考试科目光电子技术基础科目代码819

考试科目：光电子技术基础科目代码：819

适用专业：光学工程

注意：所有答案一律写在专用答题纸上，否则无效。

（考试时间：180分钟，满分150分）

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、激光产生主要利用下面哪种机制（）

A、自发辐射

B、受激辐射

C、受激吸收

D、激发

2、波长λ的光经过孔径D的小孔在焦距f处的衍射艾里斑半径为（）

A、r=1.22λf/d

B、r= 1.32λf/d

C、r=1.4λf/d

D、r=1.5λf/d

3、光纤的主要特性包括损耗与（）

A、噪声

B、光功率

C、色散

D、脉冲展宽

4、在光纤系统中能够把光路损耗很小地连接起来的器件是（）

A、光纤连接器

B、光放大器

C、激光器

D、光隔离器

5、利用光伏效应工作的光电探测器是（）

A、光敏电阻

B、光电池

C、光电管

D、热电偶

6、声光调制器是利用（）制成的

A、电光效应

B、旋光效应

C、光电效应

D、弹光效应

7、等离子体显示主要利用（）实现的

A、阴极射线发光

B、化学发光

C、光致发光

D、气体辉光放电

8、下面不属于光无源器件的是（）

A、光开关

B、光隔离器

C、半导体激光器

D、光耦合器

9、激光器基本结构主要包括激光工作物质、泵浦源与（）等

A、谐振腔

B、冷却系统

C、聚光镜

D、输出镜

10、光在晶体中传播时常常会产生（）现象

A、衍射

B、双折射

C、偏振

D、发光

二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、光的基本属性是（）

2、最早的激光器是1960年由美国的（）的红宝石激光器

3、激光的特点（）、方向性好、亮度高等

4、光纤的基本结构包括纤芯、（）与涂覆层

5、常用的光显示器件有CRT、液晶显示器和（）等

6、光电探测的物理效应包括外光电效应、（）和光热效应等

7、光存储包括信息的“写入”与（）过程

8、光电探测方式有直接探测与（）

9、光显示技术中的三基色是指红色、绿色与（）

10、能够对光波波长进行分离与合成的光无源器件是（）

三、判断题（请在正确的后面打“√”，错误的打“×”，本大题共10小

题，每小题2分，共20分）

1、激光稳频技术就是解决激光器频率漂移的一种技术（）

2、光纤中传输的模式总数与入射的光波长无关（）

3、单独的纤芯不能够作为光波导（）

4、电光调制是利用电光效应来工作的（）

5、光电二极管能够把电信号变为光信号（）

6、磁光调制是利用弹光效应来工作的（）

7、光衰减器可按照要求将光信号能量进行预期衰减（）

8、激光器输出包括输出功率与输出模式（）

9、光开关可以用来改变光传输的方向与强度（）

10、光盘具有存储密度高、数据传输速率高、存储寿命长等优点（）

四、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）

1、光电子器件按照功能分为哪几类？

2、简述光纤中光的传播过程？

3、简述光电倍增管的基本组成及其作用？

4、什么是光隔离器，它有什么用途？

5、简述常用的光盘有哪些种类？

6、什么是光波导？

五、分析与计算题（本大题共6小题，每小题10分，共60分）

1、分析激光产生的条件？

2、He-Ne激光器的反射镜间距为0.2m，求最靠近632.8nm跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间隔。如果增益曲线宽度为1.5×109Hz，则可能引起的纵模总数是多少？

3、波长1.55μm的光从空气中射入纤芯直径8μm、纤芯折射率n1=1.458的单模阶跃折射率光纤中，求：(1)若包层折射率n2=1.448，求其数值孔径与最大入射角；

(2)包层折射率为n2=1.453时的模式有效折射率。

4、计算KDP晶体纵向电光效应的半波电压。使用He-Ne激光，λ=0.6328μm、n o=1.51、n e=1.47、γ = 10.6?10-12 m/v。

5、某光敏电阻与负载电阻R L=2kΩ串接于12伏的直流电源上，无光照时负载电阻上的输出电压为u1=20mV，有光照时负载上的输出电压为u2=2V，试求：光敏电阻的暗电阻和亮电阻值；若光敏电阻的光导灵敏度S=6×10-6 s / lx，求光敏电阻所受的照度？

