光子学器件与工艺

微纳光子学

微纳光子学主要研究在微纳尺度下光与物质相互作用的规律及其光的产生、传输、调控、探测和传感等方面的应用。微纳光子学亚波长器件能有效提高光子集成度，有望像电子芯片一样把光子器件集成到尺寸很小的单一光芯片上。纳米表面等离子体学是一新兴微纳光子学领域，主要研究金属纳米结构中光与物质的相互作用。它具有尺寸小，速度快和克服传统衍射极限等特点，有望实现电子学和光子学在纳米尺度上的完美联姻，将为新一代的光电技术开创新的平台。金属-介质-金属F-P腔是最基本的纳米等离子体波导结构，具有良好的局域场增强和共振滤波特性，是制作纳米滤波器、波分复用器、光开关、激光器等微纳光器件的基础。但由于纳米等离子体结构中金属腔的固有损耗和能量反射，F-P腔在波分复用器应用中透射效率往往较低，这给实际应用带来不利。最近，科研人员提出了一种提高表面等离子体F-P腔波分复用器透射效率的双腔逆向干涉相消法。该方法能有效避免腔的能量反射，使入射光能完全从通道端口出射，极大增强了透射效率。此设计方法还能有效的抑制噪声光的反馈。同时，科研人员利用耦合模方法验证了这种设计方法的可行性。这种波分复用器相比目前报道的基于F-P单腔共振滤波的波分复用器的透射效率提高了50%以上。相关的成果于2011年6月20日发表在Optics Express上，论文题目为：Enhancement of transmission efficiency of nanoplasmonic wavelength demultiplexer based on channel drop filters and reflection nanocavities。 “新兴光器件及集成技术专题报告会”上发布《纳米光子学对光子技术更新换代的重要作用》精彩演讲。报告摘要;从上世纪70年代开始，光子学进入微光子学阶段，经过40年的研究，现在已经比较成熟。以半导体激光器为重点的研究已经逐渐转向对激光控制问题的研究和激光应用的研究。同时，光子技术已经进入光电子技术阶段，其特点是研究开发以电控光、光电混合的器件和系统。光电子技术已经逐步占领了电子技术原有的阵地。它的应用领域已经扩大到人类社会生活的各方面，如光通信与光网，平板显示、半导体照明、光盘存储、数码相机等。光电子产业迅速发展壮大起来。在经济发达国家，光电子产业的总产值已经可以与电子产业相比，甚至超过电子产业。近十年来，国际学术界开始大力发展纳光子学及其技术，使光电子技术与纳米技术相结合，对现有光电子技术进行升级改造。与国际上科技发达的国家相比，目前我国微纳光子学的研究还不算落后，这从我国在微纳光子学领域发表的论文数量和投稿的杂志级别就可看出。但是我国的光子学研究论文大部分是理论方面的，大多数是跟踪国外的。由于国内缺乏先进的科学实验平台，特别是缺乏制备微纳光子学材料和器件的工艺条件，实验方面的论文比较少（除了少数与国外合作研究的论文），创新的思想无法得到实验验证。微光子学方面的情况尚且如此，在纳光子学方面，由于对仪器、设备、工艺和技术的要求更高，与国外的差距正在加大。在光电子技术方面，由于国际经济的全球化和我国的改革开放形势，吸引跨国公司将制造、加工基地向我国转移。21世纪初光电子企业的大公司纷纷落户我国。而且大量资金投向我国沿海经济发达地区（如广东、上海和京津地区），建立起一大批中外合资或独资企业。但是这些外国企业或技术人员，控制着产业的高端技术，对我国实行技术垄断，使我国的光电子技术至今还处于“下游”，成为外向加工企业。大多数光电子企业采用这样的生产模式：购买国外的芯片进行器件封装，或者购买国外的器件进行系统组装。目前我国光电子企业严重缺乏核心技术和自主知识产权，无法抵御国际经济危机，面临着很大的风险。为了加快我国的微纳光子学与相关光子技术的发展，我国应该集中投入一部分资金，凝聚一批高水平研究人才，在某些光电子企业集中的地区，依托光子学研究有实力的单位，采用先进的管理模式，建设我

物理学院2011级研究生光电子学与光子学原理及应用考题

物理学院2011级光学专业研究生《光电子学与光子学原理及应用》考题 1．简答题 1.1 受抑全内反射有什么特点？ (5分) 1.2 解释下图中的现象。(5分) 1.3 本征半导体、n 型半导体和p 型半导体的Fermi 能级以什么特点？? (5分) 1.4 下图是一个LD 的输出谱，解释三个谱变化的物理含义。 (5分) 1.5 下面的雪崩光电二极管中有什么特点？吸收和倍增发生在什么区域? (5分) 2．计算题 2.1 假设一个光源辐射的频率谱有一个中心频率ν0和谱宽?ν。以波长来衡量，这个频率谱有一个中心波长λ0和谱宽?λ。显然，λ0 = c/ν0。因为?λ << λ0、?ν << ν0，利用λ = c/ν，证明：谱宽?λ和相干长度l c 满足： c 2000λννλνλ?=?=?，λλ?=?=20t c l c

