光電子技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用習(xí)題答案

1、光電子技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用 習(xí) 題 答 案,,物理與微電子科學(xué)學(xué)院,School of Physics and MicroelectronicsScience,,,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,

2、,第一章 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第一講,講授內(nèi)容,,,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,光電子器件按功能分為哪幾類？每類大致包括哪些器件？ 談?wù)勀銓怆娮蛹夹g(shù)的理解。 談?wù)劰怆娮蛹夹g(shù)各個(gè)發(fā)展時(shí)期的情況。 舉出幾個(gè)你所知道的光電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。 據(jù)你了解

3、，繼陰極射線管顯示(CRT)之后，哪幾類光電顯示器件代表的技術(shù)有可能發(fā)展成為未來顯示技術(shù)的主體？,,第一章 習(xí)題(1),光電子器件按功能分為哪幾類？每類大致包括哪些器件？,,第一章 習(xí)題答案(1),談?wù)勀銓怆娮蛹夹g(shù)的理解。,,第一章 習(xí)題答案(2),,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十

4、二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,,第一章 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第二講,講授內(nèi)容,,,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,,第二章 習(xí)題(1),填空題：光的基本屬性是 ，光粒子性的典型現(xiàn)象有

5、 、 以及 、 等。光波動性的典型體現(xiàn)有 、 、 等。 兩束光相干的條件是 、 、 ，最典型的干涉裝置有 、 。兩束光相長干涉的條件是 。 兩列平面簡諧波振幅分別為

6、 E01、 E02，位相差為 ??，則其相干涉光強(qiáng)為 ，兩列波干涉相長的條件為 。 波長?的光經(jīng)過孔徑D的小孔在焦距f處的衍射愛里斑半徑為 。 在玻璃（?r=2.25, ?r=1）上涂一種透明的介質(zhì)膜以消除紅外線（?＝0.75m）的反射。求該介質(zhì)膜應(yīng)有的介電常數(shù)及厚度。 如紫外線(?＝0.42?m)垂直照射至涂有該介質(zhì)膜的玻璃上，反射功率占入射功率百分

7、之多少？ 有兩個(gè)具有共軛復(fù)幅值的單色波，具有相同的頻率，其幅值分別為U(r)及U*(r) 。比較它們的強(qiáng)度、波前和波前法線。以平面波U(r)=Aexp[-jk(x+y)/ ]與球面波U(r)=(A/r)exp[-jkr]為例。,,,光束垂直投射在無限大不透明屏的環(huán)狀小孔（半徑為a和b，a>>b）上，發(fā)生夫瑯和費(fèi)衍射，求光強(qiáng)度dI的角分布。 一束波長為0.5?m的光波以45°角從空氣入射到電極化率為

8、2＋j0.6的介質(zhì)面上，求 此光波在介質(zhì)中的方向（折射角）。光波在介質(zhì)中的衰減系數(shù)。 輸出波長為?＝632.8nm的He-Ne激光器中的反射鏡是在玻璃上交替涂覆ZnS和ThF2形成的，這兩種材料的折射率系數(shù)分別為1.5和2.5。問至少涂覆多少個(gè)雙層才能使鏡面反射系數(shù)大于99.5％？ 有m個(gè)相距為d的平行反射平面。一束光以傾角投射至反射面。設(shè)每一反射平面僅反射一小部分光，大部分光僅透射過去；又設(shè)各層的反射波幅值相等。證明當(dāng)sin

9、?=?/2d時(shí)，合成的反射波強(qiáng)度達(dá)到最大值，這一角度?稱為Bragg角。從麥克斯韋通式(2-28)出發(fā)，推導(dǎo)波動方程(2-44)。,第二章 習(xí)題(2),,第二章 習(xí)題答案(1),填空題：,,第二章 習(xí)題答案(2),,第二章 習(xí)題答案(3),輸出波長為?＝632.8nm的He-Ne激光器中的反射鏡是在玻璃上交替涂覆ZnS和ThF2形成的，這兩種材料的折射率系數(shù)分別為1.5和2.5。問至少涂覆多少個(gè)雙層才能使鏡面反射系數(shù)大

10、于99.5％？,,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,,第一章 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第三、四、五講,講授內(nèi)容,,