6、分析显示器件与显示系统主要性能指标有哪些？

光电子技术基础考试题及答案

光电子技术基础考试题及答案一、选择题 1.光通量的单位是（ B ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 2. 辐射通量φe的单位是（ B ） A 焦耳 (J) B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd) 3.发光强度的单位是（ A ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 4.光照度的单位是（ D ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 5.激光器的构成一般由（ A ）组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子 6. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。适当偏置是（D） A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（ A ） A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好

8.下列哪个不属于激光调制器的是（ D ） A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 9.电光晶体的非线性电光效应主要与（ C ）有关 A.内加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量 10.激光调制按其调制的性质有（ C ） A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光伏调制 11.不属于光电探测器的是（ D ） A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 https://www.360docs.net/doc/f22592239.html,D 摄像器件的信息是靠（ B ）存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 13.LCD显示器，可以分为（ ABCD ） A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 14.掺杂型探测器是由（ D ）之间的电子-空穴对符合产生的，激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。 A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带 15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及（ B ） A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱 16.红外辐射的波长为（ D ）. A 100-280nm B 380-440 nm C 640-770 nm D 770-1000 nm 17.可见光的波长范围为（ C ）.

光电子技术基础复习题

考试科目代码及名称

考试科目代码及名称科目代码科目名称专业书目 2001园林综合理论《园林规划设计》,王浩,东南大学出版社《园林工程》,赵兵,东南大学出版社,2011 2102环境科学导论《环境学导论》第三版,何强编,清华大学出版社,2004 2103植物生理学《植物生理学》第七版,潘瑞炽,高等教育出版社专题文献部分：A代谢、B组培、C逆境、D抗性、E激素 2104动物学《普通动物学》,第三版,刘凌云,高等教育出版社,1997 2105菌物分类学《植物病原真菌学》,陆家云,中国农业出版社,2001 《普通真菌学》第二版,邢来君、李明春,高等教育出版社,2010《真菌分类学》,邵力平,中国林业出版社1984 2106微生物学《微生物学教程》,周德庆,高等教育出版社,2002 2107森林土壤学《土壤学》,孙向阳,中国林业出版社,2005 《植物营养诊断与施肥》,石伟勇,中国农业出版社,2005 2108森林文化研究 2109生态思想史《自然的经济体系—生态思想史》,（美）唐纳德·沃斯特,商务印书馆1999 2111生物化学《生物化学》第二版（上下册）,沈同,高等教育出版社 2112普通昆虫学《普通昆虫学》,彩万志,中国农业大学出版社,2004 《普通昆虫学》,雷朝亮,中国农业出版社2003 2113森林经理学《森林资源经营管理》,亢新刚,中国林业出版社,2001 《森林经理学》,于政中,中国林业出版社,1996 2116数理统计（试验设计与方差分析）《试验统计方法》,盖钧镒,中国农业出版社,2000 《田间试验和统计方法》,南京农业大学编,农业出版社 2117林业生态工程《林业生态工程学》,王礼先,中国林业出版社,2000 2118植物生理学（含生物化学）《植物生理学》第七版,潘瑞炽,高等教育出版社《生物化学》,沈同,高等教育出版社 2119高等数学高等数学,同济大学数学系编,高等教育出版社

2016年初试命题科目代码其名称一览表

2016年初试命题科目代码其名称一览表评卷、面试等招生工作。有关人员，应事先主动提出，实施回避，不得隐瞒。如有违规，将按规定严肃处理。 2、每个考试科U要同时命制结构、难度系数基本一致的两套试题，并要按A卷、A卷

