光電子各章復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、 各章復(fù)習(xí)要點(diǎn)第1章 激光原理概論 1.光的波粒二相性，光子學(xué)說(shuō) 光是由一群以光速 c 運(yùn)動(dòng)的光量子（簡(jiǎn)稱(chēng)光子）所組成 2三種躍遷過(guò)程（自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收） 3.自發(fā)輻射和受激輻射的本質(zhì)區(qū)別？ 4.在熱平衡狀態(tài)下，物質(zhì)的粒子數(shù)密度按能級(jí)分布規(guī)律（正常分布） 5.激光產(chǎn)生的必要條件:實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布 6.激光產(chǎn)生的閾值條件：增益大于等于損耗 7.激光的特點(diǎn)？ (1)極好的方向性（10-3rad) (2)優(yōu)越的單色性(=3.8*108Hz,是單色 性最好的普通光源的線寬的105倍. (3)極好的相干性(頻率相同,傳播方向同,相位差恒定) (4)極高的亮度 光亮度:單位面積的光源,在其法

2、向單位立體角內(nèi)傳送的光功率. 8激光器構(gòu)成及每部分的功能1激光工作物質(zhì) 提供形成激光的能級(jí)結(jié)構(gòu)體系，是激光產(chǎn)生的內(nèi)因2.）泵浦源 提供形成激光的能量激勵(lì)，是激光形成的外因3.）光學(xué)諧振腔 提供光學(xué)正反饋?zhàn)饔每刂魄粌?nèi)振蕩光束的特性 9激光產(chǎn)生的基本原理(以紅寶石激光器為例) Cr3+的受激吸收過(guò)程 無(wú)輻射躍遷 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的形成 個(gè)別的自發(fā)輻射 受激發(fā)射 激光的形成 10.模式的概念及分類(lèi)11.縱模的諧振條件的推導(dǎo)及縱模間隔的計(jì)算。 第2章 激光諧振腔技術(shù)、選模及穩(wěn)頻技術(shù) 1.掌握三個(gè)評(píng)價(jià)諧振腔的重要指標(biāo) 最簡(jiǎn)單的光學(xué)諧振腔是在激活介質(zhì)兩端適當(dāng)?shù)奈恢梅胖脙蓚€(gè)具有高反射率的反射鏡來(lái)構(gòu)成的，與微波

3、相比，采用開(kāi)腔。 1）平均單程功率損耗率 反射損耗： 衍射損耗：（圓形平行平面腔） 2）諧振腔壽命3）諧振腔Q值 2.了解橫模選擇的兩種方法 (1)只改變諧振腔的結(jié)構(gòu)和參數(shù),使高階模具有大的衍射損耗(2)腔內(nèi)插入附加的選模器件3兩種常用的抑制高階橫模的方法Ø 1.調(diào)節(jié)反射鏡ü 優(yōu)點(diǎn):方法簡(jiǎn)單易行ü 缺點(diǎn):輸出功率顯著降低Ø 2.腔內(nèi)加光闌 高階橫模的光束截面比基橫模大，減小增益介質(zhì)的有效孔徑，可大大增加高階橫模的衍射損耗 4.理解三種單縱模輸出的方法 1）短腔法 2）法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)距法 3）復(fù)合腔選縱模第5章 光電子顯示技術(shù) 1.黑白CRT的構(gòu)成及每部

4、分的功能？ 電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分構(gòu)成 2.黑白CRT的基本工作原理？ 電子槍發(fā)射出電子束，電子槍受陰極或柵極所加的視頻信號(hào)電壓的調(diào)制，電子束經(jīng)過(guò)加束極的加速，聚焦極的聚焦，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)掃描到屏幕前面的熒光涂層上，產(chǎn)生復(fù)合發(fā)光，最終形成滿(mǎn)足人眼視覺(jué)特性要求的光學(xué)圖像。 3.熒光粉層表面蒸渡鋁膜的作用？ 1、防止離子斑. 2、將熒光粉發(fā)向管內(nèi)的光線反射到觀察者一測(cè) 3、防止負(fù)電荷積累導(dǎo)致屏面電位下降 4.三基色原理？自然界幾乎所有的彩色都可以用三基色（或稱(chēng)三原色）以不同的比例配成。三基色是指紅，綠，藍(lán)三種基本顏色，其他任何一種顏色可以用不同比例的基色合成。三種基色彼此獨(dú)立，任一基色不能

