РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЯ В ОПТОЭЛЕКТРОНИКЕ

Термины и определения Часть I Общие понятия

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

P 50.2.010-2001

Предисловие

1    РАЗРАБОТАНЫ Федеральным Государственным Унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП ВНИИОФИ) Госстан-дарта России

ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Госстандарта России

2    ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 29.10.2001 г. №440-ст

3    ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

II

P 50.2.010-2001

Определение

Собственное колебание электромагнитного поля в оптическом резонаторе, характеризующееся определенной частотой и особенностью распределения поля в резонаторе

Собственная функция распределения электрического поля внутри резонатора длиной L вдоль направления распространения электромагнитной волны. Число продольных мод q = 2Ы'к описывает число длин полуволн на длине резонатора

Собственная функция распределения электрического поля внутри резонатора или распределение плотности мощности (энергии) лазерного пучка перпендикулярное направлению распространения электромагнитной волны Примечание - Для прямоугольной системы координат числа т, п соответствуют узловым точкам (точкам пересечения линий) в распределении поля в направлениях по осям х и у, перпендикулярных направлению распространения электромагнитной волны (моды Эрмит-Гаусса). Мода 01 представляет собой линейную комбинацию равных количеств прямоугольных 10 и 01 мод, обеспечивающих круговую симметрию с узловой точкой в центре.

Для цилиндрической симметрии р и / определяют радиальную и азимутальную узловые точки (моды Лагер-Г аусса)

Тип волны лазерного излучения, характеризующийся определенным распределением поля в поперечном сечении лазерного пучка Тип волны оптического излучения, распространяющегося по оптическому волноводу, характеризующийся определенным распределением поля в поперечном сечении и определенной фазовой скоростью

Интервал между модами, зависящий от профиля показателя преломления световода

Возникновение второй моды в оптическом волноводе, соответствующей порядку дифракции на решетке, вызванное рассеянием волны первой моды на неоднородностях

7

Определение

Преобразование одной моды в другую в результате невырожденного взаимодействия ТЕ и ТЫ - мод при однородной намагниченности, проявляющееся в виде синусоидального изменения амплитуды мод

Свет люминесценции, усиленный за счет актов индуцированного излучения при распространении в инвертированной среде Отношение светового потока монохроматического излучения к соответствующему полному потоку излучения

Отношение спектральной световой эффективности К(Х) к ее максимальному значению К_т v(A.) = K(k)/K_m

Спин фотонное взаимодействие, при котором поглощение или излучение одного фотона сопровождается соответственно одновременным рождением или исчезновением одного магнона и одного экситона

Процесс, посредством которого информацию вносят и сохраняют в некоторой среде с целью ее последующего воспроизведения Способ записи информации, основанный на использовании оптического излучения

Обработка информации, основанная на использовании оптических и оптоэлектронных приборов и (или) их элементов

Преобразование энергии фотонов в поток электронов

P 50.2.010-2001

Определение

Ограничение распространения электромагнитной волны определенными направлениями. Примечание - Это фундаментальное явление, которое можно объяснить с помощью представления электромагнитного излучения как поперечного волнового движения, т.е. колебания совершаются под прямым углом к направлению распространения. Принято рассматривать эти колебания как колебания вектора электрического поля.

Физическая характеристика, описывающая поперечную анизотропию волн оптического излучения

Плоскость, проходящая через направление колебаний электрического вектора линейно поляризованной волны излучения и направление распространения этой волны Поворот плоскости поляризации линейно поляризованного излучения при его прохождении через веществ

Способность среды вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через нее излучения

Уменьшение степени поляризации излучения

Различие оптических свойств среды в зависимости от направления распространения в ней волны

Контакт двух различных по химическому составу полупроводников

Самопроизвольное испускание электромагнитного излучения атомами и другими квантовыми системами, находящимися на возбужденных уровнях энергии

Волновое поле, образующееся при наложении объектной и опорной волны в области их пересечения

9

P 50.2.010-2001

Определение

Изображение, полученное при восстановлении волнового фронта

Получение голографической информации, сохраняемой носителем записи

Система памяти, основанная на оптических принципах ввода и считывания информации

Изменение направления световых лучей при изменении показателя преломления среды, через которую эти лучи проходят

Способность вещества обратимо (с последующим возвращение в исходное состояние) переходить под действием оптического излучения из одного состояния в какое-либо другое состояние, в котором у вещества появляется или резко меняется спектр поглощения видимого излучения

Непрерывное уменьшение выходной оптической мощности лазера во время его работы при неизменных рабочих условиях и условиях окружающей среды