对于He-Ne 激光器，λ0 = 632.8nm ，?ν ≈1.5GHz ，计算?λ。(15分) 2.2 一个介质平板波导中间薄层是一个厚度为0.2μm 的GaAs ，它夹在两个AlGaAs 层之间。GaAs 和AlGaAs 的折射率分别为 3.66和3.40。假设折射率随波长变化不是很大。截止波长是多少？(大于截止波长时波导中只能传播单模)。如果波长为870nm 的辐射(对应于带隙辐射)在GaAs 层传播，消逝波向AlGaAs 层的贯穿深度是多少？这个辐射的模场直径是多少？(15分) 2.3 内量子效率ηint 给出在正向偏置下电子空穴复合中辐射复合并引起光子发射的比例。非辐射跃迁中，电子和空穴通过复合中心复合并发射声子。由定义， nr r r int 111)(τττη+=+=非辐射复合速率辐射复合速率总复合速率辐射复合速率 τr 是少数载流子在辐射复合前的平均寿命，τnr 是少数载流子通过复合中心复合前的平均寿命。总电流I 是由总复合速率决定的，而每秒发射的光子数(Φph )是由辐射复合速率决定的。所以，内量子效率ηint 又可以写为： e I h P e I //op(int)ph int νη=Φ==每秒损失的总载流子每秒发射的光子其中，P op(int)是内部产生的光功率(还没有出腔外)。对一个在850nm 发射的特定的AlGaAs LED ，τr =50ns ，τnr =100ns 。在100mA 的电流下，内部产生的光功率是多少？(15分) 2.4 一个InGaAsP-InP 激光二极管的光学腔长为200μm ，峰值辐射在1550nm 处，InGaAsP 的折射率为4。假设光学增益带宽不依赖于泵浦电流并取为2nm 。问：（1）对应于峰值辐射的模数是多少？（2）腔模之间的间隔是多少？（3）在这个腔中有多少模式？（4）这个光学腔两端（InGaAsP 的晶面）的反射系数和反射率是多少？(15分) 2.5 一个商用的InGaAs pin 光电二极管的响应度曲线如下图。它的暗电流为5nA 。 (1) 在1.55μm 波长下，导致二倍暗电流的光电流的光功率是多少？在1.55μm 处，光电探测器的量子效率是多少？ (2) 在1.3μm 波长下，如果入射光功率相同，光电流是多少？在1.3μm 处，光电探测器的量子效率是多少？ (15分)

光电子和光子学原理第一章 2014-03-6

光从一个更稠密介质n1和一个不太致密的介质N2之间的边界处的全内反射是伴随着在边界附近的介质2的渐逝波传播。发现这一波的函数形式，并与距离的讨论如何将其因人而异进入介质2。其具有的Y衰减为振幅。注意，被忽略，因为它意味着光波在介质2的振幅，因此强度的增长。这里考虑的行波的一部分，这是在z波矢，即，沿边界。从而渐逝波在z 传播。此外，这意味着该传输系数。必须是这是一个实数，并且是相变所指示的复数。注意，不，但是，改变传播沿z和沿y中的渗透的一般表现。 B 强度，反射率，透射率它是经常需要计算的反射波和透射波的强度或照度当光在指数n1的介质行进，入射在一个边界，在那里的折射率变化到n2。在某些情况下，我们简单地在垂直入射那里是在折射率的变化感兴趣的.. 对于光波行进机智速度v与相对介电常数ε的介质时，光强度L是在电场振幅e作为定义的。这里表示在每单位体积的场的能量。当由速度v乘以它给在该能量通过一个单位面积传输的速率。反射率R的措施，以使入射光和反射光的强度可以单独用于电场分量平行和垂直于入射面被定义。虽然反射系数可以是复数，可以表示相位变化，反射率是一定表示强度变化的实数。复数幅度限定在其产品而言，其复数共轭。由于玻璃介质具有大约1.5的折射率，这意味着通常在空气- 玻璃表面上的入射辐射的4％被反射回透射吨涉及发射波到以类似的方式对反射入射波的强度。我们必须，但是，考虑到透射波是在一个不同的媒介，也是其相对于边界方向与入射波的不同折射。对于垂直入射时，入射光和透射光束是正常和透射率被定义.光的部分反射和透射部分必须经过叠加。例：疏介质反射光的（内部反射）光的光线是行驶在折射率为n1的玻璃介质=1.45变为事件折射率n2=1.43的密度较小的玻璃介质。假定光线的自由空间波长为1微米。 A 一个我应该为TIR最小入射角是什么？ B 什么是当a =85，反射波的相位变化- 90？考虑光在法向入射上的折射率1.5与空气的折射率1的玻璃介质之间的边界处的反射。 A：如果光从旅行的玻璃，什么是反射系数和相对于入射光的反射光的强度？ B：如果光从玻璃行进到空气中，什么是反射系数和相对于入射光的反射光的强度？ C：什么是在一个以上的外部反射偏振角？你会怎么做一个宝丽来设备，基于偏振角偏振的光？如果我们从玻璃板上反射光，保持入射角在56.3（我们可以使用反射光将与电场分量垂直于入射面偏振。的透射光将在该领域更大入射平面上，也就是说，这将是部分偏振光。通过使用堆栈玻璃板1可以增加透射光的偏振（这种类型的桩的感光板的偏振片的是在1812年发明了多米尼克fjarago）当光入射在半导体的表面上，就变成部分地反射。局部反射是在太阳能电池，其中透射光能