11、,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,,填空最早的電光源是 ，最早的激光器是 年由 國的 制作的 。光在各向同性介質(zhì)中傳播時(shí)，復(fù)極化率的實(shí)部表示 與頻率的關(guān)系，虛部表示 與頻率的關(guān)系。激光器的基本結(jié)構(gòu)包括 、 、 。激光產(chǎn)生的充

12、分條件是 、 ，必要條件包括 、 。今有一個(gè)球面激光腔r1=1.5m，r2=-1m，L=80cm，它屬于 腔。 試簡單說明以下光電子學(xué)術(shù)語的科學(xué)含義： 受激輻射 譜線的多普勒加寬 譜線的自然加寬 光放大,第三章 習(xí)題(1),,計(jì)算與推導(dǎo) ?=0.5?m時(shí)，什么溫度下自發(fā)輻射率與受激輻射率相等？T=300K時(shí)，什么波長下自

13、發(fā)輻射率與受激輻射率相等？ He-Ne激光器的反射鏡間距為0.2m，求最靠近632.8nm躍遷譜線中心的縱模階數(shù)、縱模頻率間隔。如果增益曲線寬度為1.5?109Hz，則可能引起的縱模總數(shù)是多少？紅寶石激光器的工作物質(zhì)有特性：N2-N1=5?107/cm3、300K處，???1/g(?0)=2?1011Hz，?s=3?10-3s，?=4.326?1014Hz，n=1.78，求其在中心頻率處的增益系數(shù)G(?)。一維電子振蕩器在電場E(

14、t)作用下的運(yùn)動方程如式（3-2），推導(dǎo)簡諧電場與簡諧振子條件下，復(fù)極化率 的表達(dá)式。,第三章 習(xí)題(2),,第三章 習(xí)題(3),簡述題 簡述激光的特點(diǎn)。 分析單色輻射場與連續(xù)輻射場與粒子體系相互作用情況。 試推導(dǎo)愛因斯坦關(guān)系式。 為什么二能級系統(tǒng)不能產(chǎn)生激光？ 以一個(gè)三能級原子系統(tǒng)為例，說明激光器的基本組成和產(chǎn)生激光的基本原理。 分析四能級與三能級激光器相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。 分析激光產(chǎn)生

15、的條件。 簡述光譜線展寬的分類，每類的特點(diǎn)與光譜線線型函數(shù)的類型。 簡述光與物質(zhì)的非共振與共振相互作用過程對介電常數(shù)的影響。 激光器按激光工作介質(zhì)來劃分可分為幾類？各舉出一個(gè)典型激光器，并給出其典型波長、轉(zhuǎn)換效率、典型優(yōu)點(diǎn)。,,第三章 習(xí)題(4),簡述題 分析同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器與發(fā)光二極管的區(qū)別與聯(lián)系。 簡述尖峰振蕩效應(yīng)過程。 激光調(diào)Q技術(shù)與鎖模技術(shù)的脈寬分別在哪個(gè)量級？ 常見的調(diào)Q方法有哪幾種？分別簡述之。

16、分別簡述幾種常見的鎖模實(shí)現(xiàn)方法。 激光選模技術(shù)分哪幾大類？簡述量子阱LD與其他類型LD相比有何特點(diǎn)。,,第三章 習(xí)題答案(1),,第三章復(fù)習(xí)思考題(2),,第三章復(fù)習(xí)思考題(3),試簡單說明以下光電子學(xué)術(shù)語的科學(xué)含義：,,第三章 習(xí)題答案(4),,第三章復(fù)習(xí)思考題(5),,第三章復(fù)習(xí)思考題(6),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(7),簡述題,（5）以一個(gè)三能級原子系統(tǒng)為例, 說明激光器的基本組成和產(chǎn)生激光的基本原理。,,第三章

17、復(fù)習(xí)思考題(8),簡述題,（5）以一個(gè)三能級原子系統(tǒng)為例, 說明激光器的基本組成和產(chǎn)生激光的基本原理。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(9),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(10),簡述題,（7）分析激光產(chǎn)生的條件。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(11),簡述題,（7）分析激光產(chǎn)生的條件。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(12),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(13),簡述題,（8）簡述光譜線展寬的分類，每類的特點(diǎn)與光譜線線型函數(shù)的類型。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(14),簡述題,（