4 Физические принципы и эффекты

Определение

100    Быстропротекающий процесс

БПП

de Schnell den verlaufenden Prozess

en High-speed transient event

101    Электрооптический эффект de Elektro den optischen Effekt

en Electro optical effect

102    Линейный электрооптический эффект

de Linear elektrooptisch Effekt en Linear electro optic effect

Определение

Линейный электрооптический эффект, возникающий при совпадении направлений напряженности электрического поля и волнового вектора оптического излучения

Линейный электрооптический эффект, возникающий при взаимно перпендикулярных направлениях напряженности электрического поля и волнового вектора оптического излучения Эффект, обусловленный деформацией кристалла, возникающей при наложении электрического по ля за счет обратного пьезоэффекта

Возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах, помещенных в электрическое поле

Эффект, который заключается в том, что плоско поляризованное оптическое излучение, отражаясь от намагниченного ферромагнетика, становится эллиптически поляризованным. При этом большая ось эллипса поляризации поворачивается на некоторый угол по отношению к плоскости поляризации падающего излучения Изменение формы и размера тела при его намагничивании

Вращение плоскости поляризации линейно поляризованного оптического излучения, распространяющегося вдоль постоянного магнитного поля, в котором находится это веществ Возникновение двойного лучепреломления в нелинейных кристаллах, помещенных в постоянное электрическое поле

Эффект, заключающийся в том, что коэффициенты оптической индикатрисы зависят не только от амплитуды электрического поля, но и от его направления. Эффект дает возможность модулировать излучение одновременно двумя независимыми сигналами с последующим их разделением

Двойное лучепреломление оптического излучения в изотропном веществе, помещенном в магнитное поле, перпендикулярное направлению излучения

P 50.2.010-2001

Определение

Неодинаковое поглощение в некоторых оптически активных средах оптического излучения, поляризованного по правому и левому кругу

Возникновение в кристаллической среде, в которой отсутствует симметрия инверсии, постоянной составляющей поляризации при распространении через эту среду оптического излучения

Эффект, возникающий вследствие магнитооптического взаимодействия второго порядка

Эффект, заключающийся в изменении показателя преломления среды под действием упругих напряжений, вызванных акустическими волнами в эт ой среде

Фазовый сдвиг между компонентами поляризованного излучения, вызванный эффектом Фарадея

Фазовый сдвиг между компонентами поляризованного излучения, вызванный эффектом Поккельса

Фазовый сдвиг между компонентами поляризованного излучения, вызванный эффектом Кот-тона-Мутона

Увеличение показателя преломления, вызванное гидростатическим давлением, увеличивающим плот ность материала

Возникновение постоянного электрического напряжения на гранях кристалла при прохождении через него оптического излучения

Магнитооптический эффект, который состоит в изменении диаграммы направленности и в уменьшении степени поляризации оптического излучения резонансной частоты рассеянного атомами, находящимися в слабом магнитном поле

13

Определение

Эффект, заключающийся в том, что в магнитном поле, перпендикулярном направлению распространения излучения, падающего на поверхность полупроводника и создающего электродвижущую силу (далее - ЭДС) в направлении распространения излучения, в полупроводнике возникает дополнительная ЭДС, перпендикулярная одновременно и направлению магнитного поля и распространению излучения. Возникновение ЭДС в полупроводнике при поглощении в нем электромагнитного излучения

Возникновение электрического поля в освещенном (облученном) полупроводнике, помещенном в магнитное поле

Сдвиг границы собственного поглощения оптического излучения в полупроводнике в сторону меньших частот при наличии внешнего магнитного поля

Эффект изменения показателя преломления в полупроводнике с высокой концентрацией примесей, возникающий вследствие возмущения кристалла локальными напряжениями и кулоновским взаимодействием. Наиболее сильно проявляется в компенсированных материалах, где имеется высокая концентрация как доноров, так и акцепторов и отсутствует вклад свободных носителей

Сдвиг краев собственного поглощения излучения в области больших энергий, вызванный тем, что состояния вблизи краев зон не могут принимать участие в процессе поглощения Нелинейный процесс, возникающий при взаимодействии оптического излучения с веществом

Возникновение электронного потока в результате передачи импульса от направленного потока фотонов электронам в твердом проводнике

P 50.2.010-2001

Определение

Пространственное распределение интенсивностей излучения, которое получают в результате интерференции волн в месте ее наблюдения

Распределение, найденное путем многократного повторения процедуры определения случайного значения величины п

Фурье-преобразование энергетического спектра заданной функции согласно теореме Винера-Хинчина

Приведение результатов измерений из одной системы отсчета в другую путем введения в них некоторых поправок, обусловленных влиянием различных факторов

Случайный процесс, в котором распределение вероятностей подчиняется распределению Гаусса

Квантовая статистика, применяемая к системе фотонов (спин равен единице)

Устройство, применяемое для ограничения поперечного сечения и (или) изменения угла раствора пучка