现代教育技术作业

《蜀道难的课件制作》课程名称：现代教育技术系别:：教师教育学院专业：汉语言文学行知二班姓名：郭军学号：44 注意事项 1.考生需将上述有关项目填写清楚 2.字迹要清楚，保持卷面清洁。 3.交卷时请将本答卷和题签一起上交，题签作为封面下一页装订。论文试题课程名称：现代教育技术考核类别：考察课程类别: 专业选修考试形式: 作品加论文使用范围：教师教育学院11级要求：一、论文题目。选一节课，必须是你学习的本专业的课程，论文题目为：《XXX课的课件制作》二、要求： 1、不少于2000字； 2、论文分三部分，第一部分课件制作的目的意义。 3、第二部分，你所选课程的制作方法和过程；要求图文并茂（附制作过程中软件抓图）。

4、第三部分，制作过程中应该注意的问题以及应用了哪些制作软件。三、评分标准： 1、优秀的标准：论文立意明确，观点正确，有独到见解；论述说理透彻，论据充分，逻辑性强，意见或建议对实际工作具有指导意义和重要参考价值；文章层次清楚，条理清晰；语言流畅自然。制作课件所用素材为自己制作，课件结构合理，交互性强，具有一定的艺术性，为独创课件。 2、良好的标准：论文立意较明确，观点正确；论述较透彻，逻辑性较强，意见和建议具有一定参考价值；文章层次较清楚，语言流畅，字数符合要求。制作课件所用素材多数为自己制作，课件结构比较合理，交互性强，具有一定的艺术性，部分为独创课件。 3、中等的标准：论文立意较明确，观点基本正确；论据较充分，有一定逻辑性，能理论联系实际；文章层次较清楚，语言流畅，字数基本符合要求。制作课件所用素材少数为自己制作，课件结构太简单，少量交互性，具有少量的艺术性，部分为独创课件。 4、及格的标准：论文立意较明确，有一定论述说理，逻辑性一般；文章有一定层次感，语言基本顺畅，字数基本符合要求。制作课件所用素材少数为自己制作，课件结构混乱，无交互性，具有少量的艺术性，很少部分为独创课件。 5、不及格的标准：论文立意不明，有明显的错误观点和理念；论述说理不明白，文章层次混乱。课件为抄袭课件。《蜀道难课的课件制作》目的意义：《蜀道难》是人教版高中《语文》第六册的一篇课文，内容主要是唐代诗歌。教学目标是通过朗读把握诗歌丰富多彩的语言特点，领会诗歌奔放磅礴的气势和宏伟豪迈的情感基调，加深对李白诗歌特点的理解。以往的课堂教学步骤的把握常常并不是很科学，老师有时完全不顾课堂节奏超时或者提前下课有时还是会发生，合理的备课是改善这一问题的关键之一，以此同时加入多媒体课件教学就会更好的合理分配教学时间，按时完成教学任务。伴随课件的教学，可以根据课件的播放板块、环节来调整教学的节奏，从而促进学生们积极的、主动的去学习，进而更好的提高学生的接受度、提升学习的效果。这就是多媒体课件存在并在课堂中应用的第二个意义所在。传统的课堂主要是讲读、讲授法教学，教师总是沦为了所谓的“教书匠”，而并不是一个“引导者”的角色。课堂上一节课的课堂容量又十分有限，这造成了学生学到的知识的局限性，除了应试以及“死嚼书本”外其他知识均不了解，以至于进入大学、社会之后成为真正的学习的“机器”，这样的结果往往是“丢了西瓜捡芝麻”，“顾此失彼”的。因此，在当今的现代化课堂中使用课件就有了更加丰富的用途。课件的应用能丰富我们的教学内容，增加我们课堂上讲授的内容容量，课件中插入的视频、音乐、图片能加深学生对于课文的理解与学习，让学生在感官上受到熏陶与感染，更好的拓展、迁移、升华，课件的使用既让学生收获更多多元化的知识同时又对教学过程有促进和推动作用。传统的课堂可能会出现死气沉沉的情况，学生学习兴趣不高、不注意听讲、不主动