试题答案及评分参考、B卷、B卷试题答案及评分参考分开密封。 3、命题要严格根据学校发布的2016年科目考试大纲要求来命制，《2016年硕士研究生招生学科简介及科U考试大纲》可在研究生处网页-招生页面一工作信息栏U下载查询。下载土也址http:〃visc」】https://www.360docs.net/doc/f22592239.html,/html/2015/gongziioxinxi_0914/8396.html 4、考试时不允许考生携带参考书和各种工具书，答题时必要的原始数据、换算表和材料，应当在试题中提供。 5、试题题意要清晰明确，文字要准确简练，导语要明确，措词要确切，避免引起考生的误解。试题图表、公式等书写规范、清楚。试题应避免涉及学术界尚有争议的问题，并不得有政治性错误。 6、须在试卷上标明每道题题号及相应分值，注意，除《体育学专业基础综合》总分为300分外，其它自命题科目满分为150分。 7、每门科□的考试时间均为3个小时，试题的数量和答题需要时间适中，要使优秀考生有一定的宽裕时间。 8、试题格式，要严格按照教育部统一规定的《硕士研究生入学考试试题格式》（附件二）执行，包括“题头”、“考生注意事项”、“试题正文”三部分。 9、命题时，试题之间不留答题空档，考试时，另行发放标准答题纸。 10、命题工作要在符合保密要求的专用计算机上完成，命题人员不得保留试题副本；命题结束后立即销毁与试题有关的草稿纸（含电子文本）等材料；严禁在公用计算机或服务器上进行命题工作；不得将试题以电子邮件等方式通过互联网传递。 11、命题人员不得参加任何有关研究生入学考试的补习和辅导活动，不得向任何人透露试题的内容和命题工作情况。 12、命题人员要对试卷内容的政治性、正确性、准确性、规范性和试卷结构完整性，以及卷面分值等进行审查，以免出现差错。试题报送封装报送要求 1、命题人员须在试题打印稿底部签名，签字处和试题正文保持一定间距。 2、按照A卷、A卷试题答案及评分参考、B卷、B卷试题答案及评分参考分开密封，试题袋正面注明所命制考试科目代码及名称，并在两侧封口骑缝位置签名。 3、所须信封及密封条，可到研招生办领取。 4、保密责任承诺书单独提交，不要密封入试题袋。 5、12月3日，由命题人员将分别密封好的试题及评分标准，亲自交送硏招办。

考试科目代码表

考试科目代码表思想政治理论101建筑学基础355物理学专业综合727 单独考试思想政治理论111英语翻译基础357 管理类联考综合能力199法硕联考专业基础（法学）397计算机学科专业基础综合408 法硕联考专业基础（非法学）398金融学综合431 资产评估专业基础436 英语一201马克思主义哲学711汉语写作与百科知识448 俄语202心理学712法硕联考综合（法学）497 日语203基础英语713法硕联考综合（非法学）498英语二204艺术原理与美术史714 翻译硕士英语211艺术原理与基础理论715 单独考试英语240数学分析716自然辩证法原理801 二外德语241单独考试数学717经济学原理802 二外法语242有机化学（一）718电子线路803 二外日语243地质学基础719马克思主义发展简史804 二外俄语244生物学综合720思想政治教育原理及方法论 805 设计基础理论（一）721英语专业综合考试（一）806数学一301设计基础理论（二）722英语专业综合考试（二）807数学二302规划设计基础理论723高等代数808 数学三303景观设计原理724高分子化学809 教育学专业基础综合311马克思主义理论综合725岩石学810 工业设计基础337普通生物学726生物化学（二）811

十六位微机原理812结构力学835美术创作（ 6 小时素描写生） 501 材料力学813水力学836艺术设计与表现（ 6 小时）502理论力学814工程热力学（二）837建筑设计与表现（ 6 小时）503 机械原理815测绘科学基础838 建筑技术设计与表现（ 6 小时）504 自动控制理论816物理化学839规划设计与表现（ 6 小时）505生产计划与控制817生物化学（一）840景观设计与表现（ 6 小时）506工程流体力学818工程地质学841 造型设计基础819交通工程学842 普通物理820路基路面工程843 误差理论与数据处理821环境科学概论844 传感器822有机化学（二）845 应用光学823运筹与管理846 材料科学基础（一）824企业管理学847 材料科学基础（二）825软件工程学科专业基础综合848 固体物理826流体机械原理849 材料成形基本原理827计算机科学与技术学科专业基础工程热力学（一）828综合850 真空技术829地球科学概论851 电路830有机化学（三）852 半导体物理831制药工程原理与设备853 数字电路832仪器技术综合854 “信号与系统”和产品综合设计855 “数字信号处理” 83信号与系统856 自动控制原理834