Диафрагма, ограничивающая пучок лучей, идущих от точек предмета, расположенных вне оси, под наименьшим углом из центра зрачка

Диафрагма, ограничивающая пучок лучей в пространстве предмета

Диафрагма, ограничивающая пучок лучей со стороны пространства изображений

Свойство общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта

Физическая величина, характеризующая состояние системы, прибора, устройства, процесса, вещества

Взаимосвязь между зависимыми и независимыми параметрами

15

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

Аберрация	42
Аберрация оптической системы	42
Аберрация электронно-оптической системы	43
Активность оптическая	79
Анизотропия оптическая	81
Астигматизм пучка	41
БПП	100
Величина физическая	141
Взаимодействие экситон-магнонное	70
Видность относительная	69
Волна	5
Волна восстанавливающая	11
Волна вспомогательная	10
Волна вытекающая	12
Волна де Бройля	7
Волна изображающая	И
Волна объектная	9
Волна опорная	10
Волна плоская	6
Волна предметная	9
Волна рабочая	9
Волна реконструирующая	11
Волна сдвиговая	8
Волна сигнальная	9
Волна сравнения	10
Волна эталонная	10
Волны внутримодовые	18
Волны магнитоупругие	15
Волны межмодовые	17
Волны спиновые	16
Восстановление	21
Восстановление волнового фронта	21
Восстановление оптическое	89
Вращение плоскости поляризации	78
Г етеропереход	82
Г олографирование	89
Деградация лазера	99
Деполяризация оптического излучения	80
Диафрагма	137
Дифракция волн	14
Дихроизм круговой	113
Домен	28
Домен акустический	29
Запись голографического поля	86

16

P 50.2.010-2001

Содержание

1    Область применения.............................................................

2    Нормативные ссылки............................................................

3    Основные понятия...............................................................

4    Физические принципы и эффекты............................................

Алфавитный указатель терминов на русском языке...........................

Алфавитный указатель эквивалентов на немецком языке....................

Алфавитный указатель эквивалентов на английском языке..................

Приложение А Разделы физики, использованные при определении

терминов.............................................................

Приложение Б Библиография..........................................................

III

P 50.2.010-2001

Запись информации 71 Запись информации оптическая 72 Зрачок входной 139 Зрачок выходной 140 Излучение видимое 3 Излучение вынужденное 50 Излучение индуцированное 50 Излучение лазерное 4 Излучение оптическое 2 Излучение спонтанное 83 Изображение голографическое 94 Инверсия заселенности 54 Инверсия населенности 54 Инжекция двойная 52 Инжекция носителей 52 Интервал модовых групп 64 Интерференция волн 14 Информация голографическая 87 Испускание вынужденное 50 Испускание спонтанное 81 Картина интерференционная 131 Когерентность 22 Когерентность временная 23 Когерентность пространственная 24 Кома 44 Коэффициент видности 68 Луч 30 Луч восстанавливающий 32 Луч объектный 34 Луч опорный 33 Луч электронный 31 Лучепреломление двойное 55 Люк входной 138 Магнитострикция 107 Магнон 25 Микроструктура голографическая 91 Мода 58 Мода излучения лазера 62 Мода оптического волновода 63 Мода оптического резонатора 59 Мода поперечная 61 Мода продольная 60 Обработка информации оптическая 73 Окно входное 138 Оптико-электроника 1 Оптоэлектроника 1 Отверстие входное 138 Отверстие выходное 140

17

Введение

Содержащиеся в рекомендации термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области измерений в оптоэлектронике. В разделах 3 и 4 дана сквозная нумерация терминов.

Для каждого понятия рекомендуется один термин, набранный полужирным шрифтом.

Для отдельных терминов приведены в качестве справочных краткие формы, указанные светлым шрифтом, которые можно применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.

В рекомендациях приведены иноязычные эквиваленты терминов на немецком (обозначение - de) и английском (обозначение - еп) языках, являющиеся справочными.

В рекомендациях приведен алфавитный указатель содержащихся в них терминов, а также приведены алфавитные указатели эквивалентов терминов на немецком и английском языках.

Рекомендации оформлены по ГОСТ Р 1.5.

IV

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЯ В ОПТОЭЛЕКТРОНИКЕ

Термины и определения Часть I

_Общие    понятия_

Дата введения 2002-07-01

1    Область применения

Настоящие рекомендации содержат термины и определения основных понятий, применяемых в области измерений в оптоэлектронике.