分会场十三微纳米光子学

分会场十三：微纳米光子学主席：吴一辉（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所）李铁（中国科学院上海微系统与信息技术研究所）特邀报告1：半导体太赫兹光频梳黎华，中国科学院上海微系统与信息技术研究所，博士生导师，研究员。2009年博士毕业于中国科学院上海微系统与信息技术研究所，然后分别在德国慕尼黑工业大学、日本东京大学、法国巴黎七大材料与量子现象实验室开展博士后研究工作，2015年回国工作，2016年获得中国科学院“百人计划”A类择优支持。主要研究方向为太赫兹量子级联激光器及其光频梳、锁模激光器、太赫兹成像及高分辨光谱技术等。在Advanced Science、Optica、Applied Physics Letters、Optics Express等期刊上发表50余篇论文，曾获“2015中国中国电子学会优秀科技工作者”，“上海市自然科学二等奖”（排名第三）、德国“洪堡”学者奖学金、日本JSPS奖学金等。担任科技部973计划课题负责人、国家自然科学基金面上项目（2项）负责人、KJW 项目（2项）负责人等。报告摘要：太赫兹（THz）波（频率范围：0.1-10 THz; 1 THz=1012 Hz）位于红外光和微波之间，在国防安全、生物医疗、空间等领域具有潜在应用。由于缺乏高效THz辐射源和探测器，THz波还没有被完全认知，所以其被称为THz间隙（“terahertz gap”）。在1-5 THz 频率范围内，基于半导体电泵浦的光子学器件THz量子级联激光器（quantum cascade laser, QCL）在输出功率和效率方面比电子学和差频器件高，是关键的THz辐射源器件。本报告主要介绍我们在高性能THz核心器件以及半导体光频梳方面的研究进展。在高性能核心器件方面，我们突破分子束外延生长和半导体工艺技术，研制出高功率（1.2 W）、低发散角（2.4°）、宽频率范围THz QCL器件并实现THz高速探测和多色成像。基于高性能半导体THz QCL器件，成功实现THz QCL光频梳以及双光梳。克服传统THz光谱仪在测量时间和光谱分辨率方面的缺陷，开发出基于THz QCL双光梳的紧凑型高分辨实时光谱检测系统，为将来实现新一代THz光谱仪奠定基础。

现代教育技术基础作业2

《现代教育技术基础作业2》一、填空题 1．媒体按作用于人的不同感官划分，可分为视听、视觉和听觉。 2．教学媒体由教和学两部分组成。 3．媒体具有传播和获取的功能；媒体具有积累和存储信息的功能。 4．通常小学教学中最普遍使用的教学媒体有黑板和粉笔、文字印刷、图片、实物和模型教具。 5．教学中使用的投影型视觉媒体主要有幻灯和投影。 6．在使用幻灯机时，如果影幕上的图像模糊，应调节幻灯机的调焦旋钮。 7．录音机在教学中使用的方法主要有示范模仿、情景展示和配画放音法。 8．听觉媒体是指承载、传输和控制声音的物质材料和工具。 9．计算机辅助学习主要有辅助学习式和模拟环境两种基本模式。 10．多媒体计算机主要包括三部分：信息输入部分、信息管理部分、输出部分。 11．计算机多媒体的教学功能主要有四个方面：作为教师、作为学习者、作为学习环境或学习工具、教学管理助手。 12．卫星电视系统由上行地面站、同步地球卫星和地面卫星接收站三部分组成。二、单项选择题 1．教学传播过程中的五个基本要素是。 A．传播者、资源、信息、媒体、接受者 B．传播者、资源、信息、接受者、效果 C．传播者、媒体、信息、接受者、效果 D．教师、媒体、教材、学生、学习效果 2．下面关于教学媒体这一概念的叙述中正确的是。 A．教学媒体是教学信息的发送者 B．在教学中所有的服务于教学的工具都是媒体 C．教师不能算是一种教学媒体 D．黑板不是教学媒体 3．下面关于教学媒体分类的表述中，不正确的是。 A．可按教学媒体的实用性和价值分类 B．可按教学媒体的物理性质分类 C．可按传递信息的单向或双向分类 D．可按与外界接触的人体器官分类 4．下面关于媒体的教学功能的说法中，正确的是。 A．教学媒体的理论和实践是教育技术的唯一研究领域 B．运用媒体的方式、方法对教学的效果影响不大 C．能找到一种可以适合于任何教学目标的“超级媒体”

光电子学与光学

光电子学与光学一、项目定义项目名称：光电子学与光学项目所属领域：基础产业和高新技术及基础科学涉及的主要学科：微电子学与固体电子学（国家重点学科）、光学、通信与信息系统项目主要研究方向： ?新型光电子材料、器件及其集成技术 ?有机光电子学 ?光波导及光纤器件 ?光电子器件理论研究、CAD设计及信息处理 ?非线性光学材料与系统二、项目背景 1.项目建设意义近年来，信息技术的蓬勃发展对人类社会产生了巨大的影响。它不但改变了人们的生活方式，而且确立了以信息产业 40