国家教育部专业目录及名称代码表

国家教育部专业目录及名称代码表一级学科代码

哲学：1个一级学科，8个二级学科经济学：2个一级学科，16个二级学科法学：4个一级学科，27个二级学科教育学：3个一级学科，17个二级学科文学：4个一级学科，29个二级学科历史学：1个一级学科，8个二级学科理学：12个一级学科、50个二级学科

工学：32个一级学科，111个二级学科农学：8个一级学科，27个二级学科军事学：8个一级学科，16个二级学科医学：8个一级学科，52个二级学科管理学：5个一级学科，14个二级学科 12个门类，88个二级学科，375个二级学科附学科门类及一、二级学科目录： 01哲学 0101 哲学 010101 马克思主义哲学 010102 中国哲学 010103 外国哲学 010104 逻辑学 010105 伦理学 010106 美学 010107 宗教学 010108 科学技术哲学 02 经济学 0201 理论经济学 020101 政治经济学 020102 经济思想史

020103 经济史 020104 西方经济学 020105 世界经济 020106 人口、资源与环境经济学0202 应用经济学 020201 国民经济学 020202 区域经济学 020203 财政学（含：税收学）020204 金融学（含：保险学）020205 产业经济学 020206 国际贸易学 020207 劳动经济学 020208 统计学 020209 数量经济学 020210 国防经济 03 法学 0301 法学 030101 法学理论 030102 法律史 030103 宪法学与行政法学030104 刑法学

