NC Optoelektronika

  • Published on
    29-Nov-2015

  • View
    261

  • Download
    4

Embed Size (px)

Transcript

  • UNIVERSITETI I PRISHTINSFAKULTETI I ELEKTROTEKNIKS

    Nebi CAKA

  • UNIVERSITETI I PRISHTINS

    FAKULTETI I ELEKTROTEKNIKS

    Nebi CAKA

    OPTOELEKTRONIKA

    Prishtin, 1996

  • Recensent:

    1. Mr. Agron DIDA, ligjrues n Fakultetin e Elektrotekniks, Prishtin 2. Mr. Rexhep HASANI, ligjrues n Fakultetin e Elektrotekniks, Prishtin

    Kryetar i Kshillit botues:

    Prof. Dr. Hajrullah KOLIQI

    Redaktor prgjegjs:

    Prof. Dr. Bajrush BYTYI

    Botues:

    Universiteti i Prishtins

    Kshilli Shkencor-msimor i Kuvendit t Universitetit t Prishtins lejoi publikimin dhe prdorimin e ktij teksti, me Vendimin nr. 165/40, t dats 22.10.1993.

    T gjitha t drejtat mbrohen

  • III

    Vetm mendja e dritsuar mund t jet m e shpejt se drita. Ta dritsojm, pra, mendjen, q ta arrijm t paarritshmen prjetsin. Nebi Caka

    PARATHNIE

    Ky libr sht shkruar n baz t ligjratave nga lnda OPTOELEKTRONIKA, q autori u ka mbajtur, gjat katr vjetve t shkuar, studentve t vitit t katrt t drejtimit Elektronika dhe Automatika t Fakultetit t Elektrotekniks n Prishtin. Libri sht hartuar sipas plan-programit msimor t ksaj lnde, e duke konsultuar nj literatur t gjer nga ky lm. Si i till, ky libr s pari u dedikohet ktyre studentve; mirpo, lnda e prfshir n t sht trajtuar ashtu q ky mund t'u shrbej edhe studentve t Telekomunikacionit dhe Informatiks, si dhe studentve t studimeve pasdiplomike nga ky lm, e po ashtu edhe inxhinierve t ktyre drejtimeve. Libri sht i ndar n gjasht kapituj: N kapitullin e par, RREZATIMI OPTIK, jan dhn bazat fizike (optike) t Optoelektroniks. N t, jan paraqitur vetit dhe dukurit karakteristike t drits, jan dhn konceptet kryesore radiometrike dhe fotometrike, sht trajtuar termodinamika e rrezatimit, si dhe sht shqyrtuar ndrveprimi i rrezatimit me materialin. N kapitullin e dyt, FOTOEMITERT DHE FOTODETEKTORT, jan trajtuar komponentet kryesore optoelektronike: diodat dritemetuese (LED-at), fotopruesit, fotodiodat p-n dhe p-i-n, fotodiodat me ortek, fototransistort dhe optoiftuesit. N kt kapitull nuk jan prfshir lasert, edhe pse edhe ata jan fotoemiter, ngase atyre, pr shkak t rndsis, u sht kushtuar nj kapitull i tr (i treti). N kapitullin e tret, LASERT, jan dhn bazat fizike t puns s laserve, jan trajtuar hollsisht tipat kryesor t laserve (n baz t trupave: t gazt, t ngurt, dhe t lngt), dhe sht dhn nj pasqyr e shkurtr e prdorimit praktik t laserve, n: metrologji, mjeksi, industri dhe teknik. N kapitullin e katrt, MODULIMI I DRITS, jan trajtuar tipat kryesor t modulimit dhe t modulatorve t drits (elektrooptik, akustooptik dhe magnetooptik). N kt kapitull jan prfshir edhe Disqet optike dhe Sensort optoelektronik, meq puna e tyre bazohet n dukurin e modulimit t drits. N kapitullin e pest, m t gjerin, SISTEMET ME VALPRCJELLS OPTIK, jan trajtuar (n baz t optiks gjeometrike dhe t teoris valore) fijet optike si valprcjells optik, dhe jan shqyrtuar tipat e tyre kryesor (me indeks shkall dhe me indeks gradual) nga aspekti i prhapjes s sinjalit npr to. sht rrahur shtja e degradimit t sinjalit npr fijet optike, posarisht gjat ngacmimit, vazhdimit dhe iftimit t tyre. Nj paragraf i veant i sht kushtuar Fabrikimit t fijeve optike. Mjaft