5、用其他兩種基色配出。5.21 掌握 P-N結(jié)發(fā)光原理？直接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當(dāng)電子和空穴在晶體內(nèi)再?gòu)?fù)合時(shí)，以光的形式釋放出多余的能量。2 了解LED光源的特點(diǎn)？u 電壓：低壓電源，在6-24V之間u 效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80% u 適用性：每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形u 穩(wěn)定性：在電流密度小于cm2 的情況下，壽命可達(dá)小時(shí)，即可連續(xù)工作余年u 響應(yīng)時(shí)間：Ø 白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)Ø LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí) u 對(duì)環(huán)境污染：無(wú)有害金屬汞 u 顏色：Ø 改變電流可以變色，如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變

6、為橙色，黃色，最后為綠色 u 價(jià)格：Ø 單個(gè)LED的價(jià)格較之白熾燈便宜，通常每組信號(hào)燈需由上300500只二極管構(gòu)成。 3 了解LED的應(yīng)用？1.指示燈和信號(hào)燈n 2.數(shù)字顯示器n 3.光源:Ø 電視機(jī),空調(diào)機(jī)等的遙控器光源Ø 光纖通信和傳感等的光源n 4.平面顯示器（分辨率受陣列密度的限制）360°環(huán)行顯示5.3 1.什么是液晶? 液態(tài)晶體的簡(jiǎn)稱(chēng) 一類(lèi)有機(jī)化合物 在一定的溫度范圍內(nèi),即有液體的流動(dòng)性,又有晶體的各向異性.液晶實(shí)際上是物質(zhì)的一種形態(tài)，也有人稱(chēng)其為物質(zhì)的第四態(tài)。 2.液晶的分類(lèi)和特點(diǎn)? 1）溶致液晶 2）熱致液晶 近晶相液晶 向列相液晶 膽

7、甾相液晶 3.液晶的電光效應(yīng)? 4.液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法?1）靜態(tài)驅(qū)動(dòng)2）無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)3）有源矩陣驅(qū)動(dòng)二端型以MIM 當(dāng)掃描電壓和信號(hào)電壓同時(shí)作用于像素單元時(shí)，MIM器件處于斷態(tài)，RMIM很大，且CMIM<<CLC，電壓主要降在CMIM上； 當(dāng)此電壓大于MIM器件的閾值電壓時(shí)，MIM進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，RMIM迅速減小，通態(tài)電流對(duì)CLC充電； 當(dāng)充電電壓均方值Vrms達(dá)到液晶的閾值電壓Vth時(shí)，液晶單元顯示。當(dāng)掃描移到下一行時(shí)，原單元上的外加電壓消失，MIM轉(zhuǎn)為開(kāi)路，CLC通過(guò)RLC緩慢放電，以致于可以在一幀時(shí)間內(nèi)維持VrmsVth，于是該單元不僅在尋址期內(nèi)，而且在一幀時(shí)間之內(nèi)保持顯示狀

8、態(tài)5.4.什么是等離子體顯示？Ø 利用惰性氣體在一定電壓作用下產(chǎn)生氣體放電，形成等離子體，直接發(fā)射可見(jiàn)光進(jìn)行顯示Ø 或者發(fā)射真空紫外線（）進(jìn)而激發(fā)光致發(fā)光熒光粉而發(fā)射可見(jiàn)光進(jìn)行顯示。.等離子體顯示板工作原理？.驅(qū)動(dòng)方式？5.5 1.何謂電致發(fā)光顯示? 某些物質(zhì)加上電壓能發(fā)光的現(xiàn)象. 2.分類(lèi)? （1）注入式電致發(fā)光：直接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當(dāng)電子與空穴在晶體內(nèi)再?gòu)?fù)合時(shí)，以光的形式釋放出多余的能量。注入式電致發(fā)光的基本結(jié)構(gòu)是結(jié)型二極管（LED） （2）本征型電致發(fā)光： 高場(chǎng)電致發(fā)光 熒光粉中的電子或由電極注入的電子在外加強(qiáng)電場(chǎng)的作用下在晶體內(nèi)部加速，碰撞發(fā)光中心

