浙大光學(xué)工程復(fù)試題目

1、-浙江大學(xué) 光學(xué)工程復(fù)試參考題目1、激光的全稱，其特性和應(yīng)用激光一詞在英文中是“Laser”，是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫，意為“受激發(fā)射的輻射光放大”。特性：（1）單色性：指光強(qiáng)按頻率的分布狀況，激光的頻譜寬度非常窄；（2）相干性：時(shí)間相干性和空間相干性都很好；（3）方向性：普通光源向四面八方輻射，而激光基本沿某一直線傳播，激光束的發(fā)散角很小；（4）高亮度：在單位面積、單位立體角內(nèi)的輸出功率特別大；激光與普通光的根本不同在于激光是一種光子簡(jiǎn)并度很高的光。應(yīng)用：光電技術(shù)、激光醫(yī)療與光子生物學(xué)、激光加工

2、技術(shù)、激光檢測(cè)與計(jì)量技術(shù)、激光全息技術(shù)、激光光譜分析技術(shù)、非線性光學(xué)、激光化學(xué)、量子光學(xué)、激光雷達(dá)、激光制導(dǎo)、激光分離同位素、激光可控核聚變、激光武器等。2、望遠(yuǎn)鏡的物鏡直徑選擇根據(jù)公式知望遠(yuǎn)鏡物鏡的直徑影響到一下因素：分辨率、景深直徑大則分辨率高，反之則分辨率低；直徑大景深小，反之則景深大；3、幾何光學(xué)的7種誤差.單色像差：球差、彗差、場(chǎng)曲、像散、畸變復(fù)色像差：位置色差、倍率色差4、全息技術(shù)、成像原理、用處全息術(shù)是利用“干涉記錄、衍射再現(xiàn)”原理的兩步無透鏡成像法，把從三維物體來的光波前記錄在感光材料上（稱此為全息圖），再按照需要照明此全息圖，使原先記錄的物光波的波前再現(xiàn)的一種新的照相技術(shù)，它

3、是一種三維立體成像技術(shù)。特點(diǎn)：（1）能夠記錄物體光波振幅和相位的全部信息，并能把他再現(xiàn)出來，應(yīng)用全息術(shù)可以獲得與原物相同的立體像；（2）實(shí)質(zhì)上是一種干涉和衍射現(xiàn)象；（3）全息圖的任何局部都能再現(xiàn)原物的基本形狀。用處：（1）制作全息光學(xué)元件。全息光學(xué)元件實(shí)際上是一張用感光記錄介質(zhì)制作的全息圖，它具有普通光學(xué)元件的成像、分光、濾波、偏轉(zhuǎn)等功能，并有重量輕、制作方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于激光技術(shù)、傳感器、光通信和光學(xué)信息處理等領(lǐng)域；（2）全息顯示利用全息術(shù)能夠再現(xiàn)物體的真實(shí)三維圖像的特點(diǎn)，是全息術(shù)最基本的應(yīng)用之一；（3）全息干涉計(jì)量，例如可用于各種材料的無損檢測(cè)，非拋光表面和形狀復(fù)雜表面的檢驗(yàn)，研究物體

4、的微小變形、振動(dòng)和高速運(yùn)動(dòng)等；（4）全息存儲(chǔ)是一種存儲(chǔ)容量大、數(shù)據(jù)傳輸速率高和隨機(jī)存取時(shí)間短且能進(jìn)行并行處理的信息存儲(chǔ)方式。5、空間頻率？傅立葉變換的頻譜和光波頻譜有什么區(qū)別？傅立葉頻譜和光學(xué)波長(zhǎng)的頻率？空間頻率是把一個(gè)在空間呈正弦或余弦分布的物理量在某個(gè)方向上單位長(zhǎng)度內(nèi)重復(fù)的次數(shù)成為該方向上的空間頻率。傅里葉變換是運(yùn)用傅里葉變換的方法將一個(gè)復(fù)雜的光學(xué)圖片的光學(xué)信息分解為具有不同權(quán)重、連續(xù)空間頻率的基元信息（或者基元周期結(jié)構(gòu)）的線性疊加，這些連續(xù)的空間頻率就構(gòu)成傅里葉變換的頻譜；而光波的頻譜是由光的連續(xù)頻率構(gòu)成的，沒有經(jīng)過任何變換；光學(xué)波長(zhǎng)的頻率是指單位時(shí)間內(nèi)通過的波數(shù)。6、光線 WDM將發(fā)光

5、點(diǎn)發(fā)出的光抽象為許多攜帶能量并帶有方向的幾何線，即為光線，光線的方向代表光的傳播方向。WDM：Wavelength Division Multiplexing波分復(fù)用，是將兩種或多種不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)（攜帶各種信息）在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器（亦稱合波器，Multiplexer）匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)；在接收端，經(jīng)解復(fù)用器（亦稱分波器，Demultiplexer）將各種不同波長(zhǎng)的光載波分離，然后由光接收機(jī)做進(jìn)一步處理以恢復(fù)原信號(hào)。7、模電、數(shù)電、D/A、A/D模電：Analog Circuit模擬電路，處理模擬信號(hào)的電子線路；模擬信號(hào)：時(shí)間和幅度都連續(xù)的信號(hào)；數(shù)電：數(shù)字

6、電路，用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路；D/A：數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；A/D：模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。8、CCDCCD：Charge-Coupled Device電荷耦合器件，是一種光電成像器件，其功能是把光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，即把入射到傳感器光敏面上的按空間分布的光強(qiáng)信息（可見光、紅外輻射等），轉(zhuǎn)換為按時(shí)序串行輸出的電信號(hào)-視頻信號(hào)，而視頻信號(hào)能再現(xiàn)入射的光輻射圖像。CCD的基本功能是電荷存儲(chǔ)和電荷轉(zhuǎn)移，其工作過程就是信號(hào)電荷的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳輸和檢測(cè)的過程，電荷耦合攝像器件信號(hào)電荷的產(chǎn)生是依靠半導(dǎo)體的光電特性，用光注入的辦法產(chǎn)生。CCD的基本單元是

