光電子技術(shù)基礎(chǔ)

1、光電子技術(shù)基礎(chǔ)、單項(xiàng)選擇1. 第一臺(tái)激光器是什么類型激光器？（P83）固體激光器部分世界上第一臺(tái)激光器就是紅寶石激光器（屬于固體激光器）2 半導(dǎo)體激光發(fā)光原理（p86）泡利不相容原理3. 等離子體顯示基本機(jī)制（p244）等離子體顯示（PDP）主要利用稀有氣體中陰冷極輝光放電來實(shí)現(xiàn)4. 顯示器的對比度（p217）對比度指畫面上最大亮度和最小亮度之比5. 光敏電阻的類型（屬什么探測器）（P207&214）利用光電導(dǎo)效應(yīng)工作的光電探測器稱為 光電導(dǎo)型探測器，這類探測器在光 照下會(huì)改變自身的電阻率，且光照越強(qiáng)器件電阻率越小，因而常稱為光電 導(dǎo)管或光敏電阻6. 陰極射線顯示發(fā)光管的原理（p228

2、）7. 固體激光器基本原理（p83）二、多項(xiàng)選擇1.兩束光干涉（雙光干涉）實(shí)驗(yàn)有哪些？ （ p14）楊氏實(shí)驗(yàn)和邁克耳孫干涉儀2隔離器性能指標(biāo)（p292）光通訊系統(tǒng)對光隔離器性能的要求是，正向插入損耗低、反向隔離度高、 回波損耗高、器件體積小、環(huán)境性能好。主要技術(shù)指標(biāo)包括以下參數(shù)：插 入損耗、反向隔離度、回波損耗、偏振相關(guān)損耗PDL、30dB隔離度帶寬、偏振模色散PMD3. 光和物質(zhì)相互作用的過程（p45）光受激發(fā)射現(xiàn)象本質(zhì)上是光與物質(zhì)相互作用的結(jié)果按照經(jīng)典電子理論，光和物質(zhì)相互作用的過程可以看做是組成物質(zhì)的原子或 分子體系在入射光波的電場下感生電偶極矩，進(jìn)而產(chǎn)生電磁波輻射的過程4. 半導(dǎo)體電導(dǎo)

3、率增加的現(xiàn)象屬于什么現(xiàn)象？（）光電導(dǎo)現(xiàn)象5晶體的基本性質(zhì)（p151）自限性、晶面角守恒、均勻性、各向異性、對稱性、最小內(nèi)能性6. 光調(diào)制的分類（p148）電光調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制7. 光信息存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向（p322）光存儲(chǔ)目前達(dá)到的存儲(chǔ)密度和數(shù)據(jù)傳輸速率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了飛速發(fā)展的信 息科學(xué)技術(shù)的要求。于是，高密度和快讀寫的光存儲(chǔ)技術(shù)稱為非常重要和 極其迫切的課題，引起各國科學(xué)家爭相研究和開發(fā)。達(dá)到或超過光的衍射 極限（納米量級）的高密度光存儲(chǔ)技術(shù)和超大容量三維體存儲(chǔ)技術(shù)，則是 研究和開發(fā)的熱點(diǎn)三、填空題1.光的基本屬性（p8）波粒二象性（粒子性、波動(dòng)性）2. 說明光的粒子性、波動(dòng)性現(xiàn)象有

4、哪些？（ p9）粒子性：光的吸收、光的發(fā)射、光電效應(yīng)等波動(dòng)性：光的干涉、衍射、偏振等3. 聲光相互作用的類型有哪幾類？拉曼奈斯衍射聲光布拉格衍射4. 磁光調(diào)制包括哪些效應(yīng)？ （ p188）法拉第效應(yīng)、天然旋光效應(yīng)、磁光效應(yīng)5. 激光產(chǎn)生的條件？穩(wěn)定激光輸出的條件？（p63）要產(chǎn)生激光首先要滿足兩個(gè)必要條件：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布和減少振蕩模式數(shù)，要形成穩(wěn)定的激光輸出還必須滿足起振和穩(wěn)定振蕩兩個(gè)充分條件6. 多模光纖色散有哪幾部分？（）7. 液晶分類（p235）總的來說可以分為熱致液晶和溶致液晶根據(jù)分子的不同，可將常見的液晶分為向列型、膽甾型和近晶型三種，除 了這三種典型的液晶結(jié)構(gòu)，另外還有一些異型液晶

5、，如圓盤型液晶和重入 液晶8. 影響光纖損耗的因素？（）四、簡答題1.聲光調(diào)制、電光調(diào)制（p177 p168）聲光調(diào)制：不僅電場能引起晶體的折射率變化，聲波的應(yīng)變場也能改變某 些類型晶體的折射率，由于聲波的周期性，會(huì)引起折射率的周期變化，產(chǎn) 生類似于光柵的光學(xué)結(jié)構(gòu)，從而對入射的光波產(chǎn)生調(diào)制，這中調(diào)制稱為聲 光調(diào)制。（聲光調(diào)制的物理基礎(chǔ)是超聲波引起晶體的應(yīng)變場，使射入晶體 中光被這種彈性波衍射，這種物理現(xiàn)象稱為彈光效應(yīng)。）電光調(diào)制：外加電場能引起折射率的變化，折射率的變化又會(huì)引起光波在 晶體中傳播狀況的變化，因而利用晶體的電光效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對晶體中傳播 光波的控制，改變傳播光的幅度、頻率、偏振態(tài)、

