光電子學(xué)知識(shí)點(diǎn)

1、一、緒論1、激光發(fā)明年份；2、什么叫光電子學(xué)、光電子技術(shù)？3、列舉幾種光電子技術(shù)或光電子器件，至少6種；4、典型的光電子（通信）系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成。二、光與物質(zhì)相互作用基礎(chǔ)1、光的本性，傳播時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性，與介質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)為粒子性；2、對(duì)于線性、均勻、各向同性介質(zhì)，極化率7為標(biāo)量；而在各向異性介質(zhì)中，電極化強(qiáng)度矢量P和外電場(chǎng)E不再平行，此時(shí)極化率7變?yōu)槎A張量：R=&oXjEj3、P、D、E之間的關(guān)系4、輻射度量和光度量的區(qū)別5、輻射通量、光通量之間的換算關(guān)系6、亮度和照度的區(qū)別7、能帶理論基本概念（價(jià)帶、導(dǎo)帶、禁帶、禁帶寬度）三、光波導(dǎo)（30分）1、平面介質(zhì)波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)（各層名稱），各層介

2、質(zhì)的折射率關(guān)系；對(duì)稱波導(dǎo)、非對(duì)稱波導(dǎo)；2、各層中的場(chǎng)分布：波導(dǎo)層中橫向（光受限的方向）為駐波場(chǎng)，縱向?yàn)樾胁▓?chǎng)；襯底和覆蓋層中橫向?yàn)檎穹芍笖?shù)規(guī)律衰減的消逝場(chǎng),縱向?yàn)樾胁▓?chǎng)；消逝系數(shù)、穿透深度3、全反射時(shí)界面的相移公式；（不要求記憶，但要會(huì)用）4、橫向傳播常數(shù)、縱向傳播常數(shù)；有效折射率（模折射率）5、模式本征方程，m為模序數(shù)；本征方程的圖解（畫(huà)圖說(shuō)明對(duì)稱波導(dǎo)基模不會(huì)截止）6、模式截止條件：P=捋8,=6c；截止波長(zhǎng)；模式數(shù)量；單模傳輸條件；（注意對(duì)稱波導(dǎo)和非對(duì)稱波導(dǎo)的區(qū)別）7、TE模、TM模的含義；8、光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)：直徑2a、數(shù)值孔徑、相對(duì)折射率、弱導(dǎo)條件、歸一化頻率、單模條件；9、偏射光線的

3、縱向傳播常量E=k0Oicos甲，其中甲為軸線角，即光線和光纖軸的夾角；偏射光線可分為三類：非導(dǎo)引光線、導(dǎo)引光線（即導(dǎo)模）和泄露光線，對(duì)應(yīng)B和甲的范圍要知道dB/km10、光纖的損耗公式1、光調(diào)制概念；改變哪些參數(shù)可以使光攜帶信息？類型：內(nèi)調(diào)制、外調(diào)制；2、波矢面、折射率橢球、折射率面；3、正、負(fù)單軸晶體的定義；4、利用折射率橢球確定o光和e光的偏振方向、以及對(duì)應(yīng)的折射率；5、給出電光系數(shù)矩陣，會(huì)寫(xiě)出加電場(chǎng)之后的新的折射率橢球方程（原主軸坐標(biāo)系中）；會(huì)判斷新橢球和舊橢球相比，主軸是否發(fā)生了傾斜；6、KDP晶體z向（光軸）加電場(chǎng)后的新主軸折射率大小，以及感應(yīng)主軸的方位；7、橫向電光效應(yīng)、縱向電光

4、效應(yīng)；對(duì)KDP晶體來(lái)說(shuō)，兩種效應(yīng)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)；（縱向電光效應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定，不受自然雙折射影響，但半波電壓較高，且需要制作透明電極；橫向電光調(diào)制通過(guò)選擇晶體長(zhǎng)度和厚度可以大大降低半波電壓，缺點(diǎn)是存在自然雙折射的相位延退，受溫度影響較大，需要采取組合調(diào)制方式來(lái)消除，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜化）8、電光相位延遲公式，半波電壓的公式，電光系數(shù)的測(cè)量方案設(shè)計(jì)9、KDP縱向調(diào)制器的調(diào)制特性曲線，知道透過(guò)率隨偏壓變化的函數(shù)表達(dá)式；知道應(yīng)該工作在什么區(qū)域；如何實(shí)現(xiàn)？?jī)煞N方法。（加直流偏壓V.必加1/4波片；作用是讓入射光沿x和y方向的偏振分量產(chǎn)生兀/2的相位差）10、橫向調(diào)制時(shí)，晶體的三個(gè)棱分別為x、y,和z;1

5、1、電光開(kāi)關(guān)，會(huì)設(shè)計(jì)加壓式、退壓式的電壓開(kāi)關(guān)。畫(huà)出方案圖，并解釋工作原理12、彈光效應(yīng)/聲光效應(yīng)的概念13、兩種聲光衍射類型、判據(jù)（聲光相互作用特征長(zhǎng)度，注意公式中波長(zhǎng)為介質(zhì)中的波長(zhǎng)）、工作條件的區(qū)別（聲光作用長(zhǎng)度、聲波頻率高低、入射角度）14、布拉格衍射條件、布拉格方程、布拉格角（區(qū)分布拉格角、光束偏轉(zhuǎn)角）15、聲光調(diào)制時(shí)，改變超聲波強(qiáng)度，衍射光強(qiáng)也隨著改變；16、聲光偏轉(zhuǎn)，改變聲波的頻率，可以控制光的衍射方向17、白然旋光效應(yīng)概念（1、偏振光入射；2、沿光軸入射不受雙折射影響）、法拉第旋光效應(yīng)；二者之間的區(qū)別（光來(lái)回兩次通過(guò)晶體，偏振方向改變角度不同）18、磁光隔離器的原理圖、工作原理1、三種物理原理：光電效應(yīng)（重點(diǎn)）、光熱效應(yīng)、波相互作用2、光電效應(yīng)會(huì)受到光波長(zhǎng)限制；光熱效應(yīng)不受光波長(zhǎng)限制3、光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)；內(nèi)光電效應(yīng)分為電導(dǎo)效應(yīng)、光伏效應(yīng)（會(huì)闡述各種效應(yīng)的概念）4、哪種效應(yīng)做成的探測(cè)器響應(yīng)速度快？為什么？（光電效應(yīng)比光熱效應(yīng)快；光伏效應(yīng)比光電導(dǎo)快）5、光電導(dǎo)效應(yīng)中，光電流的表達(dá)式，為提高光電流即需要提高內(nèi)部增益G,為提高G,需要選用載流子平均壽命長(zhǎng)、遷移率大的材料，同時(shí)應(yīng)減小電極間距。6、光伏效應(yīng)中，pn結(jié)的原來(lái)的內(nèi)建電場(chǎng)方向（np）、光生電場(chǎng)方向（pn）、光生電流方向（np）;只有本征吸收所激發(fā)的少數(shù)載流