×
ribbon

الکترونیک نوری

تمام انسان‌ها برای زندگی کردن و انجام کارهای روزمره به نور نیاز دارند. نور چیزی نیست که بدون آن ادامه زندگی ممکن باشد. اما واقعاً نور چیست؟ چگونه به وجود می‌آید؟ کاربرد آن چیست؟ در ... ادامه

ارائه دهنده:  دانشگاه تربیت مدرس  دانشگاه تربیت مدرس
مدرس دوره:
 98% (238 رای)
 رایگان
  
زمان مورد نیاز برای گذارندن دوره:  25 جلسه
مجموع محتوای آموزشی:  36 ساعت ویدئو
 (قابل دانلود می‌باشد)

سرفصل‌های دوره الکترونیک نوری

فیلم های آموزشی
  جلسه اول - مقدمه، آشنایی کلی با مبانی الکترونیک نوری
"93:55  
  جلسه دوم - مقدمه ای بر ساختار شبکه مخابرات نوری
"78:59  
  جلسه سوم - مواد در الکترونیک نوری
"94:25  
  جلسه چهارم - اصول کلی انتشار در فیبر
"84:58  
  جلسه پنجم - مقدمه ای بر موجی ذره ای بودن نور
"79:25  
  جلسه ششم - معادلات موج و بررسی انتشار نور در محیط
"82:37  
  جلسه هفتم - بررسی معادلات انتشار امواج و پارامترهای محیط
"74:43  
  جلسه هشتم - بررسی معادلات انتشار امواج الکترومغناطیس در محیط های مختلف وحل معادلات هلمهولتز(Helmholitz)
"83:27  
  جلسه نهم - بررسی انتشار نور در محیطهای مختلف و قطبش نور
"71:07  
  جلسه دهم - بررسی معادلات و محاسبه ی ضرایب عبور و انعکاس
"84:14  
  جلسه یازدهم - اصول کلی اندکنش نور-ماده و عملکرد LED
"89:27  
  جلسه دوازدهم - عملکرد دیود نوریLED
"72:57  
  جلسه سیزدهم - عملکرد ساختار LED
"85:47  
  جلسه چهاردهم - ساختار عملکرد و مشخصه های LED
"88:37  
  جلسه پانزدهم - بررسی مشخصات LED، مقدمه لیزر
"150:56  
  جلسه شانزدهم - بررسی شرایط آستانه لیزر
"89:37  
  جلسه هفدهم - بررسی فیزیک و مشخصات استاتیک لیزر نیمه هادی
"88:07  
  جلسه هجدهم - بررسی مدهای عرضی نیمه هادی
"72:32  
  جلسه نوزدهم - مدارهای عرضی و ضریب محصورشدگی در لیزر نیمه هادی
"85:34  
  جلسه بیستم - ادامه انتشار مدهای عرضی و بررسی اثر شیفت
"96:07  
  جلسه بیست و یکم - بررسی دینامیک لیزر نیمه هادی
"74:36  
  جلسه بیست و دوم - پاسخ دینامیک و مدولاسیون لیزر نیمه هادی
"84:27  
  جلسه بیست و سوم - انواع ساختارهای لیزر- لیزرهای تک فرکانس
"87:07  
  جلسه بیست و چهارم - آشکار سازهای نوری
"82:45  
  جلسه بیست و پنجم - ادامه آشکار ساز های نوری
"90:22  

درباره دوره

تمام انسان‌ها برای زندگی کردن و انجام کارهای روزمره به نور نیاز دارند. نور چیزی نیست که بدون آن ادامه زندگی ممکن باشد. اما واقعاً نور چیست؟ چگونه به وجود می‌آید؟ کاربرد آن چیست؟

در این بخش می‌خواهیم در مورد یکی از شاخه‌های مرتبط با نور به نام الکترونیک نوری صحبت کنیم.

الکترونیک نوری چیست؟
 

اپتوالکترونیک یا الکترونیک نوری، شاخه‌ای از الکترونیک است که به تبدیل انرژی الکتریکی به نور و تبدیل نور به انرژی الکتریکی از طریق قطعاتی به نام نیمه‌هادی‌ها می‌پردازد. این شاخه از الکترونیک، به ابزارهای نوری جدید، مانند دیودهای تشعشع نوری (LEDها)، حسگرهای نوری، کابل‌های فیبر نوری، لیزرها و ... می‌پردازد.

