Электронно оптических

Появление и развитие оптоэлектроники было обусловлено тем, что полупроводниковая дискретная и интегральная электроника не могла решить окончательно проблему комплексной микроминиатюризации электронной аппаратуры. Такие элементы и устройства, как реле, кабели, переменные резисторы, разъемы, импульсные трансформаторы, плохо стыкуются с транзисторами из-за механически перемещающихся деталей, плохих эксплуатационных характеристик, невысокой надежности и большой стоимости. Кроме того, существующие устройства для ввода и вывода информации (электронно-лучевая трубка, электронно-оптические преобразователи, лампы накаливания и т. д.) несовместимы по ряду электрических параметров с интегральными микросхемами. Следует отметить, что на долю перечисленных элементов и устройств приходится большая часть потребляемой энергии, объема, массы, отказов, стоимости электронной аппаратуры. Налицо противоречие между интегральной полупроводниковой электроникой и традиционными электрора-

Принципы работы ФЭП основаны на явлениях внешнего или внутреннего фотоэффекта. К ФЭП, использующим явление внешнего фотоэффекта, относятся вакуумные и газонаполненные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители (ФЭУ), электронно-оптические преобразователи и некоторые типы передающих ТВ трубок. К ФЭП,

Таким образом, функциональная схема телевизионного радиоканала в принципе не должна отличаться от функциональных схем радиосвязи, приведенных в предыдущей главе. Необходимо лишь применять специальные электронно-оптические преобразователи на входе передатчика и на выходе приемника.

Усилители-преобразователи световых изображений. Явления люминесценции, фотоэлектронной и вторичной электронной эмиссий позволили создать электронно-оптические усилители-преобразователи рентгеновских, ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных изображений.

Электронно-оптические считывающие устройства в сотни и тысячи раз ускоряют обработку графиков и осциллограмм, полученных при экспериментальных исследованиях.

В каких случаях целесообразно применять электронно-оптические считывающие устройства?

Электронно-оптические эффекты Керра и Поккельса Модуляторы светового потока

К еветоэлектрическим электронным приборам относятся фотоэлектронные приборы всех классов: фотоэлементы с внешним и внутренним фотоэффектом, фотоумножители, передающие электроннолучевые трубки, а также термоэлементы, термисторы, болометры. К этим приборам условно можно отнести и электронно-оптические преобразователи.

Электронно-оптические преобразователи и усилители изображения преобразуют сигналы лучистой энергии одной части электромагнитного спектра в сигналы другой или усиливают эти сигналы.

Электронно-оптические преобразователи и усилители применяются главным образом для преобразования (переноса) изображений, полученных в инфракрасных и рентгеновских лучах, в видимое глазом световое изображение.

Кроме перечисленных групп электронных приборов, существует еще много типов приборов (например, рентгеновские приборы, электронно-оптические преобразователи), рассмотрение которых выходит за пределы настоящего курса.

возникающих из-за несовершенства электронно-оптических систем или сферической формы экрана кинескопа:

Для микроэлектроники представляет интерес в основном электронно-оптическое направление, которое позволяет решить одну из важных проблем интегральной микроэлектроники — существенное уменьшение паразитных связей между элементами как внутри одной интегральной микросхемы, так и между микросхемами. На оптоэлектронном принципе могут быть созданы безвакуумные аналоги электронных устройств и систем: дискретные и аналоговые преобразователи электрических сигналов (усилители, генераторы, ключевые элементы, элементы памяти, логические схемы, линии задержки и др.); преобразователи оптических сигналов — твердотельные аналоги электронно-оптических преобразователей, видиконов, электронно-лучевых преобразователей (усилители света и изображения, плоские передающие и воспроизводящие экраны); устройства отображения информации (индикаторные экраны, цифровые табло и другие устройства картинной логики).

Хотя длина волны электронов с типичными энергиями 10 ... 20 кэВ ничтожно мала (менее 0,1 им), получаемая разрешающая способность не лучше 0,2 ... 0,3 мкм. Она ограничена точностью выполнения маски, искажениями (аберрациями) электронно-оптических систем, взаимодействием электронов в пучке, не позволяющим формировать пучки малого диаметра, а также сильным рассеянием электронов в слое резиста.

За исключением электронно-оптических преобразователей.

§ 15.5. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ПЕРЕДАЮЩИХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ТРУБОК

С помощью электронно-оптических усилителей коэффициент преобразования Ко удается увеличить до сотен — тысяч единиц и выше.

§ 15.5. Схемы включения электронно-оптических преобразователей и передающих телевизионных трубок.............. 351

где С — коэффициент сферической аберрации (для различных конструкций электронно-оптических систем лежит в пределах 5 — 104); /п — ток пучка, А; /э — плотность тока эмиссии катода, А/см2; Т — абсолютная температура катода, К; Е — энергия электронов, эВ; k — постоянная Больцмана, эВ/К.

где С — коэффициент сферической аберрации (для различных конструкций электронно-оптических систем лежит в пределах 5 — 104); /п — ток пучка, А; /э — плотность тока эмиссии катода, А/см2; Т — абсолютная температура катода, К; Е — энергия электронов, эВ; k — постоянная Больцмана, эВ/К.

Преобразование невидимого изображения в видимое осуществляется также с помощью сцинтилляционных кристаллов, полупроводниковых источников света и т. п. электронно-оптических преобразователей [46], [52].

В 1957 г. Н. С. Капани (Волоконная оптика. М.: Мир, J969), разрабатывая технологию многожильных волокон, исследовал передачу световых колебаний по волокнам малого диаметра. Были достигнуты большие успехи в использовании волоконной оптики для различных электронно-оптических приборов, обрабатывающих информацию, и для фотокопирующих систем.