9、并使其激發(fā)或離化，電子在回復(fù)到基態(tài)時(shí)輻射發(fā)光。 分類(lèi) 交流粉末電致發(fā)光（ACEL） 直流粉末電致發(fā)光（DCEL） 交流薄膜電致發(fā)光（ACTFEL） 直流薄膜電致發(fā)光（DCTFEL 低能電致發(fā)光 某些高電導(dǎo)熒光粉在低能電子注入時(shí)的激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象。5.6 1.掌握激光顯示的分類(lèi)u 1、激光陰極射像管Ø 用半導(dǎo)體激光器代替熒光屏u 2、激光光閥顯示Ø 激光束僅用來(lái)改變某些材料(如液晶等)的光學(xué)參數(shù)(折射率或透過(guò)率),再用另外的光源使光學(xué)參數(shù)變化而形成的像投射到屏幕上,實(shí)現(xiàn)圖象顯示u 3、直觀式電視激光顯示Ø 將經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)制過(guò)的RGB三色激光束直接通過(guò)機(jī)械掃描方法偏轉(zhuǎn)掃描到

10、顯示屏上.第6章 光存儲(chǔ)技術(shù)1.了解光盤(pán)存儲(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)？2、掌握光盤(pán)存儲(chǔ)的基本原理? 利用高度聚焦的激光束在模壓成形的盤(pán)片上讀取信息或進(jìn)一步利用存儲(chǔ)介質(zhì)在光的作用下產(chǎn)生物理或化學(xué)變化，以改變介質(zhì)的某些光學(xué)性能，如反射率、吸收率、相移等，從而實(shí)現(xiàn)二值化數(shù)據(jù)的寫(xiě)入、讀取與擦除。3.光盤(pán)的結(jié)構(gòu)三部分組成:光盤(pán)基片、存儲(chǔ)介質(zhì)和密封層(保護(hù)層)4、了解光盤(pán)存儲(chǔ)的分類(lèi)? 只讀光盤(pán)存儲(chǔ)（Read Only） 一次寫(xiě)入光盤(pán)存儲(chǔ)（Write Once）又稱(chēng)為寫(xiě)入后立即讀出式DRAW（Direct Read After Write ）光盤(pán) 可擦寫(xiě)光盤(pán)存儲(chǔ)（Erasable ）5、只讀光盤(pán)的基本制作過(guò)程? 刻板主板金

11、屬化、電鍍副盤(pán) 注塑盤(pán)6.一次寫(xiě)入光盤(pán)存儲(chǔ)的分類(lèi)及寫(xiě)入原理 （）、燒蝕型 （）、起泡型 （）、紋理型 （）、相變型 （）、光致變色型7、掌握磁光型可擦光盤(pán)的信息寫(xiě)入、讀取及擦除原理?(利用克爾效應(yīng))8.全息存儲(chǔ)的特點(diǎn)Ø ）高存儲(chǔ)容量（）高的數(shù)據(jù)傳輸速率和很快的存儲(chǔ)時(shí)間l 以頁(yè)面的形式存儲(chǔ)l 尋址一個(gè)全息數(shù)據(jù)頁(yè)面的時(shí)間可以小于100usl 磁盤(pán)系統(tǒng)的機(jī)械尋址需要msØ （）高冗余度l 每一信息單元都存儲(chǔ)在全息圖的整個(gè)表面上（或整個(gè)體積中）9.光盤(pán)存儲(chǔ)的密度：激光光斑的大小，光盤(pán)的尺寸和結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的格式第8章 1.半波電壓 當(dāng)光波的兩個(gè)垂直分量Ex, Ey 的光程差為半個(gè)