الکترونیک نوری تکنولوژی است که به تولید، شناسایی و کنترل نور می‌پردازد. این تکنولوژی شامل طراحی، ساخت و مطالعه دستگاه‌های الکترونیکی است که درنتیجه، الکتریسیته را به کوانتوم‌های نور برای اهداف مختلف مانند تجهیزات پزشکی، مخابرات و علوم عمومی تبدیل می‌کند. امروزه نمونه‌هایی از کاربرد الکترونیک نوری را می‌توان در دستگاه‌های اشعه ایکس برای تصویربرداری در بیمارستان‌ها و فناوری فیبر نوری در مخابرات مشاهده کرد.

نیمه‌هادی چیست؟

همان‌طور که اشاره کردیم، اساس الکترونیک نوری بر پایه قطعات نیمه‌هادی بناشده است. نیمه‌هادی‌ها یا نیمه‌رساناها مواد کریستالی جامد با رسانایی الکتریکی هستند که در مقایسه با فلزات رسانایی کمتری دارند، اما عایق هم نیستند. خواص فیزیکی نیمه‌هادی‌ها را می‌توان با قرار دادن آن‌ها در معرض انواع مختلف نور یا الکتریسیته اصلاح کرد. علاوه بر نور مرئی، اشعه‌هایی مانند اشعه ماوراءبنفش و مادون‌قرمز که با چشم قابل‌دیدن نیستند، می‌توانند بر خواص این مواد تأثیر بگذارند.

تاریخچه الکترونیک نوری

یکی از اولین اکتشافات فیزیک که منجر به توسعه الکترونیک نوری شد، به‌عنوان اثر فوتوالکتریک شناخته می‌شود. اثر فوتوالکتریک عبارت است از انتشار الکترون توسط یک ماده زمانی که در معرض تابش انواع خاصی از نور قرار می‌گیرد. هنگامی‌که نور با فرکانسی مناسب، انرژی خودش را به الکترون‌های سطحی فلز می‌دهد، الکترون‌ها با جذب این انرژی، بر انرژی هسته جسم غلبه می‌کنند و می‌توانند آزاد شوند. درنتیجه این فرآیند، جریان الکتریکی ایجاد می‌شود.

کاربردهای الکترونیک نوری
 

تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی

یکی از کاربردهای الکترونیک نوری، تولید انرژی الکتریکی توسط سلول‌های خورشیدی است که نور خورشید را جذب می‌کنند. انرژی الکتریسیته تولیدشده از نور خورشید یا مستقیماً مورداستفاده قرار می‌گیرد یا برای استفاده‌های بعدی، در منبع ذخیره می‌شود. از این سلول‌های خورشیدی برای تولید برق، هم بر روی زمین و هم در فضا برای ماهواره‌ها استفاده می‌شود.

اثر لومینسانس

کاربرد دیگر الکترونیک نوری در فرایندی به نام لومینسانس است. طی این فرآیند، الکترون‌های ماده هدف که در شرایط معمول در حالت یا تراز انرژی پایه به سر می‌برند، با گرفتن انرژی از یک منبع مشخص، به حالت‌های پرانرژی‌تر تبدیل می‌شوند. در بازگشت الکترون‌های ماده از حالت برانگیخته به حالت پایه، انرژی برانگیختگی به‌صورت نور منتشر می‌شود.

به دلیل اینکه فرآیند لومینسانس نیازمند دمای بالا نبوده و در دماهای معمول و نسبتاً پایین اتفاق می‌افتد، به نور ساطع‌شده در اثر آن، نور سرد هم گفته می‌شود.

دیودهای ساطع کننده نور یا همان LEDها، نمونه رایج استفاده از الکترولومینسانس هستند. LEDها در رنگ‌های مختلف به‌عنوان چراغ روشن شدن در دستگاه‌های مختلف، در نمایشگرهای دیجیتال مانند نمایشگر ماشین‌حساب و لوازم‌خانگی، چراغ‌های راهنمایی، چراغ‌های جلو خودروها و غیره استفاده می‌شوند.

آیا اپتوالکترونیک همان الکترواپتیک است؟

اپتوالکترونیک یا الکترونیک نوری را نباید با الکترواپتیک اشتباه گرفت، زیرا این رشته شاخه وسیع‌تری از فیزیک را شامل می‌شود. الکترواپتیک به برهمکنش میدان‌های الکتریکی و نور می‌پردازد.

همان‌طور که در بالا به کاربردهای الکترونیک نوری اشاره کردیم، باید بگوییم که این کاربردها و سایر کاربردهای الکترونیک نوری در مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شوند که البته روزبه‌روز در حال پیشرفت هستند. بسیاری از صنایع با استفاده از الکترونیک نوری متحول شده‌اند. دستگاه‌های الکترونیک نوری نقش مهمی در صنایع و محصولات مختلف ایفا می‌کنند. از کامپیوتر گرفته تا ارتباطات، هوافضا، فناوری پزشکی، تجهیزات نظامی، عکاسی و سایر تکنیک‌های تصویربرداری و فراتر از آن از الکترونیک نوری نشاءت می‌گیرند.

