Optoélectronique

ISBN9782553010286 EditeurPresses internationales Polytechnique pages548 Parution2002-09-09
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Quatrième de couverture

Ce livre présente une vue d'ensemble de la technologie et des applications des fibres optiques pour les télécommunications. En plus de traiter de la fibre elle-même, la matière couvre les sources électroluminescentes, plus particulièrement les lasers, les détecteurs de rayonnement ainsi que la performance des systèmes complets avec un bref aperçu de l'électronique qui y est associée. Un place importante est également accordée aux semi-conducteurs. Ce manuel aborde les concepts de base et il permet de plus aux étudiants ingénieurs d'avoir accès à des sujets aussi avancés que la conception de dispositifs et de systèmes en optoélectronique. Les professionnels y trouveront, quant à eux, des renseignements précieux leur permettant d'oeuvrer de façon plus efficace dans leurs propres domaines.

AUTEUR
Romain Maciejko détient un doctorat dans la State University of New York à Stony Brook et est professeur au Département de génie physique de l'École Polytechnique de Montréal où il enseigne la photonique depuis près de vingt ans, arpès avoir oeuvré dans l'industrie. Il consacre ses recherches aux domaines des lasers à semi-conducteurs ainsi qu'à l'optoélectronique et à la photonique.

Argumentaire

CLIENTÈLE CIBLE
Ce livre s'adresse d'abord aux professeurs et aux étudiants en génie, mais il permettra aussi aux ingénieurs et aux scientifiques de se familiariser avec les télécommunications par fibres optiques. Au début de l'ouvrage, les sujets abordés sont accessibles aux étudiants du premier cycle universitaire. Ils sont ensuite suffisamment développés pour atteindre un niveau correspondant aux études universitaires de deuxième et de troisième cycles. Enfin, les professionnels y trouveront les notions et les renseignements qui leur permettront de mettre à jour leurs connaissances.

BESOIN
Le développement de l'optoélectronique a radicalement transformé les technologies de télécommunication et ainsi changé les façons de faire dans plusieurs secteurs de l'activité humaine. Depuis, on a vu apparaître, dans la littérature scientifique anglo-saxonne, un certain nombre de livres traitant de différents aspects de cette discipline. Par ailleurs, il n'existe pas d'ouvrage en langue française qui soit adapté à la formation universitaire en optoélectronique, les ouvrages publiés étant trop élémentaires ou trop spécialisés. Cet ouvrage correspond à un besoin exprimé par plusieurs professeurs et plusieurs étudiants en génie. Il leur permettra, d'une part, de transmettre et, d'autre part, d'acquérir une formation scientifique générale du niveau requis dans les écoles et les facultés de génie.

TRAITEMENT DU SUJET
L'ouvrage offre une vue d'ensemble de la technologie des fibres optiques appliquée au domaine des télécommunications. Il a été écrit dans le but de servir de pont entre la formation universitaire générale et un domaine technologique en constante évolution. Ayant servi de manuel de cours à des étudiants en génie pendant plusieurs années, il est devenu une base solide pour enseigner les fondements de l'optoélectronique, mais il permet aussi d'aborder des sujets aussi avancés que la conception de dispositifs et de systèmes.

En plus de traiter de la fibre optique, il couvre les sources électroluminescentes et, plus particulièrement, les lasers et les détecteurs de rayonnement. De plus, il traite de la performance des systèmes complets et présente un aperçu de l'électronique associée à ces systèmes. Enfin, une place importante est accordée aux semi-conducteurs, puisqu'ils sont la base des composantes optoélectroniques.
Chapitre 1 - Introduction
Introduction aux systèmes de télécommunications par fibres optiques. Avantages. Désavantages. Historique

Chapitre 2 - Fibres optiques A
Notions associées au guidage. Modes. Coupure. Optique géométrique et ondulatoire. Caractéristiques fondamentales

Chapitre 3 - Fibres optiques B
Atténuation : absorption, diffusion. Dispersion : matérielle, de guidage et modale. Réponse en fréquence d'une fibre. Matériaux et procédés de fabrication

Chapitre 4 - Connectique
Figures d'émission des sources. Couplage émetteur-fibre. Couplage fibre-fibre. Épissures et connecteurs

Chapitre 5 - Semi-conducteurs
Distribution des porteurs de charge. Jonctions. Propriétés des matériaux III-V. Hétérostructures simples et doubles

Chapitre 6 - Processus optiques
Densité d'états pour le photon.
Relations d'Einstein. Probabilité de transition. Transitions entre niveaux discrets. Transitions dans les semi-conducteurs

Chapitre 7 - Recombinaisons
Taux de recombinaison total. Spectres de gain. Exemple de calcul de gain. Gain à basse température. Modèles de gain

Chapitre 8 - Diodes électroluminescentes
Structures : émetteur de surface et émetteur latéral. Performance des diodes électroluminescentes

Chapitre 9 - Lasers A
Amplification. Seuil d'oscillation. Équations d'évolution. Solutions stationnaires. Modulation

Chapitre 10 - Lasers B
Caractéristiques modales. Lasers à rétroaction distribuée (DFB). Lasers à puits quantiques. Performance

Chapitre 11 - Photodétecteurs
Effet photovoltaïque. Photocourants. Temps de réponse. Fonctions de transfert. Bruit. Effet d'avalanche. Résumé et tables

Chapitre 12 - Systèmes à fibre
Liaisons optiques. Sensibilité des récepteurs. Récepteur numérique. Bruit. Analyse de Personick. Circuits. Mesures

Bibliographie