Optoélectronique

Auteur(s) :

Maciejko, Romain Découvrir l'auteur

Résumé

Ce livre présente une vue d'ensemble de la technologie et des applications des fibres optiques pour les télécommunications. Il traite de la fibre elle-même, des sources électroluminescentes, plus particulièrement des lasers, des détecteurs de rayonnement ainsi que de la performance des systèmes complets avec un bref aperçu de l'électronique qui y est associée.

Éditeur(s)
- Presses internationales Polytechnique
Date
- 2003
Notes
- Bibliogr.
Langues
- Français
Description matérielle
- XVIII-528 p. : ill. ; 24 x 17 cm
Sujet(s)
ISBN
- 2-553-01028-1
Indice
- 621.41 Optique électronique
Tables des matières
- - Optoélectronique
  - Romain Maciejko
  - Presses internationales Polytechnique
  - 1. Introduction1
  - 1.1 Systèmes de télécommunications1
  - 1.2 Canal de transmission optique2
  - 1.2.1 Avantages2
  - 1.2.2 Désavantages2
  - 1.2.3 Historique3
  - 1.2.4 Eléments d'un système de transmission par fibres optiques4
  - 2. Fibres Optiques A (Guidage)9
  - 2.1 Introduction9
  - 2.2 Optique géométrique10
  - 2.2.1 Lois de la réflexion et de la réfraction10
  - 2.2.2 Angle critique de réfraction11
  - 2.2.3 Réflexion totale interne12
  - 2.3 Propriétés des fibres15
  - 2.3.1 Transmission dans les fibres optiques15
  - 2.3.2 Types de fibres et paramètres17
  - 2.4 Optique ondulatoire22
  - 2.4.1 Onde plane23
  - 2.4.2 Interférence24
  - 2.4.3 Propagation des ondes entre deux plans24
  - 2.4.4 Coupure27
  - 2.4.5 Guidage et modes29
  - 2.4.6 Equation de propagation36
  - 2.4.7 Guide plan symétrique37
  - 2.4.8 Guide cylindrique45
  - 3. Fibres Optiques B (Performance)51
  - 3.1 Introduction51
  - 3.2 Atténuation53
  - 3.2.1 Absorption54
  - 3.2.2 Diffusion56
  - 3.2.3 Atténuation totale59
  - 3.3 Dispersion64
  - 3.3.1 Impulsion dans un milieu dispersif64
  - 3.3.2 Dispersion matérielle73
  - 3.3.3 Dispersion de guidage77
  - 3.3.4 Dispersion modale82
  - 3.3.5 Réponse en fréquence matérielle86
  - 3.3.6 Réponse multimodale90
  - 3.4 Matériaux et procédés92
  - 3.4.1 Dopants93
  - 3.4.2 Méthodes de fabrication des fibres94
  - 4. Connectique101
  - 4.1 Introduction101
  - 4.2 Notions fondamentales102
  - 4.3 Figures d'émission des sources107
  - 4.4 Couplage émetteur-fibre109
  - 4.4.1 Couplage éloigné109
  - 4.4.2 Source lambertienne : couplage rapproché113
  - 4.4.3 Source quasi lambertienne : couplage rapproché115
  - 4.4.4 Couplage à l'aide de micro-lentilles116
  - 4.5 Couplage fibre-fibre119
  - 4.5.1 Facteur de couplage120
  - 4.5.2 Distributions modales120
  - 4.5.3 Alignement mécanique121
  - 4.6 Epissures et connecteurs122
  - 4.6.1 Epissures122
  - 4.6.2 Connecteurs123
  - 5. Les semi-conducteurs125
  - 5.1 Introduction125
  - 5.2 Distribution des porteurs de charge127
  - 5.3 Jonctions140
  - 5.3.1 Jonction p-n non polarisée141
  - 5.3.2 Jonction p-n polarisée144
  - 5.4 Propriétés des matériaux III-V151
  - 5.4.1 Généralités151
  - 5.4.2 Transitions directes et indirectes152
  - 5.4.3 Matériaux composés154
  - 5.5 Hétérostructures simples et doubles156
  - 6. Processus Optiques161
  - 6.1 Introduction161
  - 6.2 Densité d'états pour le photon162
  - 6.3 Relations d'Einstein165
  - 6.3.1 Absorption interbande165
  - 6.3.2 Emission spontanée166
  - 6.3.3 Emission stimulée169
  - 6.3.4 Coefficients172
  - 6.4 Probabilité de transition173
  - 6.4.1 La "règle d'or" de Fermi173
  - 6.4.2 Hamiltonien d'interaction173
  - 6.4.3 Elément de matrice175
  - 6.5 Transitions entre niveaux discrets180
  - 6.5.1 Taux et coefficient d'absorption180
  - 6.5.2 Taux d'émission spontanée181
  - 6.5.3 Taux net d'émission stimulée182
  - 6.6 Transitions dans les semi-conducteurs184
  - 6.6.1 Densité d'états184
  - 6.6.2 Coefficient d'absorption185
  - 6.6.3 Taux d'émission spontanée186
  - 6.6.4 Taux d'émission stimulée187
  - 7. Recombinaisons189
  - 7.1 Introduction189
  - 7.2 Taux de recombinaison total189
  - 7.2.1 Formules générales189
  - 7.2.2 Equilibre thermodynamique192
  - 7.2.3 Injection194
  - 7.2.4 Rendement quantique195
  - 7.2.5 Recombinaisons196
  - 7.2.6 Exemples200
  - 7.3 Spectres de gain203