18、8）簡述光譜線展寬的分類，每類的特點(diǎn)與光譜線線型函數(shù)的類型。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(15),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(16),簡述題,（10）激光器按激光工作介質(zhì)來劃分可分為幾類？各舉出一個(gè) 典型激光器，并給出其典型波長、轉(zhuǎn)換效率、典型優(yōu)點(diǎn)。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(17),簡述題,（10）激光器按激光工作介質(zhì)來劃分可分為幾類？各舉出一個(gè) 典型激光器，并給出其典型波長、轉(zhuǎn)換效率、典型優(yōu)點(diǎn)。,,

19、第三章復(fù)習(xí)思考題(18),簡述題,（10）激光器按激光工作介質(zhì)來劃分可分為幾類？各舉出一個(gè) 典型激光器，并給出其典型波長、轉(zhuǎn)換效率、典型優(yōu)點(diǎn)。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(19),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(20),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(21),簡述題,（12）簡述尖峰振蕩效應(yīng)過程。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(22),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(23),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(24),簡述題,（14）常見的調(diào)Q方法有

20、哪幾種？分別簡述之。,,第三章復(fù)習(xí)思考題(25),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(26),簡述題,,第三章復(fù)習(xí)思考題(27),簡述題,,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,,第一章 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基

21、礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第六、七講,講授內(nèi)容,,,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,某光纖傳輸?shù)牟ǘ螢?.8~0.9?m。若每一路電話帶寬為4KHz，每套彩電節(jié)目帶寬10MHz，則該光纖理論上可傳送多少路電話或多少套彩電節(jié)目？ 什么是光波導(dǎo)? 平面介質(zhì)光波導(dǎo)中幾類模式各有何特點(diǎn)？ 幾何光學(xué)和物理光學(xué)在分析平面介質(zhì)光

22、波導(dǎo)中光傳輸時(shí)各自的出發(fā)點(diǎn)是什么？推導(dǎo)三層平板波導(dǎo)TM模本征方程。推導(dǎo)四層平板波導(dǎo)TE模場分布表達(dá)式及其本征方程。（設(shè)厚襯底層2上生長波導(dǎo)層1，1上覆緩沖層3，這一結(jié)構(gòu)置于空氣層4中，且n1>n2>n3>n4）。,,第四章 習(xí)題(1),,,,光纖的基本結(jié)構(gòu)是什么？單獨(dú)的纖芯可否作為光波導(dǎo)？包層的作用是什么？光纖傳輸光的基本原理是什么？什么是傳輸模、輻射模和消逝模？ 設(shè)有一平面介質(zhì)波導(dǎo)，各層折射率分別為n1=2

23、,21，n2=2.1，n3=1，波導(dǎo)層厚度d=4.6?m。若總反射相移為3/2?，則當(dāng)入射光波長為1.31?m時(shí)，波導(dǎo)中能傳輸?shù)哪Ｊ娇倲?shù)是多少？ 要想傳輸單模，波導(dǎo)厚度應(yīng)如何設(shè)計(jì)？ 若要傳輸?shù)娜肷浼す?，重?fù)①、②的計(jì)算。 波長1.3?m的光射入單模階躍折射率光纖，其芯區(qū)與包層折射率分別為n1=1.52，n2=1.42，若將其置于空氣（折射率為1）中，則其數(shù)值孔徑、最大入射角及芯徑分別為多少？若將其置于水（折射率為1.33）中

24、呢？,第四章 習(xí)題(2),,波長1.55?m的光從空氣中射入纖芯直徑8?m、纖芯折射率為n1=1.458的單模階躍折射率光纖中，求，若包層折射率為n2=1.448，求其數(shù)值孔徑與最大入射角。包層折射率應(yīng)在何范圍方能維持單模傳輸？包層折射率為n2=1.453時(shí)的模式有效折射率。 將50?W光功率注入到500米長的光纖中，若末端收到功率為38?W，則每公里光纖的損耗為多少dB/km？若光纖長5千米，則輸出光功率為多少？,第四章

25、 習(xí)題(3),,第四章 習(xí)題(4),設(shè)計(jì)一個(gè)小型光纖通信系統(tǒng)，用LED光源，?0=0.85?m，??0=40nm，多模光纖n1=1.5，?=0.01，材料色散dn1/d?0=3?105m-1，d2n1/d?02=3?1010m-2若探測器最小可探測功率Pmin=5?10-4mW，光源功率P=1mW，光纖傳輸損耗為2dB/km（用dB表示的光纖損耗?=10lg輸出功率/輸入功率），輸入輸出耦合損耗共5dB，試求損耗限制的最大傳輸距

