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光子
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光導纖維
光導纖維（Optical fiber），簡稱光纖，是一種由玻璃或塑料製成的纖維，利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束激光將光脈衝傳送至光纖中，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的线缆称为光缆。由於信息在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多，更因為主要生產原料是硅，蘊藏量極大，較易開採，所以價格很便宜，促使光纖被用作長距離的信息傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低，光纖也被用於醫療和娛樂的用途。 光纖主要分為兩類，與。前者的折射率是漸變的，而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來，又有新的光子晶體光纖問世。 光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分傳輸，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前傳輸。这种纤维比头发稍粗，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力，创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等，制成了超高纯石英玻璃，特制成的光导纤维傳輸光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维，其光傳輸損失每公里只有零点二分贝；也就是说传播一公里后只損4.5％。.
光互連
光互連是一種光通訊的方式，是用光纖或是其他光傳輸介質來在計算機內的各元件或子系統中交換資料。光纖的比一般導線高很多，從10 Gbit/s到100 Gbit/s。 光互連已被用作電腦和行動設備連線的方式之一，也用在電腦的主機板及設備上。 IBM已經建立一個波分复用的光互連通訊協定，若此技術成功，會產生第一個可以（每秒可以處理百萬兆個指令）的電腦。其中會有波导管將八種不同顏色的光束發射到調變器的七個接口中，因此八個資料可以同時傳送。多波長的光速延著芯片傳播，再利用光學開關來切換方向。.
光儲存
光儲存係指以光電工程之方法，將資料儲存於光學可讀的介質上，以進行資料的儲存。電腦所使用的唯讀記憶光碟以及藍光光碟等光學碟片就是光儲存的應用。 光存储是由光盘表面的介质影响，光盘上有凹凸不平的小坑，光照射到上面有不同的反射，再转化为0、1的数字信号就成了光存储。无论是CD光盘、DVD光盘等光存储介质，采用的存储方式都与软盘、硬盘相同，是以二进制数据的形式来存储信息。而要在这些光盘上面储存数据，需要借助激光把电脑转换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、具有反射能力的盘片上。而为了识别数据，光盘上定义激光刻出的小坑就代表二进制的“1”，而空白处则代表二进制的“0”。 Category:光电子学 Category:儲存媒體.
光纖通訊
光纖通訊（Fiber-optic communication）是指一種利用光與光纖(Optical Fiber）傳遞資訊的一種方式，屬於有線通信的一種。光經過調變(Modulation)後便能攜帶資訊。自1980年代起，光纖通訊系統對於電信工業產生了革命性的作用，同時也在數位時代裡扮演非常重要的角色。光纖通信具有傳輸容量大、保密性好等許多優點。光纖通信線在已經成為當今最主要的有線通信方式。將需傳送的信息在發送端輸入到發送機中，將信息叠加或調制到作為信息信號載體的載波上，然後將已調制的載波通過傳輸媒質傳送到遠處的接收端，由接收機解調出原來的信息。 根據訊號調變方式的不同，光纖通訊可以分為數位光纖通訊、類比光纖通訊。纖通訊的產業包括了光纖電纜、光器件、光裝置、光通訊儀表、光通訊積體電路等多個領域。 利用光纖做為通訊之用通常需經過下列幾個步驟：.
光电二极管
光电二极管（photodiode）是一种能够将光根据使用方式，转换成电流或者电压信号的光探测器。 常见的传统太阳能电池就是通过大面积的光电二极管来产生电能。 光电二极管与常规的半导体二极管基本相似，只是光电二极管可以直接暴露在光源附近或通过透明小窗、光导纤维封装，来允许光到达这种器件的光敏感区域来检测光信号。许多用来设计光电二极管的二极管使用了一个PIN结，而不是一般的PN结，来增加器件对信号的响应速度。光电二极管常常被设计为工作在反向偏置状态。.
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光电倍增管
光电倍增管（Photomultiplier，簡稱PMT），是一种對紫外光、可見光和近紅外光極其敏感的特殊真空管。它能使進入的微弱光信號增強至原本的108倍，使光信號能被測量。.
