. O rok neskôr Robert Hall vynašiel polovodičový laser.
Nick Holonyak (USA) vynašiel prvú prakticky použiteľnú LED diódu (light-emitting diode) pracujúcu vo viditeľnom spektre a to v roku 1962.
Prvý prenosový spoj využívajúci sklenené optické vlákna, vynájdené v spoločnosti Corning Glass, bol realizovaný firmou AT&T v roku 1983 z New Yorku do Washingtonu D. C., dosiahnutá rýchlosť bola 45 megabitov za sekundu.

Teraz je optoelektronika významným odvetvím technológie. Trh optoelektroniky prudko rastie. Celosvetovo je možné pozorovať 30% rast každý rok od roku 1992.

Optoelektronika umožňuje generovanie, prenos a spracovanie dát vysokými rýchlosťami. Hlavné aplikácie optoelektroniky je možné hľadať v oblasti komunikácií, komunikácií po optických vláknach a laserových spojoch.

Aplikácie optoelektroniky zasahujú do každodenného života v oblasti počítačov, komunikácií, zábavy, optických informačných systémov, vzdelávania, elektronického obchodu, životného prostredia, zdravotníctva a dopravy.

Optoelektronika je kľúčová pre vojenské aplikácie, ktoré zahrňujú zobrazovanie v infračervenej oblasti, radary, senzory v letectve a opticky navádzané zbrane.