12、波長(zhǎng)(相應(yīng)的相位差為)時(shí)所需加的電壓，稱(chēng)為“半波電壓” 2. 拉蔓納斯衍射和布拉格衍射 3.拉蔓納斯衍射和布拉格衍射的判定條件及衍射角的計(jì)算？ 喇曼奈斯衍射：L<L0 布喇格衍射：L>L0 4.掌握光纖的結(jié)構(gòu)，分類(lèi)? 纖芯， 包層 涂敷層 按傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量：?jiǎn)文９饫w，多模光纖 按纖芯折射率分布：階躍折射率光纖，梯度折射率光纖 5光纖的特性參數(shù)(數(shù)值孔徑,最大可接收角,截止波長(zhǎng)及模式數(shù)量的計(jì)算) 6了解各種光無(wú)源器件的功能.第9章 1.掌握調(diào)制的定義、方法和分類(lèi)? 將所傳遞的信息加載到激光上 將激光作為信息的載體 通過(guò)改變激光的振幅、波長(zhǎng)(頻率)、相位、偏振參數(shù)、方向等各參量，使光攜

13、帶信息 完成調(diào)制的裝置稱(chēng)為調(diào)制器 激光起攜載低頻信號(hào)的作用，稱(chēng)為載波 起控制作用的低頻信號(hào)，稱(chēng)為調(diào)制信號(hào) 被調(diào)制的激光，稱(chēng)為調(diào)制光 分類(lèi) 按調(diào)制器與激光器的關(guān)系：內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制 按調(diào)制光束的參量的不同 振幅調(diào)制 頻率調(diào)制 相位調(diào)制 強(qiáng)度調(diào)制 脈沖調(diào)制 按調(diào)制器的工作機(jī)理 (1)電光調(diào)制 (2)聲光調(diào)制 (3)磁光調(diào)制 2.縱向電光調(diào)制透過(guò)率的推導(dǎo) 3.了解聲光和磁光調(diào)制的原理?第11章1、了解光纖傳感的定義,光纖的獨(dú)特性能?2、了解與傳統(tǒng)傳感器相比,光纖傳感器的 的特殊優(yōu)越性?3、掌握光纖傳感器的分類(lèi)?4、掌握相位調(diào)制光纖傳感器一節(jié).第12章 1.光纖通信與電通信相比其主要優(yōu)點(diǎn)? 2.什么是光

14、纖通信技術(shù)? 3.光纖通信的三個(gè)窗口波長(zhǎng)都是多少? 4.光纖通信系統(tǒng)的組成及每部分的功能? 5.光波復(fù)用技術(shù)主要有那些? 6.光波分復(fù)用技術(shù)的分類(lèi)及原理? 7.相干光通信的優(yōu)點(diǎn)? 8、什么是光孤子及光孤子通信? 9、無(wú)線光通信的含義及優(yōu)點(diǎn)?第13章1掌握激光散斑形成的兩個(gè)基本條件? 1）粗糙表面 2）相干光照射2.何謂散斑現(xiàn)象?散斑大小與那些因素有關(guān)? 當(dāng)一束激光照射到某粗糙表面上時(shí),被照區(qū)出現(xiàn)許多明暗相間、雜亂無(wú)章的亮斑和暗斑.這種現(xiàn)象稱(chēng)為散斑現(xiàn)象.散斑的大小與照亮區(qū)域?qū)τ^察點(diǎn)的孔徑角有關(guān).3.散斑技術(shù)有哪些可能的應(yīng)用?何謂電子散斑技術(shù)?用于待測(cè)物體移動(dòng)、應(yīng)變及振動(dòng)特性的傳感測(cè)量.用電視攝象機(jī)代替普通的照相機(jī),可省去底片顯影定影等復(fù)雜的濕處理手段,且可利用電視機(jī)輸出管輸出的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)處理,其結(jié)果可以存儲(chǔ)在磁帶錄像器、磁盤(pán)錄像器或固態(tài)錄像器上,還可進(jìn)行圖像的相減處理,實(shí)時(shí)觀察相關(guān)條紋,稱(chēng)為電子散斑技術(shù).4.光學(xué)多譜勒效應(yīng)與聲學(xué)多譜勒效應(yīng)的差別何在?聲波