7、MOS（金屬-氧化物-半導(dǎo)體）電容器，能夠存儲(chǔ)電荷。當(dāng)光敏區(qū)的光敏元接收到光信號(hào)后會(huì)將產(chǎn)生的電子傳輸?shù)紺CD的MOS單元，每個(gè)MOS單元中的電荷按照順序依次轉(zhuǎn)移串行輸出，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸，最后再按照電信號(hào)恢復(fù)原始信號(hào)。CCD的應(yīng)用主要是固體成像、信號(hào)處理和大容量?jī)?chǔ)存這三方面。CCD (Charge-Coupled Device) is an optical imaging device. The purpose is to turn the optical image into electrical signals which can carry out the reproductio

8、n of the incident light radiation image.The basic function of CCD is the storage and transfer of charge. The course of its work is the produce, storage, transfer and detect of charge while the produce of charge is depended on optical and electrical characteristics of semiconductor.The basic unit of

9、CCD is the MOS capacitor which can storage charge. These units will output their charges that are transferred from the Photosensitive, thus optical signal is turned into electrical signal. At last, carry out the reproduction of original signal.Solid imaging, signal processing, mass storage are main

10、applications of CCD.9、空間相干、時(shí)間相干空間相干：給定一個(gè)光源尺寸，就限制著一個(gè)相干空間，這就是空間相干問題，也就是說，若通過光波場(chǎng)橫方向上兩點(diǎn)的光在空間相遇時(shí)能夠發(fā)生干涉，則稱通過空間這兩點(diǎn)的光具有空間相干性。時(shí)間相干：光波在一定的光程差下能夠發(fā)生干涉的事實(shí)表明了光波的時(shí)間相干性，我們把光通過相干長(zhǎng)度所需的時(shí)間稱為相干時(shí)間；顯然，若同一光源在相干時(shí)間t內(nèi)不同時(shí)刻發(fā)出的光經(jīng)過不同的路徑相遇時(shí)能夠發(fā)生干涉，則稱光的這種相干性為時(shí)間相干性。10、望遠(yuǎn)鏡的物鏡孔徑是不是越大越好？瑞利判據(jù)是啥？望遠(yuǎn)鏡的物鏡孔徑越大分辨率越高，但是景深也變小，故要根據(jù)需要選擇物鏡孔徑大?。蝗鹄袚?jù)

11、是指兩個(gè)相鄰像點(diǎn)之間的間隔等于艾里斑的半徑時(shí)，則能被光學(xué)系統(tǒng)分辨開。11、什么是4f系統(tǒng)，什么是頻譜面？激光通過狹縫后在頻譜面上的現(xiàn)象？如果狹縫變窄，頻譜如何變化？空間頻率的含義？4f系統(tǒng)是在進(jìn)行相干光學(xué)處理時(shí)，采用的兩個(gè)透鏡成共焦組合放大率為-1的雙透鏡成像系統(tǒng)；頻譜面是指物光波在經(jīng)過第一個(gè)透鏡的傅里葉變換后將其分解為連續(xù)空間頻率的傅里葉頻譜所在的平面，在4f系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)兩個(gè)透鏡的共焦面；激光通過狹縫，狹縫的透射系數(shù)是矩形函數(shù)，經(jīng)過第一個(gè)透鏡的傅里葉變換后傅里葉頻譜為函數(shù)，所以在頻譜面上是函數(shù)的圖像；因?yàn)楦道锶~變換，所以當(dāng)狹縫變窄時(shí)，相當(dāng)于d減小，所以頻譜面上的函數(shù)的圖像的強(qiáng)度將變?nèi)?，另外光譜

12、還會(huì)展寬。把一個(gè)在空間呈正弦或余弦分布的物理量在某個(gè)方向上單位長(zhǎng)度內(nèi)重復(fù)的次數(shù)稱為該方向上的空間頻率。12、什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，解釋一下粒子數(shù)反轉(zhuǎn)：Population Inversion，是激光產(chǎn)生的前提。在通常情況下，處于低能級(jí)的粒子數(shù)大于處于高能級(jí)的粒子數(shù)，采用泵浦的方式將低能級(jí)上的粒子抽運(yùn)到高能級(jí)上，實(shí)現(xiàn)高能級(jí)的粒子數(shù)多于低能級(jí)的粒子數(shù)的現(xiàn)象叫做粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。13、如果能級(jí)寬度變大，那么躍遷后發(fā)出的光向紅光還是藍(lán)光方向移動(dòng)根據(jù)輻射公式，當(dāng)能級(jí)寬度變大，則E變大，h是普朗克常數(shù)，則發(fā)出的光波的頻率變大，那么躍遷后發(fā)出的光向藍(lán)光方向移動(dòng)。14、如果接受器和光源相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是互相接近的，那么接受

13、器的光譜向哪個(gè)方向頻移當(dāng)它們相互接近時(shí)，接收器在單位時(shí)間內(nèi)接收到的光波數(shù)增多，相當(dāng)于探測(cè)到的光波頻率變大，那么接收器的光譜往藍(lán)光方向頻移。15、色散、頻率和色散的關(guān)系.光在物質(zhì)中傳播時(shí)其折射率（傳播速度）隨光波頻率（波長(zhǎng)）而變的現(xiàn)象叫做色散；頻率和色散的關(guān)系分為正常色散和反常色散兩種情況。其中正常色散是指折射率隨波長(zhǎng)增大而減小的色散，也即折射率隨頻率減小而減小，正常色散有科希公式；反常色散是指折射率隨波長(zhǎng)增大而增大的色散，也即折射率隨頻率增大而增大。16、老師會(huì)請(qǐng)你用英文進(jìn)行自我介紹、主要包括：在大學(xué)四年中你學(xué)了哪些課程；你的興趣愛好；你希望在后續(xù)的研究等I come from the UES