为核心的现代产业结构。信息技术是一个包含了材料科学、计算机科学、电子科学、光学、信息获取、处 41

吉林大学“十五” “ 211工程”重点学科建设项目论证报告理与传输等多门学科的综合性的技术领域。信息技术对经济建设、国家安全乃至整个国家的发展起着关键性的作用，它是经济发展的倍增器”和社会进步的催化剂”，是体现一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志。在迄今为止的人类历史上，没有一种技术象信息技术这样能够引起社会如此广泛、深刻的变革，在20世纪末和21世纪前半叶，信息技术乃是社会发展最重要的技术驱动力。目前，全球信息业飞速发展，要在国际竞争舞台立于不败之地，必须有自主知识产权的技术和产品，必须有具有创新能力的人才队伍，能够创造出具有世界先进水平的研究成果。我国是发展中国家，与经济发达国家相比，在发展高技术、推进产业化过程中，不可避免地会遇到更多的困难和障碍，在发挥优势实现跨越式发展中，必须要以坚强的国家意志为基础，发挥政府导向作用，调动各方面积极性，实行统筹规划，集中资源，以保证信息技术实现跨越式发展。建设一个有自主技术、高度发达的光通信、光存储、光显示等信息产业是至关重要的。光子已成为信息的重要载体，光电子学与光学作为信息技术的重要组成部分之一，已经越来越引起人们的重视与关注。人们不断地探索着光的本质，研究光子的产生、传输、存储、显示和探测的机理与技术。近年来，随着与化学、材料科学、微电子学、凝聚态物理学、磁学等学科 42

纳米光子学综述

关于《纳米光子学》的基本介绍关键词：序言纳米光子学，被定义为纳米技术和光子学的融合学科，是一个新兴的前沿学科。它为基础研究提供了挑战，也为新技术提供了机遇。纳米光子学在市场上已经取得了一定的影响。它是一个多学科交叉的研究领域，为物理学，化学，应用科学，工程学和生物学，以及生物医学技术创造了机遇。对于不同的人而言，纳米光子学的意义有所不同，在各自的情况下，纳米光子学的定义都显得非常地狭隘片面。一些书籍和综述里包含了纳米光子学的多个方面以供选择。然而，随着时代的发展，有必要出一本关于纳米光子学的专著来提供一个统一综合的体系。本书迎合了这个需要，就纳米光子学提供了统一的，全方位的描述，以满足各个不同学科读者的需要。本书的目的是为这个涉及面广泛的学科提供必要基础知识，以使各个学科的学者都能迅速掌握最低限度的，必要的知识背景用以研究和发展纳米光子学。作者希望本书既能够作为教育与培训的教科书，也可以作为帮助集光学，光子学和纳米技术于一身的领域研究和发展所需要的参考书。本书的另一个目的是引起研究人员，产业部门和企业促进合作的兴趣，在这个新兴科学上，能够制定出多学科交叉的工程，促使随之产生的技术能够发展和转化。本书包含了集纳米技术，光子学和生物学于一体的理论知识和各种应用。每章开头的引言介绍了读者能从该章获取的知识。每章结尾的知识要点是需要深刻理解的知识，也可以作为前面所陈述内容的回顾。纳米光子学—纳米技术领域的研究热点纳米光子学是一个激动人心的崭新的前沿领域，在这里全世界的研究者们尽情发挥着他们的想象力和创造力。它在纳米范围内处理光与物质的相互作用。纳米光子学作为纳米科技新的分支，向基础研究提出了挑战，并为新技术的诞生创造了机遇。人们对纳米科学方面的兴趣来自于已经实现了的费曼的著名言论——“在底层还有很多的空间”（Feyman,1961,“There’s Plenty of Room at the Bottom”）。他指出如果能将一毫米的长度在十亿分之一米的纳米范围内进行分割，可以想象将会有多少片段和组分可进行操控和处理。我们生活在一个“纳米热”的时代。纳米方面的一切都被认为是极其令人振奋和有价值的。许多国家已经对纳米技术展开积极的研究。2002年，美国国家研究委员会出版了关于美国国家纳米技术计划的详细报告（NRC Report，2002）。虽然不能断言纳米技术对每个问题都能提供一个较好的解决方法，但纳米光子学仍然创造出足以令人振奋的机会并使新技术成为可能，关键的因素是纳米光子学是在一个比光波长还要短的范围内处理光与物质的相互作用，以及它们的应用。撰写本书的目的是想通过对纳米光子学的介绍激发起更多人对这个新领域的兴趣。为了方便起见，书中列举的例子尽可能出自我们研究所开展的激光，光

《现代教育技术学》12春作业与答案

12春《教育技术学》作业1 试卷总分：100 单选题一、单选题（共20 道试题，共100 分。） 1. 教育技术具有教育和技术双重特性。一方面教育技术的核心内容是教育，服务的实践领域是教育；同时另一方面它又是教育范畴中的一个特定领域，是（A）。 A. 在教育中引入科学技术的研究、开发与应用，在教育活动中所采取的一切技术手段和方法的总和 B. 在教育中使用计算机人工智能，开展计算机辅助教学 C. 采用视听教育的方法进行教学活动 D. 对教学设计的评价满分：5 分 2. 静态视觉图像中，（B）结构给人以庄严、宏伟、尊严和刚强的感觉 A. 横线结构 B. 垂直结构 C. 斜线结构 D. 曲线结构满分：5 分 3. 下列各项中，不属于教育传播环境的是（D） A. 校园环境 B. 教室环境 C. 人际关系 D. 教师满分：5 分 4. 教育技术包括物化形态的和（B）的技术。 A. 精神形态 B. 智能形态 C. 神化形态 D. 物质形态满分：5 分 5. 下列教学方法在实践的发展中与教育技术的形成无关的是（D） A. 视听教学的发展 B. 程序教学发展 C. 系统化设计教学的发展 D. 学科教学的发展满分：5 分 6. 下面哪项不属于程序教学的原则？(D) A. 小步子原则 B. 自定步调原则 C. 及时强化原则 D. 引起注意原则满分：5 分 7. 下面哪项不属于建构主义理论指导下的教学？(D) A. 随机通达教学 B. 抛锚式教学 C. 支架式教学 D. 程序式教学满分：5 分 8. 我国《中小学教师教育技术能力标准》包括教学人员、（B）和技术人员三个部分。 A. 服务人员 B. 管理人员 C. 执行人员 D. 监督人员满分：5 分 9. 信息技术与课程整合的核心是（C） A. 合作学习 B. 意义学习 C. 数字化学习 D. 自主学习满分：5 分 10. 教育技术的研究内容包括学习过程和学习资源的设计、开发、运用、管理和（C）五个方面 A. 监督 B. 总结 C. 评价 D. 判断满分：5 分 11. 支架式学习是指（B）