 

درباره استاد

maktabkhooneh-teacher وحید احمدی

دکتر وحید احمدی استاد دانشگاه تربیت مدرس است.
ایشان کارشناسی خود را در دانشگاه صنعتی شریف و ارشد را در دانشگاه تربیت مدرس در رشته مهندسی برق گذراندند و دکترا خود را نیز از دانشگاه کیوتو ژاپن اخذ نمودند.

مشاهده پروفایل و دوره‌‌های استاد

نظرات کاربران  ( نظر)

صفحه 1 از
سعید پورمستقیمی 1402-07-21
دانشجوی دوره
عالی هست
1400-05-29
دانشجوی دوره
چقدر عالی و خوب هست همیشه بدنبال منابع جامعی برای فراگیری علم اپتو الکترونیک بودم ای کاش پی دی آف های کلاس رو هم قرار می‌دادید که بشه دانلود کرد تشکر و سپاس فراوان از استاد احمدی
مکتب‌خونه
همراه عزیز؛ تمامی فایل ها و ویدئوهایی که در اختیار مکتب خونه قرار گرفته شده اند روی سایت آپلود شده است.
ستار احمدی 1400-01-03
دانشجوی دوره
بسیار عالی هستش با تشکر از استاد گرامی برای تهیه این مجموعه کامل در صورت امکان اگر لطف کنید درس فوتونیک رو هم بزارید با سپاس فراوان
مکتب‌خونه
همراه عزیز؛ لطفا پیشنهادات خود را از طریق ایمیل پشتیبانی info@maktabkhooneh.org مطرح نمایید.
شیما 1399-10-07
دانشجوی دوره
برای بنده بسیار عالی و مفید بود. بنابراین لازم دانستم که از لطف جناب دکتر احمدی برای در دسترس گذاشتن این دوره تشکر کنم. همچنین درخواست دارم که درصورت امکان فایل پاورپوینت درس را قرار دهید زیرا در برخی فیلم ها به درستی قابل رویت نبودند. باتشکر فراوان
1399-06-01
دانشجوی دوره
عالی بود.امکانش هست الکترونیک نوری پیشرفته نیز تهیه شود؟
محمد کاظمی 1399-01-24
دانشجوی دوره
دوره بسیار کامل و دقیق و خوبی هستش که حتی کتاب هاش هم کمتر پیدا میشه چه برسه به آموزش تصویری فقط چرا الکترونیک نوری (دو) یا همون الکترونیک نوری پیشرفته رو ندارید همچنین آموزش نرم افزارهایی مثل آرسافت که برای پروژه های نوری الکترونیک نوری و بلورهای فوتونی کاملا کاربردی هستند و الان آموزش تصویریشون تو برخی سایت های سودجو بر پایه یک میلیون تومن داره عرضه میشه
مکتب‌خونه
همراه عزیز؛ لطفا سوالات و پیشنهادات خود را از طریق ایمیل پشتیبانی info@maktabkhooneh.org مطرح نمایید.

دوره‌های پیشنهادی

سوالات پرتکرار

آیا ممکن است که درسی ناقص ضبط شده باشد؟
ما همواره تلاش کرده­‌ایم که دروس را به طور کامل ضبط نماییم و در اختیار شما دوستان قرار دهیم. اما گاهی برخی ناهماهنگی ها سبب می شود که یک یا تعدادی از جلسات یک درس ضبط نشود. توضیح این گونه نواقص در توضیح درس­ ها آمده است.

سوالات پرتکرار

اگر لینک دانلود یا پخش ویدئو مشکل داشت چه باید کرد؟
در صورتی که با هر گونه مشکلی رو به رو شدید می توانید از طریق صفحه ارتباط با ما به ما اطلاع دهید تا ما سریعا مشکل را پیگیری و برطرف نماییم.

سوالات پرتکرار

آیا امکان دریافت فیلم های یک درس به صورت سی دی یا دی وی دی وجود دارد؟
در حال حاضر امکان ارسال دروس به صورت سی دی یا دی وی دی وجود ندارد.
poster
  
برگزار کننده:  دانشگاه تربیت مدرس
  
زمان مورد نیاز برای گذارندن دوره:  25 جلسه
مجموع محتوای آموزشی:  36 ساعت ویدئو
 (قابل دانلود می‌باشد)