14、TC, the University of Electronic Science and Technology of China. I have graduated from that school for nearly 3 years. I majored in optical engineering and optical communication. My major courses are these below: Calculus; AutoCAD; Basics of Software; Circuit Analysis; Analog Circuit; Digital Circu

15、it; Signals and Systems; Quantum Mechanics; Semiconductor Physics; Physical Optics; Geometrical Optics; Laser Principles; Laser Technology and some of others. I like optic especially optical communication. The two years after my graduation I have worked in an optical communication company as a R&

16、;D engineer of optical devices. In the follow-up study, I still want to go on with optical communication. Thank you!17、MTF和OTF是什么的縮寫?含義是什么?具體器件如透鏡的傳遞函數(shù)是什么?MTF：Modulation Transfer Function調(diào)制傳遞函數(shù)，表示各種不同頻率的正弦強(qiáng)度分布函數(shù)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后，其對(duì)比度（即振幅）的衰減程度。OTF：Optical Transfer Function光學(xué)傳遞函數(shù)，表示非相干成像系統(tǒng)空間頻率域中的成像特性。透鏡相當(dāng)于出瞳是

17、圓孔的非相干成像系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)根據(jù)【=兩個(gè)錯(cuò)開出瞳的重疊面積/出瞳總面積】計(jì)算出，具體計(jì)算過程在工程光學(xué)書P395。18、光電轉(zhuǎn)換器件舉例激光器是電信號(hào)轉(zhuǎn)光信號(hào)；CCD是光信號(hào)轉(zhuǎn)電信號(hào)。19、在4f系統(tǒng)中物體的放大或者旋轉(zhuǎn)將引起像如何變化?在4f系統(tǒng)中，由于物經(jīng)過透鏡的兩次傅里葉變換，物和像的復(fù)振幅分布滿足，這表明輸入圖像與輸出圖像完全相同，只是變成了倒像。所以如果物體放大，則像也將變大，物體旋轉(zhuǎn)，像往相反的方向旋轉(zhuǎn)。20、LED和LD分別是什么的縮寫?是什么意思?LED：Light Emitting Diode發(fā)光二極管，其實(shí)際上是一個(gè)半導(dǎo)體PN結(jié)，在此PN結(jié)上加正向偏置電壓時(shí)會(huì)發(fā)光；LD

18、：Laser Diode半導(dǎo)體激光器。21、關(guān)于棱鏡的色散，即一束白光通過棱鏡后發(fā)生什么變化?白光是復(fù)色光，通過棱鏡時(shí)由于棱鏡對(duì)不同頻率成分的光的折射率不同，對(duì)頻率高的光折射率大，故偏折也更顯著，所以不同頻率成分的光分離產(chǎn)生色散現(xiàn)象，且由紅到紫依次排列，紫光一端在偏折嚴(yán)重的一方。22、為什么那個(gè)望遠(yuǎn)鏡孔徑越大,分辨率越高?方法一：直接根據(jù)公式，孔徑大意味著可分辨的最近的兩個(gè)物點(diǎn)對(duì)望遠(yuǎn)鏡的張角小，故分辨率高；方法二：根據(jù)圓孔衍射，Airy斑的半徑，所以當(dāng)孔徑大時(shí)，Airy斑半徑小，根據(jù)Reyleigh（瑞利）判據(jù)“兩像點(diǎn)之間的距離等于Airy斑半徑時(shí)，兩物點(diǎn)對(duì)望遠(yuǎn)鏡的張角為分辨極限”，故當(dāng)Air

19、y半徑小則像點(diǎn)距離小，則物點(diǎn)相對(duì)于望遠(yuǎn)鏡的張角小，所以分辨率高。23、在一架朝你飛來的飛機(jī)上有一個(gè)光源，那么你接受到的光速是c？大于c？還是小于c?根據(jù)多普勒（Doppler）效應(yīng)：當(dāng)光源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)改變。當(dāng)它們相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)會(huì)增多，即接收到的頻率增大，波長(zhǎng)減小，這就是所謂的藍(lán)移現(xiàn)象；當(dāng)它們相背運(yùn)動(dòng)時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)會(huì)減少，即接收到的頻率較小，波長(zhǎng)增大，這就是所謂的紅移現(xiàn)象；而在這個(gè)過程中波速c是不變的，變的只是頻率而已。24、紅移現(xiàn)象是由頻率的變化還是波長(zhǎng)的變化引起的?上題已經(jīng)解釋了紅移現(xiàn)象，說明紅移是

20、由頻率的變化引起的。25、微分和積分的幾何意義?微分的幾何意義：對(duì)于曲線上一點(diǎn)，當(dāng)其橫坐標(biāo)有增量時(shí)，對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)上的增量為，是對(duì)應(yīng)的處切線的增量；當(dāng)很小時(shí)，比小得多，則在的鄰近，我們可以用切線段來近似代替曲線段。且函數(shù)在處的微分在幾何上表示曲線在對(duì)應(yīng)點(diǎn)處切線的縱坐標(biāo)該變量。積分的幾何意義：如果在上時(shí)，定積分的值等于曲線與直線及軸圍成的去邊梯形的面積，這就是定積分的幾何意義。26、三角形小孔的衍射光斑?對(duì)夫瑯禾費(fèi)衍射，可以用傅里葉變換來求出其衍射光斑。以三角狀函數(shù)為例，其傅里葉變換為函數(shù)（其圖像為中心亮斑，還有一些次級(jí)大但都比較弱），根據(jù)傅里葉變換的相似定理，其他形狀的三角形小孔的衍射光斑也與類似