纳米光子学1-余

1表面等离子激元（SPPs）：定义：是在金属表面区域的一种自由电子和光子相互作用的形成的电磁模。性质：1.在垂直于界面的方向场强呈指数衰减；2.能够突破衍射极限；3.具有很强的局域场增强效应；4.只能发生在介电参数（实部）符号相反（即金属和介质）的界面两侧。激发方式：(1)波导结构：利用波导边界处的倏逝波激发表面等离子体波，使波导中的光场能量耦合到表面等离子体波中。在实际的研究中，常采用光纤做波导，剥去光纤某段的包层，再镀上金属；(2)棱镜耦合：包括两种，一种是Kretschmann 结构，另一种是Otto 结构。Kretschmann 结构适用于金属薄膜，入射光以大于全反射角的角度入射，利用棱镜的高折射率进行波矢补偿，类似于油浸透镜的原理。2sin spp p k n p q l =；对于较厚的金属膜，Otto 结构比较适合。在该结构中，虽然全反射棱镜和金属膜之间有很小的空气间隙(近场区域)，仍可在金属和空气间隙的界面上激发SPPs。(3)光栅耦合：利用光栅引入一个额外的波矢量的增量实现波矢量的匹配。(4)近场耦合：对于粗糙表面，不需要任何额外的结构设计，表面粗糙的衍射效应就可以提供在金属膜表面激发SPPs 所需的波矢补偿即直接的光照射便激发SPPs。(5)NSOM 激发：用一个尺寸小于波长的探针尖在近场范围内去照射金属表面，由于探针尖尺寸很小，从探针尖出来的光会包含波矢量大于SPPs 矢量的分量，这样就能够实现波矢量的匹配。(6)采用强聚焦光束，利用高数值孔径的显微目镜可直接接触到介质层，在介质层与目镜之间涂上匹配油层，高数值孔径能够提供足够大的入射角，实现波矢量匹配，从而激发出表面等离子体波。 2金属电介质界面表面等离子色散关系的物理意义： 1/2m d m d c εεωβεε??=??+??,β为传播常数。m ε表示金属或者半导体介质相对介电常数；d ε表示电介质相对介电常数。其实部和虚部为：1/2d mr r d mr c εεωβεε??=??+??，3/222()mi d mr i mr d mr c εεεωβεεε??=??+?? 物理意义：等离子体中存在的波的频率和波矢之间的关系需满足色散关系，而色散关系完全确定给定条件下等离子体中可能存在的波的全部性质。SPP 色散关系可以完全描述SPP 的光特性，是进行SPP 相关研究的基本理论基础。 3任选一种表面等离子激元应用，简述原理。表面等离子传感器（图）偏振光入射到金属薄膜上，经聚焦若入射角度满足()()2121arcsin εωωεωωθ+=，产生SP 激发，SP 与n 有敏感的关系，下面是流体通道，内放有特殊物质，从而折射率n 变化，即θ也变化，角度的变化反应n 变化，从而确定生物组织是否变化。 4光子晶体的基本概念（带隙成因与电子材料的区别）概念：是一种介电常数周期性调制的微结构材料，尺度为波长量级，具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构，是1987年美国贝尔研究中心的Eyablono witch 和普林斯的S.John 分别独立提出了光子晶作的概念。光子带隙：在一定频率范围内的光子在光子晶体的范围内的某些方向上是禁止传播的。完全带隙，在一定频率范围内，任何偏振与传播方向的电磁波都被严格禁止，这种情况只有在三维晶体中才能实现。光子晶体特性：①抑制自发辐射：带隙中密度力零，自发辐射几乎为零，这也抑制了自发辐射②光子局域化，光子晶体原有的对称性遭到破坏时，即有了缺陷，在光子晶体中禁带就可能出现频宽极窄的缺陷态或域态。与缺陷频率符合的光子会被局限在缺陷位置，而不能向空间传播。与半导体的区别：半导体：原子周期性排列，原子尺度自然结构，控制电流。1950年电子技术革命。光子晶体：介电常数周期性变化，尺度波长量级，人工结构，控制电磁波传播，现在光学新领域。与电子材料的区别：①电子和光子具有不同波，可见光400－700nm，电子0.1nm②电子系统遵循薛定谔方程???E )r (V u 2h 22=+??，光子系统依照亥姆霍兹方程()()0E r c E E 22=????+??εω③带隙成因不同：电子在周期场中传播时由于会受到周期势场的布拉格散射会形成能带结绝，带与带之间可能存在带隙，电子波的能量如果落在带隙中，传播是禁止的，电磁波在周期性介质材料中传播时，由于受到调制而形成光子能带结构，频率落在带隙内的电磁波不能通过介质，而被全部反射，即形成光子带隙。（图）自然界的光子晶体：蛋白石：一种天然宝石，以乳白色居多，不同角度观赏呈不周颜色，具有七彩缤纷的外观。成因：含SiO2地下水渗入岩缝沉积形成，沉积1CM3的蛋白石约需10000年。应用：已有多种基于光子晶体的全新光子学器被相继提出，包括无阈值的激光器，无损耗的反射镜和弯曲光路。高晶质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光纤，以及提高效率的发光二极管等。光子晶体近期在国际上的应用进一步深化，具体表现在：1、与纳米技术结合，用于制造微米级的激光硅基。2、与量子点结合，使得原子和光子的相互作用影响材的性质，从而达到减小吸收等作用。3、光子晶体的光纤应用。 5微腔的品质因子，精细度，自由电子谱宽度。光学微腔是一种尺寸在微米量级或者亚微米量级的光学谐振腔。它利用在折射率不连续的界面上的反射全反射散射或衍射效应，至少在一个方面将光限制在一个很小的区域。最简单模型：（C－J 2模型，即单膜场与二原子能级作用，可给出解析解） )a a a (g a a W 2 W H R d ++++++?=σσ理想腔：无损振荡—Rabi 实际：Dumped 振荡。三种典型的微腔：1、F－P 腔：Q 不高，模式体积大。2、回单壁模式微腔：轴对称，内反射对光控制，Q 很高，容易集成。3、光子晶体微腔：引入缺陷，Q 高，模式体积小。（画图，公式）