26、離Lmax。若采用階躍折射率光纖，試計(jì)算由于材料色散與模間色散引起的脈沖展寬。若傳輸脈沖速率為10Mbit/s，求色散限制的最大傳輸距離Lmax。若采用平方律折射率漸變光纖(?=2)，重復(fù)(2)的計(jì)算，并比較結(jié)果。試簡單分析光纖通信與其它通信方式相比的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)， 并分析玻璃光纖的色散與吸收損耗, 說明光纖通信使用的波長范圍和使用的光源。 分析光孤子的形成機(jī)理。,,第四章 習(xí)題答案(1),某光纖傳輸?shù)牟ǘ螢?.8~0.9?m

27、。若每一路電話帶寬為4KHz，每套彩電節(jié)目帶寬10MHz，則該光纖理論上可傳送多少路電話或多少套彩電節(jié)目？,,,,第四章 習(xí)題答案(2),什么是光波導(dǎo)? 平面介質(zhì)光波導(dǎo)中幾類模式各有何特點(diǎn)？,,,,第四章 習(xí)題答案(3),什么是光波導(dǎo)? 平面介質(zhì)光波導(dǎo)中幾類模式各有何特點(diǎn)？,,第四章 習(xí)題答案(4),幾何光學(xué)和物理光學(xué)在分析平面介質(zhì)光波導(dǎo)中光傳輸時(shí)各自的出發(fā)點(diǎn)是什么？,推導(dǎo)三層平板波導(dǎo)TM模本征方程（解法一）。,,,第四章

28、 習(xí)題答案(5),設(shè)三層平板波導(dǎo)材料為各項(xiàng)均勻同性的介質(zhì)，根據(jù)赫姆霍茲方程，有,因?yàn)樵趛方向上無限制，,由麥克斯韋方程，,解上述方程，由于只考慮TM波，∴只考慮,,∵TM波中Hz=0，得Hx=0，,∴對TM波，只需求解此為TE模的本征方程。,,第四章 習(xí)題答案(6),推導(dǎo)三層平板波導(dǎo)TM模本征方程（解法二）。,,第四章 習(xí)題答案(7),推導(dǎo)三層平板波導(dǎo)TM模本征方程（解法二）。,,第四章 習(xí)題答案(8),推導(dǎo)四層平板波導(dǎo)

29、TE模場分布表達(dá)式及其本征方程。（設(shè)厚襯底層2上生長波導(dǎo)層1，1上覆緩沖層3，這一結(jié)構(gòu)置于空氣層4中，且n1>n2>n3>n4）。,,,,,解：推導(dǎo)過程類似于三層平板波導(dǎo)；考慮TE模場， ∴只需解方程：,,第四章 習(xí)題答案(9),光纖的基本結(jié)構(gòu)是什么？單獨(dú)的纖芯可否作為光波導(dǎo)？包層的作用是什么？光纖傳輸光的基本原理是什么？什么是傳輸模、輻射模和消逝模？,,第四章 習(xí)題答案(10),光纖的基本結(jié)構(gòu)是什么？單

30、獨(dú)的纖芯可否作為光波導(dǎo)？包層的作用是什么？光纖傳輸光的基本原理是什么？什么是傳輸模、輻射模和消逝模？,,第四章 習(xí)題答案(11),光纖的基本結(jié)構(gòu)是什么？單獨(dú)的纖芯可否作為光波導(dǎo)？包層的作用是什么？光纖傳輸光的基本原理是什么？什么是傳輸模、輻射模和消逝模？,,第四章 習(xí)題答案(12),設(shè)有一平面介質(zhì)波導(dǎo)，各層折射率分別為n1=2,21，n2=2.1，n3=1，波導(dǎo)層厚度d=4.6?m。若總反射相移為3/2?，則當(dāng)入射光波長為1.3