6、傳播方向等，這種基于 電光效應(yīng)的原理對光進(jìn)行的調(diào)制就稱為電光效應(yīng)， 分強(qiáng)度調(diào)制、相位調(diào)制、 脈沖調(diào)制等方式。2縱向、橫向電光調(diào)制的優(yōu)缺點(diǎn)（p170 p173）縱向優(yōu)點(diǎn)：很小的正弦信號就能引起不畸變的正弦輸出調(diào)制光強(qiáng)。丫缺點(diǎn)：縱向電光調(diào)制中，光延z軸傳播，而外加電壓也施加在z方 向，因而電極結(jié)構(gòu)必然引起晶體的不均勻性，從而引入干擾， 雖然可通過加圓環(huán)形電極而得到部分改善， 但并沒有根本改變。橫向 優(yōu)點(diǎn)：橫向電光調(diào)制器不僅克服了電極影響問題，還由于天然雙折1射相位延遲與晶體長度成正比，因而可以通過晶體長度的選擇j來調(diào)節(jié)相位延遲大小，以及可以調(diào)節(jié)工作點(diǎn)位置-缺點(diǎn)：橫向電光調(diào)制中必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償或設(shè)法

7、消除天然雙折射影 響，后者實(shí)現(xiàn)可能性更大3光電探測器物理效應(yīng)分類（p198）光電探測的物理效應(yīng)可以分為三大類：光電效應(yīng)、光熱效應(yīng)和波相互作用效應(yīng)，并以光電效應(yīng)應(yīng)用最為廣泛。4比較光子探測器和光熱探測器在作用機(jī)理、性能及應(yīng)用特點(diǎn)等方面的差異？答：在受到光的照射后，材料的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，（電導(dǎo)率改變、發(fā)射 電子、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢等）的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。某些物質(zhì)在收到光照射后，由于溫度變化而造材料性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn) 象稱為光熱效應(yīng)在光電效應(yīng)中，光子的能量直接變?yōu)楣怆娮拥哪芰俊?而在光熱效應(yīng)中， 光能量于晶格相互作用，使其振動(dòng)加劇，造成溫度的升高。光熱效應(yīng)主要 是通過對輻射能量的吸收來改變材料的某些物

8、理性質(zhì)，這種改變總是與溫 度的變化相聯(lián)系的，而材料溫度的變化僅取決于光功率（或其變化速率） 而與入射光的光譜成分的關(guān)系不大。所以熱探測基本屬于無選擇性的探測。 另一方面熱效應(yīng)具有積累的特性，與探測器的熱容量及色散熱的快慢都有 關(guān)。這也決定了熱探測的另一個(gè)特點(diǎn)， 響應(yīng)時(shí)間比較長，達(dá)到毫秒數(shù)量級。兩者相比起來，光電探測方法對光波長的測量是有選擇的，這由光電 效應(yīng)的本質(zhì)所決定，因此，光電探測的一大特點(diǎn)是選擇性好，用一種材料 制作的探測器，一般都由吸收峰值波長存在。另一方面，光電材料對入射 光子的響應(yīng)幾乎是瞬間完成（微秒以至納秒量級），因此，光電探測器的另 一特點(diǎn)就是響應(yīng)速度快。一般說來，光點(diǎn)探測方式

9、由于其相對于熱探測器的優(yōu)越性（選擇性高、響應(yīng)快）而用途更廣，但熱探測器在某些領(lǐng)域的作用是光電探測器無法取 代的。對熱探測器，提高靈敏度及響應(yīng)速度是努力的方向。5光電顯示器件發(fā)光分類及各個(gè)顏色具有的特征（p219） 分類：根據(jù)發(fā)光體化學(xué)結(jié)構(gòu)可將發(fā)光現(xiàn)象分為無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、 晶態(tài)磷光體發(fā)光；根據(jù)發(fā)光時(shí)間長短可分為長余暉（0.1s）、中余暉（1ms 0.1s）短余暉（1ms）發(fā)光；根據(jù)發(fā)光機(jī)理不同可分為分立中心發(fā)光、 復(fù)合發(fā)光；最常見的是根據(jù) 激勵(lì)方式分為以下幾類：（1）光致發(fā)光：激勵(lì)來自對光子（通常是紫外光）的吸收。（2）陰極射線發(fā)光：發(fā)光體在加速電子的轟擊下激發(fā)發(fā)光。（3）場致發(fā)光：發(fā)光體在外電場或電流作用下激發(fā)發(fā)光。（4）化學(xué)發(fā)光：發(fā)光體在化學(xué)反應(yīng)過程中由化學(xué)能激發(fā)的發(fā)光。 顏色特征：p218表 各種光電顯示性能比較6光電子技術(shù)的實(shí)例？ （ p5） 圖1-2光電子技術(shù)的應(yīng)用7激光產(chǎn)生的條件、組成結(jié)構(gòu)及各部分作用（p68）條件：p63同填空5組成結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)包括激光工作物質(zhì)、泵浦源和光學(xué)諧振腔。各部分作用：激光工作物質(zhì)提