21、，只是會(huì)有一些縮放變化而已。27、英文作文：你為什么報(bào)考浙大光電系？I come from the UESTC, the University of Electronic Science and Technology of China. I have graduated from that school for nearly three years. I majored in optical engineering and optical communication. And for the past two years, I have worked in an optical communi

22、cation company as a R&D engineer for the optical devices. I contacted optical communication have been four years, I like it very much. In the follow-up study, I still want to go on with the optical communication. Otherwise, the specialty of optical engineering in Zhejiang University is the best

23、one in our country. It can provide me the best condition of study. So I want to study there with the best teachers and students very much. Thank you!28、CMOSCMOS：Complementary Metal-Oxide-Semiconductor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。其像素結(jié)構(gòu)分為無源像素型（PPS）和有源像素型（APS）兩種。CMOS攝像器件的總體結(jié)構(gòu)框圖如下所示，一般由像素（光敏單元）陣列、行選通邏輯、列選通邏輯、定時(shí)和控制電路

24、、模擬信號(hào)處理器（ASP）和A/D變換等部分組成。其工作過程為：外界光照射像素陣列，產(chǎn)生信號(hào)電荷，行選通邏輯單元根據(jù)需要選通相應(yīng)的行像素單元，行像素內(nèi)的信號(hào)電荷通過各自所在的列的信號(hào)總線傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的模擬信號(hào)處理器（ASP）及A/D變換器，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字圖像信號(hào)輸出。行選通單元可以對(duì)像素陣列逐行掃描，也可以隔行掃描。隔行掃描可以提高圖像的場(chǎng)頻，但會(huì)降低圖像的清晰度。行選通邏輯單元和列選通邏輯單元配合，可以實(shí)現(xiàn)圖像的窗口提取功能，讀出感興趣窗口內(nèi)像元的圖像信息。其與CCD比較，優(yōu)點(diǎn)在于CMOS可以將光電攝像器件陣列、驅(qū)動(dòng)和控制電路、信號(hào)處理電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、全數(shù)字接口電路等完全集成在一起，可以

25、實(shí)現(xiàn)單芯片成像系統(tǒng)，且耗電量小，而CCD則不具備這樣的能力；缺點(diǎn)在于圖像噪聲較大、信噪比較小、光電靈敏度不高等，亟待解決。29、用英語(yǔ)介紹我們學(xué)校給美國(guó)客人Nice to meet you! My dear American guests, I am a student of this school. Now Ill tell you something about our university. Its called the UESTC, the full name is the University of Electronic Science and Technology of China

26、. It is well known by its electronic technology. There are more than ten institutes, such as the Communication Institute, the Electronic Engineering Institute, the Optoelectronic Information Institute, and so on. For the past years from its establishment in 1956, our school is located in the place t

27、hat is near the center of Chengdu. With the completion of the new campus last year in the suburbs, most institutes have moved to there leaving only two remained. You can see that the new campus is much larger than the old one, and its surrounded by countless ginkgos. It is so beautiful that you need

28、 to appreciate personally. Thank you!30、激光三能級(jí)系統(tǒng)與四能級(jí)系統(tǒng)，以及二者的比較三能級(jí)系統(tǒng)：包括基級(jí)、高能級(jí)、亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)?；鶓B(tài)能級(jí)上的電子吸收能量躍遷到高能級(jí)，但是在高能級(jí)上的壽命很短，因?yàn)檠杆贌o輻射躍遷到亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)，在亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)上的壽命較長(zhǎng)，可以聚集較多的電子，因而能形成集居數(shù)反轉(zhuǎn)。這樣的激光器發(fā)射的激光頻率由基級(jí)和亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的能量差決定。典型的是紅寶石激光器。四能級(jí)系統(tǒng)：包括基級(jí)、高能級(jí)、亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)、比基級(jí)稍高一點(diǎn)處于基級(jí)與亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)之間的能級(jí)?；鶓B(tài)能級(jí)上的電子吸收能量躍遷到高能級(jí)，然后幾乎全部迅速地?zé)o輻射躍遷到亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)上，實(shí)現(xiàn)集居數(shù)反轉(zhuǎn)。最后亞

29、穩(wěn)態(tài)能級(jí)上的電子躍遷到比基級(jí)稍高一點(diǎn)的能級(jí)上發(fā)射激光。兩者比較：由于四能級(jí)系統(tǒng)的激光下能級(jí)不是基態(tài)能級(jí)，其上基本沒有粒子，只需很低的泵浦能量就能實(shí)現(xiàn)激光振蕩，這是四能級(jí)系統(tǒng)相對(duì)于三能級(jí)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。31、英語(yǔ)【Cube】n. 立方體、立方【cubic meter】 立方米【decimeter】 n. 分米【Centimeter】 n. 厘米【millimeter】 n. 毫米【micron】 n. 微米【nanometer】 n. 納米32、談一下光通信的優(yōu)點(diǎn)（1）通信容量大（2）中繼距離長(zhǎng)（3）保密性好（4）抗干擾能力強(qiáng)（5）體積小、重量輕，便于施工維護(hù)（6）原材料（二氧化硅）來源豐富，價(jià)格低

30、廉33、用一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明光的波粒二象性（用單光子的楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明）光子按照一定的幾率落在接收屏上的不同位置，一段時(shí)間的累積就會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。但是單光子是怎么獲得的？這是個(gè)問題。34、激光的工作原理激光器主要由泵浦源、工作物質(zhì)、諧振腔三部分構(gòu)成。在泵浦源的作用下，工作物質(zhì)中電子吸收能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，使高能級(jí)上的電子多于低能級(jí)的電子；然后這些處于高能級(jí)的電子在受到一定能量光子的激發(fā)下能從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，并發(fā)射一個(gè)與激勵(lì)光子相同狀態(tài)的光子，如此不斷激勵(lì)就形成相干性很強(qiáng)的激光；這里諧振腔的作用在于選模、限制輸出光束方向和形成正反饋。35、近紅外的波長(zhǎng)范圍36、半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)