光电子技术基础复习题

1、某单色光频率为3×1014Hz ，该单色光在水中（n=1.33）的速度和波长。答：v=c/n=3*108/1.33=2.26*108m/s λ=v/f=2.26*108/3*1014 =0.75*10-6m 2、某星球的辐射出射度的峰值波长为400nm ，试估算该星球表明的温度。答：由维恩位移律λmT=b 得 T=b/λm =2.898*10-3/400*10-9=7.245*103 k 3、简述光子简并和能级简并答：光子简并：光子的运动状态简称为光子态。光子态是按光子所具有的不同能量（或动量数值），光子行进的方向以及偏振方向相互区分的。处于同一光子态的光子彼此之间是不可区分的，又因为光子是玻色子，在光子集合中，光子数按其运动状态的分布不受泡利不相容原理的限制。可以有多个光子处于同一种光子态上，这种现象称为简并。处于同一光子态的平均光子数目称为光场的简并度δ。δ=1/（e h υ /kT -1） 4、什么是亚稳态能级。答：若某一激发能级与较低能级之间没有或只有微弱的辐射跃迁，则该态的平均寿命会很长τs >>10-3s,称为亚稳态能级，相应的态为亚稳态。 5、设二能级系统，发生受激辐射时，对入射光场的要求是什么？ 6、产生激光的重要机理是答：受激辐射 9、从能级理论出发，解释Nd:YAG 激光器工作原理（p44-45） 10、解释增益饱和效应答：当入射光强度足够弱时，增益系数与光强无关，是一个常量，而当入射光强增加到一定程度时，增益系数将随光强的增大而减小，这种增益系数随光强的增大而减小的现象称为增益饱和效应。 11、两种介质A 、B 的折射率分别为nA=1，nB=1.2，当光从B 传播到A 时，计算：1）发生全反射的零界角 2）布鲁斯特角答：1.θc =arcsin （n 2/n 1）（n 1>n 2） =arcsin （1/1.2）=56.44° 2. tan θ=n 2/n 1 θ=arctan （n 2/n 1） =arctan （1/1.2）=39.8° 12、人体辐射出射度的峰值波长为（）答：由维恩位移律λmT=b 得 λm =b/ T =2.898*10-3/（37+273）=9.35*10-6m 13、红宝石激光器利用（氙灯）作为泵浦源。 14、光纤长距离通信中传播信息光的波长为(1550nm)，在接收端光电二极管所使用的材料是(InGaAs) 15、某阶跃光纤：n1=1.490, n2=1.480,则光纤的临界传播角为多少？答: α=arcsin （n 2/n 1）=arcsin （1.48/1.49）=83.4° 16、某平板介质波导：2a=10μm, n1=1.480, n2=1.470,则该波导的截止波长为多少？答：平板v=π/2（光纤v=2.405） V=（2πa/λc ）2 221n n - λc =2πa 2 2 21n n -/ V=（10*π2247 .148.1-）/（π/2）=3.44μm 17、已知某平板介质波导：2a=80μm, n1=1.490, n2=1.470,入射光波长为λ=1μm ，在该波导中存在的模式数为答：M=V 2/2=(π/2)2/2=1 18、解释材料色散产生的原因答：材料色散：是由于折射率随波长变化的，而光源都具有一定的波谱宽度，因而产生传播时延差，引起脉冲展宽。补充：模式色散：在阶跃光纤中，入射角不同的光波在光纤内走过的路径长短不同，在临界角上传输的光路最长，沿光纤轴线传输的光路最短，由此引起时延差而产生模式色散。波导色散：是由光纤的几何结构决定的色散，它是由某一波导模式的传播常数β随光信号角频率w 变化而引起，也称为结构色散。 19、简述谐振腔的作用答：使光只能沿着轴线方向往返运动（方向性）筛选光频率，只能使满足干涉相干条件频率的光能在腔内往返运动（单色性）增加光强度，实现光放大（高亮度） 20、半导体激光器实现光放大的物质条件是什么答：PN 结附近或导带电子和价带空穴相对反转分布 21、激光产生的条件具体有那些答：必要；粒子数反转分布和减少振荡模式数充分；起振和稳定振荡计算：1）入射光波长为1550nm ，Pin=0.05W ，Pout=0.002W ，估算光纤中信号能传输的最远距离。 2）光源为激光，λc=1550nm,光源脉宽Δλ=0.5nm ，假设信号传输1km ，计算由于材料色散造成的脉冲信号展宽σ。 3）只考虑材料色散，估算信号在光纤中传播1km 的bit rate 的最大值。答：1. α=10lg(p i /p o )/L L=10*lg （0.05/0.002）/0.36=38.8m 2. σ=Δλdn/cd λ=0.5*10-9/3*108=1.7*10-18s/m 3.B<=1/（4Δτ） Δτ=L|D m |Δλ 24、已知输入信号频率最大值为 1kHz ，输入信号峰值为3V ，脉冲编码调制采用4位编码则：1）采样频率最小值为？ 2）采用有舍有入的方式，量化单元为？由此产生误差的最大值为？答： 25、KDP 晶体的纵向电光效应中，Δφ=？V π=？答：Δφ=（2π/λ）n 03γ63v V π=λ/（2 n 03γ63）=πC/（wn 03γ63） 26、电光强度调制中如何解决信号失真问题？推导解决失真后的透射率表达式。答：a.在调制晶体上加一个恒定的直流电压V=Vn/2，该直流电压使两束光产生相位延迟π/2； b ．在光路中增加一片λ/4波片 27、调制:将欲传递的信息加载到激光辐射上的过程。 28、脉冲编码调制是把模拟信号先变成电脉冲序列，进而变成代表信号信息的二进制编码，再对光载波进行强度调制。