Термины, приведенные в настоящих рекомендациях, рекомендуются для применения в нормативных документах всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

2    Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 1.5-92 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению оформлению и изложению стандартов

Издание официальное

P 50.2.010-2001

3 Основные понятия

Определение

Раздел физической оптики, рассматривающий проблему одновременного использования оптических и электронных методов передачи, приема, хранения и отображения информации, а также проблему создания необходимой элементной базы

Электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 1 • 10'³ доМО³ мкм

Видимое человеческим глазом электромагнитное излучение (в диапазоне длин волн от 0,40 до 0,76 мкм)

Когерентное электромагнитное излучение, генерированное лазером

Изменение физического состояния среды, обусловленное колебанием в этой среде, распространяющееся с конечной скоростью и несущее энергию

Волна, фронт которой представляет собой плоскость, перпендикулярную направлению распространения волны

Волна, связанная с любой микрочастицей и отражающая ее квантовую природу

Поперечная волна, распространяющаяся в твердых телах. Смещения частиц при этом перпендикулярны направлению распространения волны, а деформации являются деформациями сдвига

Волна, несущая информацию об объекте

Волна, сформированная для получения интерференционной картины с использованием объектной волны

P 50.2.010-2001

Определение

Волна, специально сформированная и направленная на голограмму при восстановлении

Волна, амплитуда которой уменьшается экспоненциально по мере удаления волны от границы волновода

Совокупность явлений, наблюдаемых при прохождении волн в неоднородных средах, приводящих к отклонению волн от прямолинейного первоначального распространения Явление усиления или ослабления амплитуды результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами складывающихся в пространстве двух (или нескольких) волн Волны, возникающие в магнитоупорядоченных кристаллах (ферромагнетиках и антиферромаг-не гиках) в результате магнитного взаимодействия

Волны нарушений спинового порядка в магнитоупорядоченных средах

Волны, которые соответствуют взаимодействию во лн различных мод

Волны, возникающие в результате взаимодействия волн излучения одной и той же моды

Физическое поле, существующее в форме волн и описываемое с помощью совокупности пространственно-временных распределений физических величин, характеризующих рассматриваемые волны

Поверхность, на всех точках которой волна имеет в данный момент времени одинаковую фазу. В изотропной среде излучение точечного источника имеет сферический волновой фронт Формирование с помощью голограммы волнового поля, содержащего объектную волну

Характеристика электромагнитного поля, в котором имеет место постоянное соотношение фаз между каждой точкой

3

Определение

Соответствие фаз сигнала для различных моментов времени в одном и том же месте

Соответствие фаз сигнала в различных положениях в одно и то же время

Квазичастица, соответствующая волне поворотов спинов в магнитоупорядоченных средах

Квант колебательного движения атомов кристалла

Квант электромагнитного излучения

Область химически однородной среды, отличающаяся электрическими, магнитными или другими свойствами, либо упорядоченностью в расположении частиц

Домен, возникающий в пьезоэлектрике в результате коллективного взаимодействия между фотонами и электронами, когда ускоряющиеся электроны достигают скорости, равной скорости

звука

Траектория распространения излучения, ортогональная к волновому фронту

Траектория, вдоль которой распространяется поток электронов

Траектория, вдоль которой осуществляется перенос энергии восстанавливающей волны

Луч, идущий непосредственно от источника излучения при записи и восстановлении волнового фронта

Луч, отраженный объектом, облученным источником излучения

Множество лучей, исходящих из одной или нескольких точек

Прямолинейные лучи, имеющие общую точку, например, исходят из точечного источника. Волновые фронты в этом случае имеют сферические поверхности, центры которых находятся в точке пересечения лучей

Определение

Полупроводники, используемые в интегральной магнитооптике для записи информации на голограмму за счет кристаллизации аморфной пленки при нагреве ее излучением выше температуры расстеклования, но ниже температуры плавления

Оптическое излучение, один или несколько параметров которого изменяются в соответствии с передаваемой информацией Испускание электромагнитного излучения квантами системы под действием внешнего излучения

Память, основанная на методах голографии

Проникновение неравновесных носителей заряда в полупроводник или диэлектрик под действием электрического поля Состояние инверсии заселенности, достигаемое с помощью электрической инжекции носителей, электронной бомбардировки или оптической накачки

Неравновесное состояние вещества, при котором для составляющих его частиц (атомов, молекул и т.п.) выполняется неравенство N₂/g2 > Ni/gu

где Nj и N\ — заселенности верхнего и нижнего уровней энергии;

g2 и g\ - кратности вырождения верхнего и нижнего уровней энергии Раздвоение луча оптического излучения при прохождении через анизотропную среду, обусловленное зависимостью показателя преломления этой среды от направления электрического вектора волны излучения

Эффект, при котором поглощение одного фотона приводит к образованию двух магнонов

Фотонный процесс поглощения, в котором основное и возбужденное состояния принадлежат примесным уровням, а третье состояние соответствует зоне проводимости кристалла Тип колебания в распределенных колебательных системах (объемный резонатор, оптический резонатор) или тип волны в волноводных системах и волновых пучках