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光电效应
光电效应（Photoelectric Effect）是指光束照射物体时會使其發射出電子的物理效應。發射出來的電子稱為「光電子」。 1887年，德國物理學者海因里希·赫茲發現，紫外線照射到金屬電極上，可以幫助產生電火花。(On an effect of ultra-violet light upon the electric discharge)1905年，阿爾伯特·愛因斯坦發表論文《关于光产生和转变的一个启发性观点》，給出了光電效應實驗數據的理论解釋。愛因斯坦主張，光的能量并非均匀分布，而是負載於離散的光量子（光子），而這光子的能量和其所組成的光的頻率有關。這个突破性的理論不但能够解释光电效应，也推动了量子力學的诞生。由於「他對理論物理學的成就，特別是光電效應定律的發現」，愛因斯坦獲頒1921年諾貝爾物理學獎。 在研究光電效應的过程中，物理學者对光子的量子性質有了更加深入的了解，这對波粒二象性概念的提出有重大影響。除了光電效應以外，在其它現象裏，光子束也會影響電子的運動，包括光電導效應、光伏效應、光電化學效應（photoelectrochemical effect）。 根據波粒二象性，光電效應也可以用波動概念來分析，完全不需用到光子概念。威利斯·蘭姆與馬蘭·斯考立（Marlan Scully）於1969年使用半經典方法證明光電效應，這方法將電子的行為量子化，又將光視為純粹經典電磁波，完全不考慮光是由光子組成的概念。.
光電二極體
#重定向 光电二极管.
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光電耦合元件
光電耦合元件是以光（含可見光、紅外線等）作為媒介來傳輸電信號的一組裝置，其功能是平時讓輸入電路及輸出電路之間隔離，在需要時可以使電信號通過隔離層的傳送方式。光電耦合元件（optical coupler，或photo coupler），亦稱光耦合器、光隔離器以及光電隔離器，簡稱光耦。 光電耦合元件可以在二個不共地的電路之間傳遞信號，二電路之間即使有高壓也不會影響Lee et al., p. 2.
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光通訊
光通訊是一種利用光來攜帶資訊的通訊技術，也稱為遠程光通訊。不論利用電子儀器傳收或以肉眼直接觀察光都屬於光通訊。光通訊技術最早可以回溯到數百年前。即1880年發明的是最早的光通訊儀器。 光通訊系統由發射器（transmitter）、頻道（channel）、接收器（received）組成。發射器將資訊編碼成光訊號；頻道將訊號傳送至目的地；接收器將光訊號重新轉換成發送的資訊。當通訊系統的設備中不使用接收器時，也可以是藉由人眼觀察來解釋訊號，簡單的訊號如烽火、複雜的訊號則如光編譯的色碼或閃光摩斯密碼等。 因為在地面上會受自然環境，如地形、氣候及光可用性的影響，僅能太空中佈署。.
積體光學
積體光學（Integrated Optics or Photonic integrated circuit），概念上，是利用半導體製程將光學元件如、開關、分光器等等，直接製作在一個積體電路裡面，變成一個緊緻的光電積體電路元件。相對於電子積體電路是傳遞電子，積體光學元件主要是傳遞可見光或是紅外線波段的光學訊號，而線路中各元件的連接，是由光波波導完成。這種小型化、穩定性高的積體光學元件將在光電通訊系統中發揮越來越大的作用，對光電工業的發展產生深遠的影響。 光電積體元件在商業量產上，主要是以磷化銦為製作用的三五族半導體材料。 此類材料可以將許多的光學主動或是被動功能生長製作在同一塊晶片上。最初的光學積體電路範例，分散式布拉格反射器雷射，僅僅簡單的包含兩個部分：一個增益區與一個分散式布拉格反射器共振腔區。隨後的所有現代單晶片可變波長雷射（monolithic tunable laser）、廣範圍可變波長雷射（widely tunable laser）、外加調制雷射 （externally modulated lasers）、電磁發射器（transmitters）、積體接收器（integrated receivers）等等，都成為光學積體電路的典型範例。現行的高品質光學積體電路元件可以在一片小小磷化銦晶片上整合數以百計的光學功能。 近年來，已經有大量資金投入矽晶圓光學積體電路開發。在2005年開始，已經發現利用矽材料的頻帶能隙做非直接光譜躍遷，可以在矽晶圓上製作雷射元件，利用拉曼非線性光譜機制而發出雷射光線 。這類的矽晶光學積體電路雷射元件無法直接以電流驅動產生雷射光，須由外加雷射光源驅動。目前最前瞻的光學積體電路開發作業，據信大多集中在位於美國的貝爾實驗室。而學術研究方面，在磷化銦晶片光學積體電路上為人注目的整合研究單位則有美國加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California at Santa Barbara, USA）與荷蘭恩何芬理工大學（Technische Universiteit Eindhoven）。 於2014-2015年，隨著資料量的增加，數據中心的需求，以及form factor的縮小，積體光學中的矽光積體電路(Silicon photonics)需求增加。同時英國，比利時，美國，新加玻國家實驗室及公司也相繼支持矽光積體電路的設備投入。近年各foundry以multi-project wafer (MPW)方式降低進入門檻，也支持了許多科學計畫和機體光學新創公司的發展。應用面涵蓋傳統的長距離及都會通訊(long haul and metro)，數據中心傳輸(data center)，以及其他消費性電子產品(consumer electronics)。 在台灣，1983年國立台灣大學電機工程學系成立積體光學研究室，王維新教授主持，合作者有李偉裕教授，莊為群教授，王子建教授等，持續在此領域研究。.