要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程:抽样、量化和编码。抽样：将连续的信号分割成不连续的脉冲波，且脉冲序列的幅度与信号波的幅度相对应。要求取样频率比传递信号频率的最大值大两倍以上。量化：把抽样后的脉冲幅度调制波分级取整处理，用有限个数的代表值取代抽样值的大小。编码：用量化的数字信号变成相应的二进制代码的过程，用一组等幅度、等宽度的脉冲作为码元。 29、解释电光效应答：某些晶体在外加电场作用下，折射率发生变化，当光波通过此介质时，其传播特性就会受到影响。 30、解释半波电压答：光波在光晶体中传播时，当光波的两个垂直分量的光程差为半个波长时所需要加的电压，称为半波电压。 32、渡越时间对调制信号频率有什么影响？ Δфo 是当ωm τd <<1时的峰值相位延迟；γ称为高频相位延迟缩减因子，表征因渡越时间引起的峰值相位延迟的减小程度。只有当ωm τd <<1。即τd << T m / 2π时， γ=1，即无缩减作用。说明光波在晶体内的渡越时间必须远小于调制信号的周期，才能使调制效果不受影响。 33、某电光晶体n=1.5，L=1cm ，ωm τd =π/2,则调制信号最高频率为？答：f m =w m / 2π=1/4τd =c/4nL=3*108/（4*1.5*0.01）=5*109Hz 34、解释声光效应（p136-137）答：当光在建立起超声场的介质中传播时，由于弹光效应，光介质中的超声波衍射或散射的现象。补充：介质光学性质的变化，不仅可以通过外加电场的作用而实现，外力的作用也能够造成折射率的改变，这种由于外力作用而引起介质光学性质变化的现象称为弹光效应。 36、声光调制器件由声光介质，电——声换能器，吸声装臵以及电源组成。采用布喇格衍射。 35、声光效应中发生Bragg 衍射的条件是什么？Bragg 衍射的特点是？答：条件：1）超声波频率足够高L=λs /λ 2）光线倾斜入射，当入射角θB 满足2λs sin θB =λ产生布喇格衍射特点：1）衍射光只有0级，+1 或-1级，布喇格衍射效应制成的声光器件效率比较高。 2）两级衍射光夹角为2 θB 3）衍射效率 η=I 0/I i =sin 2[（π L/2 λ） s P M H L 2)/(]=sin 2 [πL/ 2λs I M 2] 37、调Q 的目的是压缩脉冲宽度，提高峰值功率。 38、解释激光器的Q 值？Q 值和激光器的损耗之间有什么关系？答：Q 值是评定激光器中光学谐振腔质量好坏的指标—品质因数。品质因子Q 与谐振腔的单程总损耗的关系 Q=2πW/P=2π/λα总 39、叙述调Q 的过程？答：过程1.在泵浦过程的大部分时间里（t-t 0）谐振腔处于低Q 值状态，故阈值很高不能起振，从而激光上能级的粒子数不断积累，直至t 0时刻，粒子数反转达到最大值Δni 过程2. t 0时刻Q 值突然升高（损耗下降），振荡阈值随之降低，于是激光振荡开始建立。由于此Δni>>Δnt （阈值粒子反转数），因此受激辐射增强非常迅速，激光介质存储的能量在极短时间内转变为受激辐射场的能量，结果产生了一个峰值功率很高的窄脉冲。 41、叙述声光调Q 的原理。答：利用晶体的电光效应，在晶体上加一阶跃式电压，调节腔内光子的反射损耗。 40、叙述电光调Q 的原理。答：电光调Q 是指在激光谐振腔内加臵一块偏振片和一块KDP 晶体。光经过偏振片后成为线偏振光，如果在KDP 晶体上外加λ/4电压，由于泡克尔斯效应，使往返通过晶体的线偏振光的振动方向改变π/2。如果KD*P 晶体上未加电压，往返通过晶体的线偏振光的振动方向不变。所以当晶体上有电压时，光束不能在谐振腔中通过，谐振腔处于低Q 状态。由于外界激励作用，上能级粒子数便迅速增加。当晶体上的电压突然除去时，光束可自由通过谐振腔，此时谐振腔处于高Q 值状态，从而产生激光巨脉冲。电光调Q 的速率快，可以在10-8秒时间内完成一次开关作用，使激光的峰值功率达到千兆瓦量级。如果原来谐振腔内的激光已经是线偏振光，在装臵电光调Q 措施时不必放臵偏振片。 42、什么是单模光纤？成为单模光纤的条件是什么？答：只允许基模通过的光纤为单模光纤。条件：V=（2πa/λc ）2 221n n -<2.405 光纤直径很小、λ>λc 43、试比较单模光纤和多模光纤的区别（阶跃光纤）答：单模光纤的数值孔径比较大，单模光纤只允许基模通过而多模光纤则允许若干个模式通过。单模芯径为8~10μm ，多模光纤的芯径为50~100μm. 44、光纤中存在哪几种损耗答：吸收损耗：当光波通过任何透明物质时，都要使组成这种物质的分子中不同振动状态之间和电子的能级之间发生跃迁。这种能级跃迁时，物质吸收入射光波的能量引起的光的损耗。散射损耗：由于光纤制作工艺上的不完善，例如有微气泡、杂质和折射率不均匀以及有内应力等，光能在这些地方会发生散射，使光纤损耗增大。弯曲损耗：光纤弯曲是引起光纤损耗的另一个重要的原因。光纤是柔软的，可以弯曲。弯曲的光纤虽然可以导光，但是会使光的传播路径改变，使得光能渗透过包层向外泄漏而损失掉。 45、解释瑞利散射答：物质散射中最重要的是本征散射，也成为瑞利散射。本征散射是由玻璃熔制过程中造成的密度不均匀而产生的折射率不均匀引起的散射。瑞利散射与波长的四次方成反比。瑞利散射引起的损耗： αRs =（A/λ4）（1+B Δ） 46、光纤通信中常用的波段的波长是多少？为什么使用该波长？答：光在Sio 2中传输 850nm （损耗比较小）、1300nm （色散最小）、1550nm （损耗最小） 48、光纤的基本结构是什么？每部分的作用是什么？答：基本结构：护套、涂敷层、包层和纤芯