31、對(duì)于半導(dǎo)體來說，電子填滿了一些能量較低的能帶，稱為滿帶，最上面的滿帶稱為價(jià)帶；價(jià)帶上面有一系列空帶，最下面的空帶稱為導(dǎo)帶。價(jià)帶和導(dǎo)帶有帶隙，稱為帶隙寬度表示價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底的能量間隙。對(duì)于本征半導(dǎo)體在絕對(duì)零度沒有激發(fā)的情況下，價(jià)帶被電子填滿，導(dǎo)帶沒有電子。在一般溫度，由于熱激發(fā)，有少量電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，使導(dǎo)帶有少量電子，而在價(jià)帶留下少量空穴，這種激發(fā)就是本征激發(fā)。半導(dǎo)體的導(dǎo)電就是依靠導(dǎo)帶底的少量電子和價(jià)帶頂?shù)纳倭靠昭ㄍ瓿傻摹?7、固體激光器和氣體激光器哪種比較好，問什么好？固體激光器通常以絕緣晶體或玻璃為工作物質(zhì)，少量的過渡金屬離子或稀土離子摻入晶體或玻璃，經(jīng)光泵激勵(lì)后產(chǎn)生受激輻射作用。氣體

32、激光器通常以氣體或金屬蒸汽為工作物質(zhì)。由于氣態(tài)工作物質(zhì)的光學(xué)均勻性遠(yuǎn)好于固體，譜線寬度遠(yuǎn)小于固體，因而氣體激光器光束的方向性好、單色性好。但氣體的激活粒子密度遠(yuǎn)小于固體，需要較大體積的工作物質(zhì)才能獲得足夠的輸出功率，因此氣體激光器的體積一般比較大。38、透鏡折射率與哪些參數(shù)有關(guān)？透鏡材料入射光波頻率39、提高顯微鏡的放大率，目鏡和物鏡的焦距如何變化？由于顯微鏡的視覺放大率公式為，要提高放大率只需將目鏡和物鏡的焦距都減小。40、顯微鏡的分辨率與那些有關(guān)？根據(jù)Reyleigh（瑞利）判斷：兩相鄰像點(diǎn)之間的間隔等于Airy斑半徑時(shí)能被系統(tǒng)分辨。顯微鏡的分辨率為。根據(jù)DaWes（道威）判斷：兩相鄰像點(diǎn)

33、之間的間隔等于Airy斑半徑的0.85倍時(shí)能被系統(tǒng)分辨。顯微鏡的分辨率為。按照以上兩種判斷方式知，顯微鏡的分辨率與物鏡的數(shù)值孔徑、入射光波長(zhǎng)有關(guān)。41、光纖的折射率如何分布的階躍折射率（SI, step-index）光纖：其折射率滿足纖芯折射率為一定值，且大于包層折射率。漸變折射率（GRIN, graded-index）光纖：其纖芯折射率從光纖中心隨著徑向距離的增加而連續(xù)減小，直到纖芯邊緣處與包層的折射率相等。42、當(dāng)光纖纖芯直徑小于光線波長(zhǎng)時(shí)，能不能傳輸該光線，為什么？可以傳輸因?yàn)楣獠ǖ膫鬏斝铦M足大于截止波長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)全反射、滿足模式本征方程；與光波長(zhǎng)和纖芯直徑的大小關(guān)系無關(guān)。模式本征方程是在光

34、波在光纖橫向一周期內(nèi)相位的變化為的整數(shù)倍（這樣的光波才能沿軸向不減弱的傳播）的條件下得出的關(guān)系式。43、普朗克常數(shù)是多少？單位是什么？44、有哪些光電轉(zhuǎn)換器件？各自的原理是什么？靈敏度哪個(gè)高哪個(gè)低？CCD和CMOS原理上述已經(jīng)講清楚了靈敏度：在一定光譜范圍內(nèi)，單位曝光量的輸出信號(hào)電壓（電流）。曝光量：光強(qiáng)與光照時(shí)間之積。對(duì)于CCD和CMOS，靈敏度CCD要更高。45、各種傳感器的反應(yīng)時(shí)間比較，CCD的為多少？46、倍增管的二次發(fā)射原理是什么？光電倍增管（photomultiplier）：可將微弱光信號(hào)通過光電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并利用二次發(fā)射電極轉(zhuǎn)為電子倍增的電真空器件。Photomultipli

35、er包括陰極室和由若干打拿極組成的二次發(fā)射倍增系統(tǒng)。陰極室的結(jié)構(gòu)與光陰極K的尺寸和形狀有關(guān)，它的作用是把陰極在光照下由外光電效應(yīng)產(chǎn)生的電子聚焦在面積比光陰極小的第一打拿極D1的表面上。二次發(fā)射倍增系統(tǒng)是最復(fù)雜的部分。打拿極主要選擇那些能在較小入射電子能量下有較高的靈敏度和二次發(fā)射系數(shù)的材料制成。常用的打拿極材料有銻化銫、氧化的銀鎂合金、氧化的銅鈹合金等。打拿極的形狀應(yīng)有利于將前一級(jí)發(fā)射的電子收集到下一級(jí)。在各打拿極D1、D2、D3和陰極A上依次加有逐漸增高的正電壓，而且相鄰兩級(jí)之間的電壓差應(yīng)使二次發(fā)射系數(shù)大于1。這樣，光陰極發(fā)射的電子在D1電場(chǎng)的作用下以高速射向打拿極D1，產(chǎn)生更多的二次發(fā)射電