31、1?m時(shí)，波導(dǎo)中能傳輸?shù)哪Ｊ娇倲?shù)是多少？ 要想傳輸單模，波導(dǎo)厚度應(yīng)如何設(shè)計(jì)？ 若要傳輸?shù)娜肷浼す?，重?fù)①、②的計(jì)算。,,第四章 習(xí)題答案(13),設(shè)有一平面介質(zhì)波導(dǎo)，各層折射率分別為n1=2,21，n2=2.1，n3=1，波導(dǎo)層厚度d=4.6?m。若總反射相移為3/2?，則當(dāng)入射光波長為1.31?m時(shí)，波導(dǎo)中能傳輸?shù)哪Ｊ娇倲?shù)是多少？ 要想傳輸單模，波導(dǎo)厚度應(yīng)如何設(shè)計(jì)？ 若要傳輸?shù)娜肷浼す?，重?fù)①、②的計(jì)算。,,第四章

32、 習(xí)題答案(14),波長1.3?m的光射入單模階躍折射率光纖, 其芯區(qū)與包層折射率分別為n1=1.52,n2=1.42,若將其置于空氣（n=1）中，則其數(shù)值孔徑、最大入射角及芯徑分別為多少？若將其置于水（折射率為1.33）中呢？,,,第四章 習(xí)題答案(15),,第四章 習(xí)題答案(16),設(shè)計(jì)一個(gè)小型光纖通信系統(tǒng)，用LED光源，?0=0.85?m，??0=40nm，多模光纖n1=1.5，?=0.01，材料色散dn1/d?0=3

33、?105m-1，d2n1/d?02=3?1010m-2若探測器最小可探測功率Pmin=5?10-4mW，光源功率P=1mW，光纖傳輸損耗為2dB/km（用dB表示的光纖損耗?=10lg輸出功率/輸入功率），輸入輸出耦合損耗共5dB，試求損耗限制的最大傳輸距離Lmax。若采用階躍折射率光纖，試計(jì)算由于材料色散與模間色散引起的脈沖展寬。若傳輸脈沖速率為10Mbit/s，求色散限制的最大傳輸距離Lmax。若采用平方律折射率漸變光纖(?=

34、2)，重復(fù)(2)的計(jì)算，并比較結(jié)果。,,第四章 習(xí)題答案(17),,第四章 習(xí)題答案(18),設(shè)計(jì)一個(gè)小型光纖通信系統(tǒng)，用LED光源，?0=0.85?m，??0=40nm，多模光纖n1=1.5，?=0.01，材料色散dn1/d?0=3?105m-1，d2n1/d?02=3?1010m-2若探測器最小可探測功率Pmin=5?10-4mW，光源功率P=1mW，光纖傳輸損耗為2dB/km（用dB表示的光纖損耗?=10lg輸出功率/輸

35、入功率），輸入輸出耦合損耗共5dB，試求損耗限制的最大傳輸距離Lmax。若采用階躍折射率光纖，試計(jì)算由于材料色散與模間色散引起的脈沖展寬。若傳輸脈沖速率為10Mbit/s，求色散限制的最大傳輸距離Lmax。若采用平方律折射率漸變光纖(?=2)，重復(fù)(2)的計(jì)算，并比較結(jié)果。,,第四章 習(xí)題答案(19),設(shè)計(jì)一個(gè)小型光纖通信系統(tǒng)，用LED光源，?0=0.85?m，??0=40nm，多模光纖n1=1.5，?=0.01，材料色散dn1

36、/d?0=3?105m-1，d2n1/d?02=3?1010m-2若探測器最小可探測功率Pmin=5?10-4mW，光源功率P=1mW，光纖傳輸損耗為2dB/km（用dB表示的光纖損耗?=10lg輸出功率/輸入功率），輸入輸出耦合損耗共5dB，試求損耗限制的最大傳輸距離Lmax。若采用階躍折射率光纖，試計(jì)算由于材料色散與模間色散引起的脈沖展寬。若傳輸脈沖速率為10Mbit/s，求色散限制的最大傳輸距離Lmax。若采用平方律折射率漸

37、變光纖(?=2)，重復(fù)(2)的計(jì)算，并比較結(jié)果。,,第四章 習(xí)題答案(20),試簡單分析光纖通信與其它通信方式相比的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)， 并分析玻璃光纖的色散與吸收損耗, 說明光纖通信使用的波長范圍和使用的光源。,,第四章 習(xí)題答案(16),分析光孤子的形成機(jī)理。,答：光纖中光孤子產(chǎn)生的激勵是光纖色散與光纖自相位調(diào)制兩種因素制約結(jié)果。,色散效應(yīng)使一個(gè)脈沖波形散開，使波形的不同頻率分量的傳播速度不同。利用光纖的非線性光學(xué)特性，也可產(chǎn)生脈沖