光电子学与光子学讲义-作业答案(第1、2章)13版.doc

第一章 1.10 Refractive index (a) Consider light of free-space wavelength 1300 nm traveling in pure silica medium. Calculate the phase velocity and group velocity of light in this medium. Is the group velocity ever greater than the phase velocity? (b) What is the Brewster angle(the polarization angle qp) and the critical angle(qc) for total internal reflection when the light wave traveling in this silica medium is incident on a silica/air interface. What happens at the polarization angle? (c) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when the light beam traveling in the silica medium is incident on a silica/air interface? (d) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when a light beam traveling in air is incident on an air/silica interface? How do these compare with part (c) and what is your conclusion? 1.18 Reflection at glass-glass and air-glass interface A ray of light that is traveling in a glass medium of refractive index n1=1.460 becomes incident on a less dense glassmedium of refractive index n2=1.430. Suppose that the free space wavelength of the light ray is 850 nm. (a) What should the minimum incidence angle for TIR be? (b) What is the phase change in the reflected wave when the angle of incidence qi =85 ° and when qi =90° ? (c) What is the penetration depth of the evanescent wave into medium 2 when qi =85 ° and when qi =90° ? (d) What is the reflection coefficient and reflection at normal incidence (qi =0 ° )when the light beam traveling in the glass medium (n=1.460) is incident on a glass-air interface? (e) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when a light beam traveling in air is incident on an air/-glass interface (n=1.460)? How do these compare with part (d) and what is your conclusion? 1.20 TIR and polarization at water-air interface

光电子学与光子学讲义-知识要点资料

光电子学与光子学讲义-知识要点

《光电子学》知识要点第0章光的本性,波粒二像性, 光子的特性第一章 1．了解平面波的表示形式及性质，了解球面波、发散波的特点 2．理解群速度的定义及物理意义和光波波前的传播方向的矢量表示、能量的传播方向的矢量表示 3．理解描述反射和折射的菲涅尔公式的物理意义，掌握垂直入射情况下的反射率和透射率的计算公式和布儒斯特角 4．理解全反射情况下导引波和倏逝波的形成和特点，了解古斯-汉森位移。5．掌握垂直入射时反射系数的公式，理解反射率和透射率定义，不会计算6．掌握布儒斯特角的定义和特点。 7．掌握光波相干条件。理解薄膜干涉的物理机制和增透膜、增反膜的形成条件。 8．FP腔的特点和模式谱宽同反射镜反射率之间的关系。 9．了解衍射现象产生条件，理解波动光学处理光的衍射的基本方法。了解单缝、矩形空、圆孔的衍射图案特征和弗朗和费多缝光栅、衍射光栅、闪耀光栅的特点。 10．理解光学系统的分辨本领的决定因素。什么是瑞利判据？理想光学系统所能分辨的角距离公式。第二章

