INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
Campus Monterrey
Departamento de Físisca
F95091. Introducción
a la optoelectrónica
(3-1-8) Requisito:F 00873
Equivalencia:Ninguna
Objetivo general de la materia:Introducir al alumno a la propagación
de ondas en medios y dispersivos y la física de semiconductores aplicada
para comprender tecnologías optoelectrónicas actuales. En particular,
se discutirá a fondo la generación y detección de radiación
electromagnética para sistemas ópticos en el infrarrojo cercano.
Se dará énfasis en relacionar teoría y práctica.
Temas y subtemas del curso:1. Propagación
electromagnética en medios ionizados y magnéticos
1.1 Principios de la interacción onda - materia
1.2 Teoría de ondas en los medios ionizados
1.3 Absorción de ondas por portadores de carga libres
1.4 Absorción de ondas por electrones ligados
2. Ingeniería de la banda prohibida: heteroestructuras semiconductoras
2.1 Estructura de bandas de los semiconductores
2.2 Propiedades electrónicas de los semiconductores
2.3 Propiedades ópticas de los semiconductores
2.4 Heteroestructuras semiconductoras
3. Láseres de semiconductores
3.1 Emisión estimulada en los semiconductores
3.2 Características estáticas
3.3 Estructuras periódicas
3.4 Modulación, ruido de intensidad y de fase
3.5 Estructuras modernas
4. Fotodetectores de semiconductores
4.1 Ensambladura pn
4.2 Fotodiodos pn y pin
4.3 Ruido de una fotodetección
4.4 Fotodiodos de avalancha
4.5 Detección directa y coherente
4.6 Detección con preamplificación óptica
Objetivos específicos de aprendizaje:1. Propagación electromagnética
en medios ionizados y magnéticos
-Familiarizarse con las ecuaciones de Maxwell y su aplicación a medios
ionizados y magnéticos. Asociar variables locales de materiales a variables
globales observables.
2. Ingeniería de la banda prohibida: heteroestructuras semiconductoras
-Comprender los principios físicos que describen a los semiconductores
con un enfoque específico hacia propiedades optoelectrónicas.
3. Láseres de semiconductores
-Comprender el funcionamiento de los láseres de semiconductores,familiarizarse
con estructuras actuales y diseñar láseres con el objetivo de
explotar características específicas.
4. Fotodetectores de semiconductores
-Conocer estructuras y técnicas básicas de fotodetección
y comprender su funcionamiento en términos de dinámica, ancho
de banda y ruido.
Metodología de enseñanza:ñanza
Tiempo estimado de cada tema:Tema 1: 11 hrs
Tema 2: 11 hrs
Tema 3: 16 hrs
Tema 4: 10 hrs
Políticas de evaluacion sugeridas:Un examen parcial: 20%
Un examen final: 35%
Un proyecto 25%
3 tareas 20%
Libro de texto1:E. Rosencher and B. Vinter, Optoelectronics, Cambridge
University Press, 1st edition, 2002. ISBN: 0521778131
Libro de texto2:J. Buus, Single Frequency Semiconductor Lasers, SPIE
Press, 1st edition 1991. ISBN: 0819405353
Libro de texto3:S. Donati, Photodetectors: Device, Circuits, and
Applications, Prentice Hall, 1st edition, 1999. ISBN: 0130203378
Libro de consulta:J. P. McKelvey, Física del estado sólido y de
semiconductores, Limusa, 1994.
ISBN: 9681804317
A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press,
5th edition, 1997.
ISBN: 0195106261
G. P. Agrawal, Fiber-Optic Communication Systems, Wiley-Interscience, 2nd edition,
1997.
ISBN: 0471175404\0Material de apoyo:IEEE Journal of Quantum Electronics
IEEE Photonics Technology Letters
IEEE Journal of Lightwave Technology
Perfil del Profesor:Profesor con grado de maestría en el área
de la optoelectrónica y con experiencia en dispositivos optoelectrónicos.
Fecha de la última actualización: 11 de noviembre de 2003(M)