36、子，于是這些電子又在D2電場(chǎng)的作用下向D3飛去。如此繼續(xù)下去，每個(gè)光電子將激發(fā)成倍增加的二次發(fā)射電子，最后被陽(yáng)極收集。47、關(guān)于焦距可調(diào)的液晶透鏡問題大部分的液晶透鏡利用呈小桿狀的液晶分子可以在電場(chǎng)中改變它們的指向這一特性，特別是當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大的時(shí)候，所有的分子都會(huì)沿場(chǎng)強(qiáng)方向排列起來。在這個(gè)過程中，液晶的折射率會(huì)發(fā)生改變，這就是液晶透鏡調(diào)焦的基本原理。48、激光測(cè)距的具體原理是什么？激光測(cè)距（Laser Rangefinder）是一種利用激光測(cè)量距離的方法。一般采用脈沖法和相位法。脈沖法：測(cè)距儀發(fā)射出的激光被測(cè)量物體反射后又被測(cè)距儀接收，測(cè)距儀同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間，光速和往返時(shí)間的乘積的一

37、半就是測(cè)距儀與被測(cè)量物體之間的距離。相位法：利用發(fā)射的調(diào)制光與被測(cè)目標(biāo)反射的接收光之間光強(qiáng)的相位差所含的距離信息來實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)目標(biāo)距離的測(cè)量。49、在時(shí)域或者空域上采集了n個(gè)采樣點(diǎn)，傅氏變換后，變成幾個(gè)點(diǎn)？50、解釋一下拉氏不變量的具體含義？拉氏不變量的具體表達(dá)式為。它表示實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)在近軸區(qū)成像時(shí)，在物像共軛面內(nèi)，物體大小、成像光束的孔徑角、物體所在介質(zhì)的折射率的乘積為一常數(shù)，與光學(xué)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)無關(guān)。51、散射的原因光的散射是指，由于物質(zhì)（氣體、液體或固體）中存在的微小粒子對(duì)光束的作用，使光波偏離原來的傳播方向而四散開的現(xiàn)象。Rayleigh（瑞利）散射：是指散射粒子線度比波長(zhǎng)小得多的粒

38、子對(duì)光波的散射。如大氣中的灰塵、煙、霧等懸浮微粒所引起的散射；米氏散射：粒子線度大于的較大微粒散射。如白云對(duì)陽(yáng)光的散射、浪花的散射；Rayleigh散射和米氏散射都是散射光的頻率域入射光頻率相同的散射現(xiàn)象；而拉曼散射和布里淵散射都會(huì)產(chǎn)生對(duì)稱分布的新的頻率。52、調(diào)q激光器、Q-switch的principleQ值（品質(zhì)因數(shù)）是評(píng)定激光器中光學(xué)諧振腔質(zhì)量好壞的指標(biāo)。諧振腔的Q值與損耗成反比，一般采取改變腔內(nèi)損耗的辦法來調(diào)節(jié)Q值。對(duì)脈沖激光器，在泵浦激勵(lì)過程中，當(dāng)工作物質(zhì)中反轉(zhuǎn)集居數(shù)密度增加到閾值時(shí)就產(chǎn)生激光。當(dāng)超過時(shí)，隨著受激輻射的增強(qiáng)，上能級(jí)粒子數(shù)大量消耗，反轉(zhuǎn)集居數(shù)迅速下降，直到低于閾值時(shí)，

39、激光振蕩迅速衰減。然后泵浦的抽運(yùn)又使上能級(jí)逐漸積累粒子而形成第二個(gè)激光尖峰。如此不斷重復(fù)，便產(chǎn)生一系列小得尖峰脈沖。由于每個(gè)激光脈沖都是在閾值附件產(chǎn)生的，所以輸出脈沖的峰值功率較低，一般為幾十千瓦數(shù)量級(jí)。增大輸入能量時(shí)，只能使尖峰脈沖的數(shù)目增多，而不能有效地提高峰值功率水平。同時(shí)，激光輸出的時(shí)間特性也很差。為了得到高的峰值功率和窄的單個(gè)脈沖，采用了Q調(diào)制技術(shù)，它的基本原理是通過某種方法使諧振腔的損耗因子（或Q值）按照規(guī)定的程序變化，在泵浦激勵(lì)剛開始時(shí)，先使光腔具有高損耗因子，激光器由于閾值高而不能產(chǎn)生激光振蕩，于是亞穩(wěn)態(tài)上的粒子數(shù)便可以積累到較高的水平。然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，使腔的損耗因子突然降低

40、到，閾值也隨之突然降低，此時(shí)反轉(zhuǎn)集居數(shù)大大超過閾值，受激輻射極為迅速地增強(qiáng)。于是在極短時(shí)間內(nèi)，上能級(jí)儲(chǔ)存的大部分粒子的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榧す饽芰浚纬梢粋€(gè)很強(qiáng)的激光巨脈沖輸出。采用調(diào)Q技術(shù)很容易獲得峰值功率高于兆瓦，脈寬為幾十毫微秒的激光巨脈沖。The principle of Q-switch:以電光Q-switch為例，它是利用晶體的電光效應(yīng)，在晶體上加一階躍式電壓，調(diào)節(jié)腔內(nèi)光子的反射損耗。（1）第一階段：累積階段例如，采用KDP縱向運(yùn)用方式，即Z向加電壓，Z向通光；第一階段是在晶體上加，稱為四分之一波電壓，從偏振器出射的偏振光經(jīng)電光晶體后，沿與的方向的偏振分量產(chǎn)生了的位相延遲，經(jīng)全反射鏡反射后再

