Electro-optics

rdf:langString Ηλεκτροοπτική

rdf:langString Η ηλεκτροοπτική (electro-optics) είναι η εφηρμοσμένη επιστήμη η οποία ουσιαστικά ασχολείται με το ευρύτερο αντικείμενο των συστημάτων και τεχνικών της απόκτησης, επεξεργασίας, αποθήκευσης και απεικόνισης των πληροφοριών του οπτικού τμήματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (υπέρυθρο, ορατό και υπεριώδες φάσμα). Η οπτο-ηλεκτρονική (opto-electronics) ή οπτικοηλεκτρονική (optical electronics), η οποία πολλές φορές, λανθασμένα, χρησιμοποιείται ως ταυτόσημος όρος, εστιάζεται στα ηλεκτρονικά εξαρτήματα/ που μετατρέπουν την οπτική ενέργεια (φως) σε ηλεκτρική, και αντίστροφα.Οι εφαρμοζόμενες τεχνικές βασίζονται στην αλληλεπίδραση μεταξύ των οπτικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων των υλικών, γεγονός το οποίο οδηγεί στη μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, και αντίστροφα. Η ανάπτυξη ηλεκτροοπτικών συστημάτων, ιδιαίτερα αυτών της υπέρυθρης εικονοληψίας και των συστημάτων laser, οφείλεται πρωτίστως στις αυξανόμενες απαιτήσεις των στρατιωτικών εφαρμογών (επιτήρηση, αναγνώριση, παρακολούθηση στόχων, έγκαιρη προειδοποίηση, ναυτιλία, νυκτερινά συστήματα σκόπευσης, συστήματα διεύθυνσης βολής και κατεύθυνσης βλημάτων, κτλ). Η χρήση της τεχνολογίας των ηλεκτροοπτικών αυξάνει υπό κατάλληλες προυποθέσεις την ακρίβεια και αποτελεσματικότητα των υπαρχόντων συστημάτων έρευνας, αναγνώρισης και στοχοποίησης, ιδιαίτερα σε μεσαίες και κοντινές αποστάσεις. Τα διάφορα ηλεκτροοπτικά φαινόμενα σχετίζονται με τη μεταβολή των οπτικών ιδιοτήτων οπτικά διαφανών υλικών, ως αποτέλεσμα εξωτερικών πεδιακών δυνάμεων που μεταβάλλουν τη θέση, τον προσανατολισμό ή το σχήμα των μορίων των υλικών αυτών, π.χ.: - Σε ένα στοιχείο Kerr (συνήθως υγρό), η μεταβολή του δείκτη διάθλασης είναι ανάλογη του τετραγώνου του εφαρμοζόμενου ηλεκτρικού πεδίου (ανακαλύφθηκε το 1875). - Σε ένα στοιχείο Pockels (κρυσταλλικό), η μεταβολή του δείκτη διάθλασης είναι γραμμικά ανάλογη του εφαρμοζόμενου ηλεκτρικού πεδίου (ανακαλύφθηκε το 1893). - Φαινόμενο Stark (ασθενικό), αφορά στην ολίσθηση και στον χωρισμό των ατομικών και μοριακών φασμάτων κάτω από την παρουσία εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου (προβλέφθηκε το 1901 και παρατηρήθηκε το 1913). - Φαινόμενο Franz Keldysh, αφορά σε μεταβολή του ενεργειακού διακένου (και επομένως της δυνατότητας απορρόφησης οπτικής ακτινοβολίας) των ημιαγωγών κάτω από την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου (προβλέφθηκε το 1957 και παρατηρήθηκε το 1960). - Κβαντικό περιορισμένο φαινόμενο Stark, αφορά στην επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου στην οπτική διέγερση (εκπομπή/απορρόφηση) ημιαγωγών κβαντικών φρεατίων (ανακαλύφθηκε το 1984). Η εξάρτηση του μέτρου του δείκτη διάθλασης από το εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο είναι συνήθως μικρή. Ωστόσο, για συγκεκριμένα μήκη κύματος, η φάση του διερχόμενου οπτικού κύματος μπορεί να αλλάξει σημαντικά.