38、畸變，它可使脈沖的前沿變慢，后沿變快。這樣，當(dāng)光纖折射率非線性和群速負(fù)色散特性共同作用時(shí)，光脈沖在傳播過程中可不發(fā)生能畸變，或脈沖形狀隨傳播距離周期性變化，形成光學(xué)孤子，簡稱光孤子。,,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,,第一

39、章 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第八、九、十講,講授內(nèi)容,,,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,對光進(jìn)行外調(diào)制有些什么典型方式？高級晶族、中級晶族、低級晶族的折射率橢球各有何特點(diǎn)？什么叫雙折射現(xiàn)象？如何確定單軸與雙軸晶體的光軸？說明波矢圖、折射率圖及折射率橢球之間的區(qū)

40、別；簡述折射率橢球的性質(zhì)。給定折射率橢球和光波波矢方向，如何確定主折射率方向？畫出正單軸晶體在不同界面與光軸取向關(guān)系下雙折射情況示意圖。 正單軸晶體的折射率 no, ne 的大小關(guān)系如何？寫出其折射率橢球表達(dá)式，并畫出正單軸晶體波矢面截面圖。簡述電光衍射與聲光衍射發(fā)生的物理機(jī)制。簡述磁光偏轉(zhuǎn)與天然雙折射之間的區(qū)別。什么叫聲光調(diào)制？分哪幾種類型？其判據(jù)是什么？ 試設(shè)計(jì)一種磁光大電流測試儀，說明其工作原理，并畫出其原理圖。,,

41、第五章 習(xí)題(1),,第五章 習(xí)題(2),用鏡面反射模型分析形成聲光布拉格衍射的條件。若給 KDP 晶體加以 x 向電場，試求其折射率橢球表達(dá)式。要想用KDP晶體做成 z 向加電場，x 向偏振光沿 y 向傳播的橫向電光強(qiáng)度調(diào)制器，推導(dǎo)折射率橢球表達(dá)式及輸出光強(qiáng)表達(dá)式，畫出調(diào)制器原理圖，說明調(diào)制原理，并畫出其調(diào)制特性曲線。 某晶體在 550nm 時(shí)的 ，無外場

42、時(shí)的主折射率為1.58，求其半波電壓。一個(gè)喇曼-奈斯聲光調(diào)制器衍射的晶體折射率為n=1.46，聲波速度 ，頻率為 ，光波波長 ，證明最大聲光耦合長度為： ，并求該

43、晶體的最大聲光耦合長度。 有一聲光偏轉(zhuǎn)器，以重火石玻璃為聲光介質(zhì)，聲波中心頻率為100MHz，帶寬是40MHz，入射光束直徑是1cm，查得聲速為 ，求偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)時(shí)間和分辨點(diǎn)數(shù)N。,,,,,,,對光進(jìn)行外調(diào)制有些什么典型方式？,,第五章 習(xí)題答案(1),,第五章 習(xí)題答案(1),什么叫雙折射現(xiàn)象？如何確定單軸與雙軸晶體的光軸？,簡述電光衍射與聲光衍射發(fā)生的物理

44、機(jī)制。,,第五章 習(xí)題答案(2),簡述磁光偏轉(zhuǎn)與天然雙折射之間的區(qū)別。,,第五章 習(xí)題答案(3),什么叫聲光調(diào)制？分哪幾種類型？其判據(jù)是什么？,,第五章 習(xí)題答案(4),,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,,第一章

45、 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第十一、十二講,講授內(nèi)容,,,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,列出光探測器的基本參數(shù)并說明其含義。 光探測器的物理效應(yīng)中主要有哪幾類？每類有哪些典型效應(yīng)？ 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。 總結(jié)選用光

46、探測器的一般原則。 比較直接探測和外差探測技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)。 說明內(nèi)光電效應(yīng)與外光電效應(yīng)的差別。 說明光電倍增管的基本組成及其作用。 最早的光電探測器是哪年誰制作的什么探測器？ PIN 光電二極管，受波長為 1.55?m 的 6×1012 個(gè)光子的照射，其間輸出端產(chǎn)生 2×1012 個(gè)光子。計(jì)算量子效率和響應(yīng)度。 光電導(dǎo)探測器在 T＝77K 工作，此時(shí)材料的暗電阻 R＝1M?，光電流為 10e-9A，探測系