非线性光学
非线性光学主要用来研究非线性的光学现象和理论。 介质产生的极化强度决定于入射光的电场强度，其作用可用多项式展开成多阶形式.在通常的弱光条件下，高阶项因为系数很小而可以忽略，此时可近似看成一种线性关系。但是在强激光场作用下（通常在108 V/m左右，由激光脉冲提供），极化强度的高阶项强度不可被忽略，非线性作用出现，从而可以实现光和光之间的相互作用。入射光的强度越高，高阶非线性效应越明显。非线性光学直到激光出现后，人们对二次谐波产生的发现才发展起来。(Peter Franken et al. at University of Michigan in 1961) 非线性光学包括光学倍频、混频、参量振荡、克尔效应、光孤子等现象。利用强度极高的飞秒激光可以产生高达上百倍的倍频效应，可以用来产生深紫外光和软 X 射线。常用于产生非线性效应的物质有铌酸锂、钽酸锂、磷酸氧鈦鉀（KTP）、磷酸二氫鉀（KDP）、偏硼酸钡（BBO）等晶体（具有高的2阶非线性系数）及稀有气体（主要用于产生高阶非线性效应）。光参量振荡（OPO）是目前产生大范围连续可调波长(波长从红外到可见光甚至紫外光)激光的唯一方法。.
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非輻射結合生命期
非輻射結合生命期（Non-radiative life time）是半導體中导带的電子和在電洞非輻射性復合之前，電子可以維持的平均時間。對於需要用輻射性復合來產生光子的光電工程而言，非輻射結合生命期是一項重要的參數。若非輻射結合生命期較輻射結合生命期短很多，此載子的行為比較接近，因此其內在量子效率較低。 Category:光电子学.
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量子力学
量子力学（quantum mechanics）是物理學的分支，主要描写微观的事物，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科，都是以其为基础。 19世紀末，人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统，於是經由物理學家的努力，在20世紀初創立量子力学，解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述（量子场论）。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.
電場
電場是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷周围总有电场存在；同时电场对场中其他电荷发生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的场称为静电场。如果电荷相对于观察者运动，则除静电场外，还有磁场出现。除了电荷以外，隨著時間流易而变化的磁场也可以生成电场，這種電場叫做涡旋电场或感应电场。迈克尔·法拉第最先提出電場的概念。.
激光
雷射（LASER），中國大陸譯成激--光，在港澳台又音譯为镭--射或雷--射，是“通过受激辐射产生的光放大”（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）的缩写，指通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同調性的增强光子束，其特点包括发散度极小，亮度（功率）可以达到很高等。產生激光需要“激發來源”，“增益介質”，“共振结构”這三個要素。.
感光耦合元件
电荷耦合器件（Charge-coupled Device，縮寫：CCD），是一種集成電路，上有許多排列整齊的電容，能感應光線，並將影像轉變成數字信号。經由外部電路的控制，每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。CCD廣泛應用在數位攝影、天文學，尤其是光學遙測技術（photometry）、光學與頻譜望遠鏡，和高速攝影技術如幸運成像。.
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