Optoelektronika, fotonika a senzory

1Úvod do optoelektroniky: historie a základy

První kapitola popisuje vývoj oboru optoelektroniky a uvádí seznam aplikací spojených s tímto odvětvím fyziky.

Optoelektronika je část vědního oboru fotoniky vztahující se k studiu a aplikacím elektronických zařízení, které pracují se světlem. Týká se také systémů, ve kterých koexistují fotony a elektrony. Optoelektronické součástky pracují jako elektro-optické a opticko-elektrické převodníky.

Níže prezentujeme vybrané charakteristické vývojové rysy oboru optoelektroniky:

Elektroluminiscence v krystalech SiC byla poprvé pozorována a oznámena v roce 1907 vědcem Captainem Henrym Josephem Roundem (Anglie).
O dvě dekády později, v roce 1927, pozoroval Oleg Vladimirovič Losev (carské Rusko) emisi světla v oxidu zinečnatém a v krystalech SiC v usměrňovacích diodách používaných v rozhlasových přijímačích. Jev byl pozorován, pokud diodou protékal elektrický proud [1].
V roce 1961 vynalezl Ali Javan (Bellovy Laboratoře) první plynový helium-neonový laser. O rok později objevil Robert Hall polovodičový laser.
Nick Holonyak (USA) vynalezl první prakticky použitelnou LED diodu (light-emitting diode) pracující ve viditelném spektru, a to v roce 1962.
První přenosový spoj využívající skleněná optická vlákna vynalezená ve společnosti Corning Glass byl uskutečněn firmou AT&T v roce 1983. Spojení vedlo z New Yorku do Washingtonu, D. C.; dosažená rychlost činila 45 megabitů za vteřinu.

Nyní je optoelektronika významným odvětvím technologie. Trh optoelektroniky prudce roste; celosvětově lze pozorovat 30% meziroční růst od roku 1992.

Optoelektronika umožňuje generování, přenos a zpracování dat při vysokých rychlostech. Hlavní aplikace optoelektroniky lze hledat v oblasti komunikací, optovláknových komunikací a laserových spojů.

Aplikace optoelektroniky zasahují do každodenního života v oblasti počítačů, komunikací, zábavy, optických informačních systémů, vzdělávání, elektronického obchodování, životního prostředí, zdravotnictví a dopravy.

Optoelektronika je klíčová pro vojenské aplikace, které zahrnují zobrazování (imaging) v infračervené oblasti, radary, senzory v letectví a opticky naváděné zbraně.