41、次通過電光晶體又將產(chǎn)生的位相延遲，合成后隨仍是線偏振光，但偏振方向垂直于偏振器的偏振方向，因此不能通過偏振器，這種情況下諧振腔的損耗很大，對(duì)應(yīng)Q值很小，激光器不能振蕩，激光上能級(jí)不斷積累粒子（這一狀態(tài)相當(dāng)于光開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)）。（2）第二階段：脈沖形成階段在第一階段工作物質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，突然退去晶體上的電壓，這時(shí)晶體又恢復(fù)了原來的狀態(tài)，光在腔內(nèi)形成振蕩。電光調(diào)Q的關(guān)鍵之一是精確控制Q開關(guān)“打開”的延遲時(shí)間。調(diào)Q的工作程序示意圖：53、火星探測(cè)器上的熱探測(cè)儀熱探測(cè)器是用探測(cè)元件吸收入射輻射而產(chǎn)生熱、造成溫升，并借助各種物理效應(yīng)把溫升轉(zhuǎn)化為電量的原理而制成的器件。最常用的有溫差電偶、測(cè)

42、輻射熱計(jì)、高萊管、熱點(diǎn)探測(cè)管等。54、IR是什么？（紅外探測(cè)儀?。┘t外探測(cè)器（Infrared Detector）是一種能把接收到的紅外輻射能量轉(zhuǎn)換成一種便于計(jì)量的物理量的器件。現(xiàn)代紅外探測(cè)器利用的主要是紅外熱效應(yīng)和光電效應(yīng)。一個(gè)紅外探測(cè)器至少包括一個(gè)對(duì)紅外輻射產(chǎn)生敏感效應(yīng)的物體，稱為相應(yīng)元。此外，還包括相應(yīng)元的支架、密封外殼和透紅外輻射的窗口，有時(shí)還包括制冷部件、光學(xué)部件、電子部件等。優(yōu)點(diǎn)：（1）環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)于可見光，尤其是在夜間和惡劣天氣下的工作能力；（2）隱蔽性好，一般都是被動(dòng)接收目標(biāo)的信號(hào)，比雷達(dá)和激光探測(cè)安全且保密性強(qiáng)，不易被干擾；（3）由于是目標(biāo)和背景之間的溫差和發(fā)射率差形成的紅外

43、輻射特性進(jìn)行探測(cè)，因?yàn)樽R(shí)別偽裝目標(biāo)的能力優(yōu)于可見光；（4）與雷達(dá)系統(tǒng)相比，紅外輻射系統(tǒng)的體積小、重量輕、功耗低；（5）探測(cè)器的光譜響應(yīng)從短波擴(kuò)展到長(zhǎng)波。55、干涉與衍射的區(qū)別與聯(lián)系（1）物理本質(zhì)一樣，都是波相干疊加的結(jié)果，問題的關(guān)鍵是相位差，干涉對(duì)應(yīng)有限束光波的疊加，衍射對(duì)應(yīng)無限束子波的疊加，量變導(dǎo)致質(zhì)變；（2）條紋圖樣的強(qiáng)度分布存在著均勻（干涉）和相對(duì)集中（衍射）的不同；（3）采用的數(shù)學(xué)方法不同，干涉對(duì)應(yīng)有限項(xiàng)求和，衍射對(duì)應(yīng)無限項(xiàng)積分；（4）實(shí)際裝置中，干涉效應(yīng)與衍射效應(yīng)往往同時(shí)存在，混雜在一起，此時(shí)干涉條紋必然受到單元衍射因子的調(diào)制；（5）理論基礎(chǔ)：干涉問題沒有離開幾何光學(xué)的直線傳播理論，

44、衍射問題卻與幾何光學(xué)模型相矛盾。當(dāng)參與疊加的各光波可以近似的用幾何光學(xué)直線傳播模型描述時(shí)，則疊加純屬干涉問題，若參與疊加的各光波自身的傳播行為明顯地不符合幾何光學(xué)模型，則對(duì)每一束光波而言，均存在著衍射，同時(shí)各光波之間又存在著干涉。56、各種像差的英文名球差：Spherical Aberration 正弦差：Sine Aberration彗差：Coma場(chǎng)曲：Field Curvature 像散：Astigmatism畸變：Distortion單色像差：Monochromatic Aberration色差：Chromatic Aberration位置色差：Longitudinal Chromati

45、c Aberration倍率色差：Lateral Chromatic Aberration波像差：Wavefront Aberration57、折射率的意義電磁波在真空中的速度與介質(zhì)中速度的比值為介質(zhì)對(duì)電磁波的折射率即，其中為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，為介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率在真空中，58、介電常數(shù)是什么介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)（真空中）與最終介質(zhì)中電場(chǎng)的比值稱為介電常數(shù)（permittivity），又稱電容率。如果有高介電常數(shù)的介質(zhì)放在電場(chǎng)中，場(chǎng)的強(qiáng)度在電介質(zhì)內(nèi)會(huì)有客觀的下降。一個(gè)電容板中充入介電常數(shù)為的物質(zhì)后，電容變大倍。電介質(zhì)有使空間比起實(shí)際尺寸變得更大或者更小的屬性。例

46、如，當(dāng)一個(gè)電介質(zhì)材料放在兩個(gè)電荷之間，它會(huì)減少作用在它們之間的力，就像它們被移遠(yuǎn)了一樣。當(dāng)電磁波穿過電介質(zhì)，波的速度被減小，有更短的波長(zhǎng)。相對(duì)介電常數(shù)可以用靜電場(chǎng)用如下方法測(cè)量：首先在其兩塊極板之間為空氣的時(shí)候測(cè)試電容器的電容，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)后測(cè)得電容，然后相對(duì)介電常數(shù)就是。59、用英語(yǔ)介紹一下我們這個(gè)行業(yè)The optics is a very old discipline and now its the most active one. From ancient times to present, the optics can be divided into f

47、our periods, the period of geometrical optics, the period of wave optics, the period of quantum optics, the period of modern optics. Theres the most representative theory or application in every period. For example, in the period of geometrical optics, the law of refraction was produced, and there w

48、ere applications such as telescope and so on. In the period of wave optics, the interference, diffraction and polarization were founded and been explained. In the period of quantum optics, the photoelectric effect was founded. In the period of modern optics, theres Fourier optics, laser technology,