  - 7.3.1 Modèle hydrogénoïde203
  - 7.3.2 Approximation de Osinski-Marinelli205
  - 7.3.3 Détermination des quasi-niveaux de Fermi206
  - 7.4 Exemple de calcul de gain209
  - 7.5 Complément A : Gain à basse température213
  - 7.6 Complément B : Modèles de gain218
  - 8. Diodes électro luminescentfs221
  - 8.1 Introduction221
  - 8.2 Structures222
  - 8.2.1 Emetteur de surface223
  - 8.2.2 Emetteur latéral225
  - 8.3 Performance des DEL225
  - 8.3.1 Puissance émise et linéarité226
  - 8.3.2 Effet de la température230
  - 8.3.3 Temps de montée et largeur de bande230
  - 8.3.4 Distorsion harmonique239
  - 8.3.5 Spectre d'émission239
  - 9. Lasers A (Opération)245
  - 9.1 Introduction245
  - 9.2 Généralités246
  - 9.2.1 Amplification247
  - 9.2.2 Effet de seuil249
  - 9.3 Equations d'évolution250
  - 9.3.1 Introduction250
  - 9.3.2 Equations fondamentales251
  - 9.3.3 La lumière252
  - 9.3.4 Semi-conducteurs258
  - 9.3.5 Système couplé photons-porteurs267
  - 9.4 Solutions stationnaires268
  - 9.4.1 Puissance émise et rendement268
  - 9.5 Modulation275
  - 9.5.1 Délai d'enclenchement275
  - 9.5.2 Oscillations de relaxation279
  - 9.5.3 Réponse en fréquence petit-signal280
  - 9.5.4 Bande passante maximale284
  - 9.5.5 Modulation en fréquence optique (chirp)286
  - 9.6 Complément : modèle général287
  - 10. Lasers B (Structures)293
  - 10.1 Introduction293
  - 10.2 Caractéristiques modales294
  - 10.2.1 Confinement transverse295
  - 10.2.2 Confinement latéral300
  - 10.2.3 Confinement longitudinal306
  - 10.3 Lasers à rétroaction distribuée (DFB)318
  - 10.3.1 Introduction318
  - 10.3.2 Ondes couplées320
  - 10.3.3 Fonction de transfert spectrale325
  - 10.3.4 Laser à réseau non uniforme328
  - 10.3.5 Brûlage de trou spatial332
  - 10.3.6 Lasers à couplage par le gain333
  - 10.4 Lasers à puits quantiques333
  - 10.4.1 Introduction333
  - 10.4.2 Potentiel335
  - 10.4.3 Calcul des niveaux d'énergie336
  - 10.4.4 Densités d'états339
  - 10.4.5 Concentration de porteurs344
  - 10.4.6 Gain349
  - 10.5 Caractéristiques353
  - 10.6 Complément358
  - 11. Les photodétecteurs361
  - 11.1 Introduction361
  - 11.2 Effet photovoltaïque364
  - 11.2.1 Absorption364
  - 11.2.2 Force électromotrice373
  - 11.2.3 Courbes courant-tension375
  - 11.2.4 Rendement quantique380
  - 11.3 Photocourants384
  - 11.3.1 Entraînement384
  - 11.3.2 Diffusion385
  - 11.3.3 Densité de courant totale389
  - 11.4 Temps de réponse389
  - 11.4.1 Temps de transit (ou entraînement)390
  - 11.4.2 Bande passante à 3 dB à cause de l'entreement393
  - 11.4.3 Réponse RC394
  - 11.4.4 Effet de l'amplificateur398
  - 11.4.5 Temps de diffusion398
  - 11.5 Fonctions de transfert402
  - 11.5.1 Réponse impulsionnelle403
  - 11.5.2 Réponse échelon408
  - 11.5.3 Réponse fréquentielle412
  - 11.6 Bruit dans les photodiodes414
  - 11.6.1 Bruit dans les PDP417
  - 11.7 Effet d'avalanche423
  - 11.7.1 Structure de la PDA425
  - 11.7.2 Ionisation par impact426
  - 11.7.3 Théorie du gain d'avalanche429
  - 11.7.4 Utilisation des facteurs k433
  - 11.7.5 Facteur d'excès de bruit435
  - 11.7.6 Bruit dans les PDA439
  - 11.7.7 Temps de réponse des PDA441
  - 11.8 Résumé et tables442
  - 12. Systèmes à fibre445
  - 12.1 Introduction445
  - 12.2 Liaisons optiques446
  - 12.2.1 Systèmes analogiques449
  - 12.2.2 Systèmes numériques449
  - 12.2.3 Bilan énergétique453
  - 12.2.4 Limite quantique454
  - 12.2.5 Bilan de bande passante456
  - 12.3 Sensibilité459
  - 12.3.1 Notions générales459
  - 12.3.2 Calcul de la sensibilité460
  - 12.3.3 Termes de bruit468
  - 12.3.4 Diagramme de l'œil470
  - 12.4 Récepteur numérique471
  - 12.4.1 Circuits équivalents471
  - 12.4.2 Signal de sortie473
  - 12.4.3 Interférence intersymbole477
  - 12.4.4 Bruit du circuit481
  - 12.4.5 Bruit de grenaille et d'obscurité485
  - 12.4.6 Intégrales de Personick487
  - 12.5 Circuits493
  - 12.5.1 Circuits à DEL493
  - 12.5.2 Circuits à laser497
  - 12.5.3 Circuits récepteurs501
  - 12.6 Mesures510
  - 12.6.1 Mesure de bruit512
  - 12.6.2 Mesures d'atténuation517
  - 12.6.3 Mesures de dispersion521
  - Appendice525
  - Bibliographie sommaire527
Origine de la notice:
- Electre