1．了解光波导的结构特征和分类，理解平面波导导模形成条件，会利用一种方法推导平面介质波导的导波条件（特征方程），截止状态的特点 2．理解光纤色散的概念，掌握材料色散、波导色散、颜色色散、剖面色散、偏振模色散的特点及形成原因 3．了解阶跃折射率光纤的分析方法及相关参数的物理意义，会利用V参数计算光纤的结构参数 4．掌握光纤中的损耗的成因及分类，掌握损耗的描述和计算。 5．了解G.651、G.652、G.653、G.654、G.655、色散补偿光纤的特点,熟悉G.652的主要参数。第三章 1．了解pn结的空间电荷区的形成、掌握pn结动态热平衡的物理意义。 2．了解pn结外加正向偏压和外加反向偏压时的特性（空间电荷区、势垒以及载流子的变化规律）。 3．掌握LED的工作原理（即pn结注入发光的基本原理）并理解同质结LED 和异质结LED的区别 4．掌握LED的内量子效率与外量子效率的物理意义，和有源区半导体材料带隙宽度与发射波长的关系，以及温度等因素对发射波长的影响 5．理解LED特性参数（光谱宽度，发散角，输出光功率，调制速度，阈值）的物理意义，了解LED结构的特点。 6．理解双异质结实现高亮度LED的原因。第四章

现代教育技术第二次作业

1.回答下列问题：（1）什么是电声媒体？请列举出常见的电声媒体。（2）录音有哪些教学功能？（3）请写出录音在教学中应用的方法。（4）在录音教学中应注意哪些问题？（1）什么是电声媒体？请列举出常见的电声媒体。答：电声媒体是以电声技术为基础发展起来的一类教学媒体，它是现代教育技术媒体的一个重要组成部分。常见的电声教学媒体有有线教学广播、无线教学广播、各种类型的录音教学媒体和语言实验室。（2）录音有哪些教学功能？答：录音在教学中的功能主要表现在：①典型示范，反复训练。②创设情境，突破难点。③因材施教，照顾差异。④及时反馈，自我评价。（3）请写出录音在教学中应用的方法。答：①示范法。为学生提供规范性的听觉材料，便于学生的模仿和训练。教师要采用灵活机动的方法对学生加强指导。 ②比较法。为学生提供听觉的对比材料，指导他们分析比较、区别异同、分辨正误、加强练习。 ③情境法。为教学创设情境，增强教学效果，通常和其他媒体配合使用。 ④反馈法。随录随放，使学生真实、迅速地获得反馈信息，及时进行自我分析、自我评价，以利改进。（4）在录音教学中应注意哪些问题？答：①发挥录音作为听觉教学媒体的优势。应进一步挖掘录音教学的功能，深入研究录音教学的方法，使得录音在教学中的作用得到充分的发挥。 ②做好教学设计。根据对教学目标和教学内容的分析，确定录音媒体在教学中的使用目标、使用方法，认真评价使用效果。 ③做好课前的准备工作。进行教学现场实地考察，提前试机，避免临时手忙脚乱，影响教学效果。 ④课后应做好总结和评价。 2.什么是多媒体技术？多媒体技术的基本特征表现在哪些方面？答：多媒体技术是计算机交互式综合处理多种媒体信息──文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的技术。多媒体技术是多学科与计算机综合应用的技术，它包含了计算机软硬件技术、信号的数字化处理技术、音频视频处理技术、图像压缩处理技术、现代通信技术、人工智能和模式识别技术，是正在不断发展和完善的多学科综合应用技术。

现代教育技术学作业标准答案

1．第1题人所感受的外界信息中有80%以上都来自于_________。 A.听觉 B.视觉 C.触觉 D.嗅觉答案:B 2．第2题行为主义学习理论的代表人物有华生、___________和桑代克。 A.加涅 B.斯金纳 C.巴甫洛夫 D.冯特答案:B 3．第3题当人们从阳光下走进较暗的房屋，就会感到一片漆黑。稍待片刻（几分钟或十几分钟），视觉才能逐渐恢复。人眼这种适应暗环境的功能称为____________。 A.暗适应 B.局部适应 C.本能适应 D.亮适应答案:A 4．第4题 Cool Edit属于什么软件 A.图像处理软件 B.动画制作软件 C.音频制作软件 D.视频制作软件答案:C 5．第6题 Adobe Premiere属于什么软件 A.图像制作软件 B.动画制作软件 C.视频处理软件 D.音频处理软件答案:C 6．第13题我国开始幻灯教学实验的时间大致是：世纪末

世纪中世纪末答案:B 7．第14题以学为主的教学设计的理论基础主要是___________的学习理论。 A.行为主义 B.认知主义 C.建构主义 D.人本主义答案:C 8．第21题声音是以__________的形式传递和存在的。这是一种机械波，具有纵波的波动特性，例如，反射、折射、绕射、干涉等。 A.震动 B.声波 C.粒子 D.能量答案:B 9．第22题教学目标分析的对象是 A.教师 B.学生 C.内容 D.教材答案:B 10．第23题以下哪种音频文件是不经过压缩而直接采样记录的数据答案:B 11．第9题人的听觉是一个复杂的“物理―生理―心理”过程，常用_______________三种量来描述。 A.音调 B.响度 C.音色 D.音质