  • PARATHNIE

    IV

    hapsir, pr shkak t rndsis, u sht kushtuar Sistemeve t telekomunikacionit me fije optike, ku posarisht jan trajtuar sistemet transmetuese shumterminalshe, multipleksimi optik dhe rrjetet digjitale me shrbime t integruara (ISDN). Nj paragraf, po ashtu i veant, u sht kushtuar Telekomunikacioneve koherente me fije optike, t cilat n kohn e fundit jan mjaft aktuale, e nj tjetr Optiks s integruar, e cila sht duke u prdorur gjithnj e m shum n realizimin e komponenteve miniaturale optike pr prdorim n sistemet optoelektronike. N kapitullin e gjasht, t fundit, SISTEMET E PROCESIMIT OPTIK, jan dhn bazat e sistemeve t procesimit optik, sht prekur shtja e optiks s Furiut, n t ciln bazohen shumica drrmuese e ktyre sistemeve, jan shqyrtuar filtrat hapsinor binar e kompleks, filtrat e prshtatur, mikroskopia me kontrast fazor, si dhe njohja e modelit. Nj paragraf i veant i sht kushtuar Holografis; n t sht paraqitur teknika e regjistrimit dhe e reproduktimit t hologrameve, jan dhn tipat kryesor t hologrameve, si dhe nj pasqyr e shkurtr e zbatimit praktik t holografis. N fund, po ashtu n nj paragraf t veant, jan dhn bazat e kompjuterit optik, nprmjet njsive t tij kryesore: memorieve optike, qarqeve optike dhe ndrlidhjeve optike. N fund t do kapitulli, sht dhn nj numr i caktuar i problemeve: n form t shprehjeve matematike q duhen nxjerr, e q nuk jan nxjerr n kt libr pr shkak t vendit t kufizuar; ose n form t detyrave q duhen zgjidhur. Po ashtu, n fund t do kapitulli sht dhn lista e literaturs s konsultuar. Ajo mund t'i shrbej lexuesit pr thellimin e mtejshm t dituris nga ky lm. N fund t librit jan dhn: Lista e konstanteve kryesore fizike dhe matematike (Shtojca A) dhe Tabela e sistemit periodik t elementeve (Shtojca B), si dhe Treguesi i emrave dhe Treguesi i lnds. Treguesi i emrave prfshin listn e shkenctarve dhe t zbuluesve/shpiksve q prmenden n libr, me shnimet kryesore biografike (viti i lindjes dhe viti i vdekjes, profesioni dhe prkatsia kombtare) dhe me numrin e faqes s librit ku prmenden. Treguesi i lnds prfshin nj list t gjat t termave dhe nocioneve t prdorura n kt libr. Ata, n shumicn e rasteve, kur paraqiten pr her t par n kt libr, jepen me germa m t zeza, pr lehtsi t gjetjes s tyre. N libr, shpesh, krahas termit n gjuhn shqipe, jepet edhe termi n anglishte, pr shkak t qartsimit t nocioneve, meq autorit jo rrall i sht dashur t krijoj terma t rinj, qoft pr shkak t mosekzistimit t tyre, qoft pr shkak t mosnjsimit t tyre. Edhe pse autori, prve se me elektroteknik, merret profesionalisht edhe me gjuhsi, ai iu ka shmangur pastrimit t teprt t fjalorit n kt drejtim, madje n disa raste ka paraplqyer termin jo "thjesht shqip", duke pasur parasysh traditn gjuhsore (terminologjike) t studentve t cilve u dedikohet ky libr. Me kt rast autori sht prpjekur q t prdor sa m pak fjal t ndryshme pr t njjtin nocion. Mirpo n disa raste, pr hir t eliminimit t mundsis s keqkuptimit, ai me qllim i prdor dy fjal t ndryshme pr t njjtin nocion; kshtu, p.sh., ai krahas fjals barazim prdor fjaln ekuacion, duke e rezervuar kt t dytn kryesisht pr barazimet e veanta, si jan ato t Maksuellit, t Beselit, t thjerrzs, t vals, diferenciale etj.; ose krahas fjals rreze (e rrethit) prdor fjaln radius pr ta dalluar kt nga rrezja e drits etj.