49、holograph, optical information processing, nonlinear optics and so on.60、近紅外區(qū)用什么探測(cè)器紅外CCD61、導(dǎo)數(shù)的物理意義如果函數(shù)在處可導(dǎo)，那么它在處的導(dǎo)數(shù)在幾何上就表示曲線在點(diǎn)處切線的斜率。62、邁克爾遜干涉儀，白光還是激光容易干涉？激光單色性好63、介電常數(shù)的范圍由于相對(duì)介電常數(shù)，所以介電常數(shù)的范圍如下：64、太陽(yáng)過透明玻璃窗能不能看到彩色條紋不能因?yàn)橥该鞑ＡТ跋喈?dāng)于是平板玻璃，入射光線與出射光線平行。65、白光和紅光激光那個(gè)聚焦比較好（從模式方面考慮）紅光因?yàn)榘坠獯嬖诘哪Ｊ奖燃t光更多，聚焦的時(shí)候不同模式的光與光軸交

50、與不同的點(diǎn)，模式越多光斑越大。66、什么是像散？軸外細(xì)光束的子午像點(diǎn)和弧矢像點(diǎn)不重合，兩者分開的軸向距離稱為像散（Astigmatism）。細(xì)光束像散只與視場(chǎng)有關(guān)，且是視場(chǎng)的偶函數(shù)；單個(gè)折射面無正弦差的位置和光闌位置不存在像散。67、邁克爾遜干涉儀補(bǔ)償板的作用？補(bǔ)償板的作用在于補(bǔ)償光束1與光束2因透過的次數(shù)不同而引起的光程差（optical path difference）。這種補(bǔ)償在單色光照明時(shí)并非必要，因?yàn)楣馐?經(jīng)過玻璃板所增加的光程，可以通過移動(dòng)反射鏡的位置用空氣中的行程來補(bǔ)償。但是用白光照明時(shí)，因?yàn)椴ＡУ纳?，不同波長(zhǎng)的光有不同的折射率而無法用空氣中得行程補(bǔ)償。所以，加上與完全相同且平

51、行放置的補(bǔ)償板才能同時(shí)補(bǔ)償各色光的光程差以獲得零級(jí)白光條紋，這種條紋在零程差附近產(chǎn)生。68、楊氏干涉各個(gè)方向的條紋是怎樣的？由于楊氏雙縫干涉的光程差，故由得到干涉強(qiáng)度，所以相同的點(diǎn)具有相同的強(qiáng)度，形成同一條干涉條紋。楊氏雙縫干涉的條紋間距，與位置無關(guān)，成等間隔分布，條紋寬度相等；69、光學(xué)系統(tǒng)軸上點(diǎn)的像差有哪些？球差和位置色差70、兩光束干涉的條件？頻率相同振動(dòng)方向相同相位差恒定光程差小于波列長(zhǎng)度71、代表光波振動(dòng)方向的專業(yè)名詞是什么？偏振72、光速是多少？73、電荷電量是多少？為什么這么??？電子電荷屬基本量74、玻耳茲曼常數(shù)是多少？玻爾茲曼常數(shù)（Boltzmann constant）（）是有

52、關(guān)溫度及能量的熱力學(xué)的一個(gè)常數(shù)。75、常用的分光元件有哪些？三角棱鏡（Triangular Prism）渥拉斯頓棱鏡（Wollaston）洛匈棱鏡（Rochon）76、用英語(yǔ)說學(xué)過的一門課程（幾何光學(xué)的像差）Aberration is one of the courses that I have learned at college years. This course mainly describes 7 different aberrations that may affect the image quality. The first one is called the Spherical

53、 Aberration which is described as concentric beam becomes non-concentric beam through the optical system.The second one is called the Coma which is described as the wide beam that emitted by the off-axis point becomes asymmetric through the optical system.The third one is called the Curvature of the

54、 Field which is described as the bending of the image plane.The fourth one is called the Astigmatism which is described as the meridian image and the sagittal image do not coincide.The fifth one is called the Distortion which is described as the chief ray that emitted from different field of view wi

55、ll not intersect the ideal height with the Gaussian image plane.The sixth one is called the Longitudinal Chromatic Aberration which is described as the difference of image between different frequent of light that emitted from the same axis point.The seventh one is called the Lateral Chromatic Aberra

56、tion which is caused by the different vertical axis magnification of different frequent of light that emitted from the off-axis points.77、列舉光電轉(zhuǎn)換器件激光器、CCD、CMOS、CID、光電二極管、光電三極管、光電池等78、全息法如何獲得三維圖像？全息術(shù)記錄的是物體光波振幅和相位的全部信息，因此采用衍射再現(xiàn)后所獲得的圖像是與原物完全相同的立體像。因此要獲得三維圖像只需要用衍射方法恢復(fù)好圖像就可以了當(dāng)用再現(xiàn)照明光波照射全息圖時(shí)，全息圖后的衍射光場(chǎng)中包含有再現(xiàn)

57、的物光波，他們的疊加形成物體的再現(xiàn)像。79、顯微鏡的放大率是不是越大越好？根據(jù)眼睛容易分辨的角距離，顯微鏡有一個(gè)放大率的范圍：滿足上式的視覺放大率稱為顯微鏡的有效放大率；當(dāng)放大率低于時(shí)，物鏡的分辨能力沒有被充分利用，人眼不能分辨已被物鏡分辨的物體細(xì)節(jié)；當(dāng)放大率高于時(shí)，稱作無效放大，不能使被觀察的物體細(xì)節(jié)更清晰。80、（英語(yǔ)）對(duì)光纖的理解，WDM的含義及具體英文（要點(diǎn)：全反射、好處、并行、干擾?。㎡ptical fiber is one of the essential devices of optical communication. Its basic working principle is such a theorem called the total reflection. This theorem is said that when the light incident from optical dense medium to optical sparse medium and the angle of incidence is greater than the critical angle, the light will