47、統(tǒng)頻帶為 100MHz。計(jì)算負(fù)載電阻為 100K?，1M? 和 50M?，20M? 時(shí)的 SNR。這些結(jié)果說明了什么？,,第六章 習(xí)題(1),列出光探測器的基本參數(shù)并說明其含義。,,第六章 習(xí)題答案(1),列出光探測器的基本參數(shù)并說明其含義。,,第六章 習(xí)題答案(2),列出光探測器的基本參數(shù)并說明其含義。,,第六章 習(xí)題答案(3),光探測器的物理效應(yīng)中主要有哪幾類？每類有哪些典型效應(yīng)？,,第六章 習(xí)題答案(4),光探

48、測器的物理效應(yīng)中主要有哪幾類？每類有哪些典型效應(yīng)？,,第六章 習(xí)題答案(5),說明內(nèi)光電效應(yīng)與外光電效應(yīng)的差別。,,第六章 習(xí)題答案(6),說明光電倍增管的基本組成及其作用。,,第六章 習(xí)題答案(7),說明光電倍增管的基本組成及其作用。,,第六章 習(xí)題答案(8),PIN 光電二極管，受波長為 1.55?m 的 6×1012 個(gè)光子的照射，其間輸出端產(chǎn)生 2×1012 個(gè)光子。計(jì)算量子效率和響應(yīng)度。,,

49、第六章 習(xí)題答案(9),,第五章 光調(diào)制技術(shù)—光信息系統(tǒng)的信號加載與控制（八、九、十講）,,第七章 光電顯示技術(shù)（十三、十四、十五講）,,第九章 光盤與光存儲技術(shù)（二十、二十一、二十二講）,,第八章 光通信無源器件技術(shù)（十六、十七、十八、十九講）,,,第一章 緒　　論（一講）,1,,第二章 光學(xué)基礎(chǔ)知識與光場傳播規(guī)律（二講）,,2,,,第四章 光波導(dǎo)技術(shù)基礎(chǔ)（六、七講）,4,第十三、十四、十

50、五講,講授內(nèi)容,,,第十章 表面等離子體共振現(xiàn)象與應(yīng)用的探究（二十三講）,,5,,7,,8,,9,,10,什么是三色原理？彩色重現(xiàn)是什么含義？ 試述低壓熒光顯示器的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用。 什么是發(fā)光現(xiàn)象？ 簡述發(fā)光和顯示技術(shù)的主要分類。 簡述液晶的種類和特點(diǎn)？用什么方法來判斷液晶的純度？ 液晶材料的物理性質(zhì)與顯示技術(shù)之間存在何種關(guān)系？ 什么是等離子體？簡述等離子體的特征、分類及主要參數(shù)。 簡述等離子顯示的主要發(fā)

51、展水平和研究動向。 簡述P－N結(jié)電致發(fā)光原理。 已知GaAs禁帶寬度為1.4eV，求GaAs的LED的峰值波長。而實(shí)測GaAs的LED的峰值波長為1127nm，為什么？ 簡述高場交流電致發(fā)光(ACEL)發(fā)光原理。 簡述高場直流電致發(fā)光(DCEL)發(fā)光原理。 液晶有何特點(diǎn)？它主要有哪些電光效應(yīng)？主要有哪些應(yīng)用？ 試說明自會聚彩色顯像管的特點(diǎn)。 試說明TN-LCD和STN－LCD的特點(diǎn)。 試說明注入電致發(fā)光和高場電致發(fā)光的

52、基本原理。,,第七章 習(xí)題(1),什么是三色原理？彩色重現(xiàn)是什么含義？,,第七章 習(xí)題答案(1),,第七章 習(xí)題答案(2),簡述液晶的種類和特點(diǎn)？用什么方法來判斷液晶的純度？,,第七章 習(xí)題答案(3),簡述液晶的種類和特點(diǎn)？用什么方法來判斷液晶的純度？,簡述液晶的種類和特點(diǎn)？用什么方法來判斷液晶的純度？,,第七章 習(xí)題答案(4),,第七章 習(xí)題答案(5),液晶有何特點(diǎn)？它主要有哪些電光效應(yīng)？主要有哪些應(yīng)用？,,第