  • PARATHNIE

    V

    Ky libr pr dritn nuk do ta shihte dritn pa angazhimin e nj numri njerzish rreth daljes s tij. Autori me kt rast falnderon posarisht kolegt: Alush Sejdiun, Blerim Rexhn, Erol Nikeqeviqin, Gazmend Abrashin, Muhamet Hajrizin, Naim Bajincn, Osman Mahmutajn, Vegim Gashin, Vehbi Sheapin dhe Xhafer e Xhemail Krasniqin pr interesim, nxitje dhe diskutime t dobishme n lidhje me pjes t ndryshme t ktij libri. Mirnjohje t posame kan recensentt Mr. Agron Dida dhe Mr. Rexhep Hasani, dhe redaktori prgjegjs Dr. Bajrush Bytyi, t cilt me sugjerimet e tyre kan ndikuar n fizionomin e ktij libri. Sugjerime t dobishme autori ka marr edhe nga Dr. Rexhep Gashi, profesor ordinar i Fakultetit t Shkencave Matematiko-Natyrore, pr t cilat ai i sht mirnjohs. Autori i sht mirnjohs edhe Ali Caks pr ndihmn teknike rreth shkrimit t librit, dhe Miftar Hasanmetajt pr vizatimin e figurave dhe prgatitjen finale kompjuterike t tekstit. Autori nuk do t'ia dilte n krye ta prfundonte shkrimin e ktij teksti pa prkrahjen e pakursyer t s shoqes Vjollcs, dhe pa mirkuptimin dhe durimin e t bijave t tij, Fjolls, pesvjeare, dhe Rins, katrvjeare, pr ka ai u sht veanrisht mirnjohs. Dhe, n fund, autorit i duhet t cek se sht prpjekur q me kt libr t'i ofroj lexuesit jo vetm sa m shum njohuri nga optoelektronika dhe sa m shum t dhna pr komponentet dhe pajisjet optoelektronike konkrete, por dhe t'i shpjegoj dukurit dhe proceset fizike n t cilat bazohen ato, n mnyr q lexuesi t'i kuptoj m leht problemet e ndryshme nga ky lm, dhe t'i zgjidh ato me sukses. Autori sht i vetdijshm se n kt tekst mund t jen prvjedhur gabime t natyrs s ndryshme, prandaj ai do t'i jet mirnjohs donjrit pr vrejtjet dhe sugjerimet e bra me qllim t eliminimit t tyre n ndonj ribotim eventual t ktij teksti.

    N Prishtin, m 1 mars 1996 Autori

  • VII

    PRMBAJTJA E LNDS

    Faqe

    HYRJE ..... 1

    1. RREZATIMI OPTIK ..... 5 1.1. Vetit dhe dukurit karakteristike t drits .... 5

    1.1.1. Natyra korpuskulare dhe valore e drits .... 5 1.1.2. Reflektimi dhe thyerja e drits ...... 11 1.1.3. Koherenca dhe interferenca e drits ...... 19 1.1.4. Difraksioni i drits .... 22

    1.1.4.1. Difraksioni i Frenelit nga nj hapje e vogl rrethore .... 23 1.1.4.2. Difraksioni i Frenelit nga nj disk i patejdukshm ....... 28 1.1.4.3. Difraksioni i Fraunhoferit nga nj arje e ngusht ........ 28 1.1.4.4. Difraksioni i Fraunhoferit nga nj hapje rrethore ..... 31 1.1.4.5. Rrjeta e difraksionit ...... 32

    1.1.5. Polarizimi i drits ...... 35 1.1.5.1. Polarizimit i drits nprmjet reflektimit dhe thyerjes ...... 40 1.1.5.2. Polarizimi i drits nprmjet shprhapjes s saj ........ 44 1.1.5.3. Polarizimi i drits nprmjet dikroizmit ........ 45 1.1.5.4. Polarizimi i drits nprmjet thyerjes s dyfisht ...... 47 1.1.5.5. Parametrat e Stoksit dhe matrica e Milerit ........ 58

    1.2. Konceptet kryesore radiometrike dhe fotometrike ..... 63 1.2.1. Hyrje ..... 63 1.2.2. Energjia dhe fluksi .... 64 1.2.3. Shndrrimi i madhsive radiometrike n fotometrike ........ 69 1.2.4. Prcaktimi i radiancs dhe i iradiancs s burimit ..... 71 1.2.5. Prcaktimi i radiancs dhe i iradiancs s shmbllimit ....