考试科目代码考试科目名称参考书目出版社作者

考试科目代码考试科目名称参考书目出版社作者英语不指定俄语不指定日语不指定矩阵理论《矩阵论引论》北航出版社陈祖明、周家胜《线性代数》北航出版社高宗升、周梦数值分析《数值分析》修订版北航出版社颜庆津数理方程《数理方程》复旦大学常微方程《常微分方程》高等教育出版社王高雄概率统计《概率论与数理统计》（不含方差分析、回归分析、随机过程）高等教育出版社浙江大学个人收集整理勿做商业用途《概率统计及随机过程》（章）北航出版社张福渊固体物理《固体物理学》高等教育出版社黄昆原著，韩汝琦改编复分析《复分析》上海科技出版社阿尔福斯著实分析《实分析与复分析》（实分析部分）人民教育出版社著泛函分析《泛函分析》高等教育出版社江泽坚著抽象代数《近世代数》科学出版社熊全淹著微分方程《微分方程定性理论》科学出版社张芷芬等著偏微分方程数值解法《偏微分方程数值解法》科学出版社汤华中、余德浩著计算方法不指定教材解剖生理学《人体解剖生理学》复旦大学出版社朱大年细胞生物学《细胞生物学》或科学出版社王金发《细胞生物学》或人民卫生出版社杨恬主编《》, , , , , . 个人收集整理勿做商业用途微生物学《微生物学教程(第二版)》高等教育出版社周德庆生物化学《生物化学》北京大学医学出版社贾弘提生物力学《生物力学导论》天津科技翻译出版公司陶祖莱生物医学仪器《生物医学测量与仪器》复旦大学出版社王保华公共管理理论与方法《公共管理学》中国人民大学出版社版张成福、党秀云《公共部门决策地理论与方法》高等教育出版社版胡象明《公共管理导论》中国人民大学出版社版欧文.休斯《公共行政地精神》中国人民大学出版社版弗雷德里克森《公共行政理论》复旦大学出版社竺乾威《改革政府：企业家精神如何改革着公共部门》上海译文出版社年奥斯本等《社会研究方法教程》北京大学出版社版袁方主编教育管理学《教育学》人民教育出版社王道俊、郭文安《教育管理学》(修订版) 北京师范大学出版社陈孝彬、高洪源《高级管理学》（第二版）高等教育出版社林正平、陈守明、尤建新西方经济思想史《西方经济学说史教程》北京大学出版社晏智杰《经济学说史教程》（第二版）中国人民大学出版社版陈孟熙《经济思想地成长》（上、下卷）中国社会科学出版社斯皮格尔固体物理与高等量子力学《固体物理导论》科学出版社基泰尔著《固体物理基础》北京大学出版社阎守胜著《量子力学Ⅱ》科学出版社曾谨言

光电子技术期末考试试卷及其知识点大汇总(可编辑修改word版)

一、选择题（20 分，2 分/题） 1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有（abcd ） A.信息通信 B.宇宙探测 C.军事国防 D.灾害救援 2、激光器的构成一般由（a ）组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN 结材料 D. 电子、载流子和光子 3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与（abcd ）有关 A.分子及气溶胶的吸收和散射 B.空气折射率不均匀 C.光波与气体分子相互作用 D.空气中分子组成和含量 4、2009 年10 月6 日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（ a ） A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好 5、激光调制器主要有（abc ） A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 6、电光晶体的非线性电光效应主要与（ac ）有关 A.外加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变

化量 7、激光调制按其调制的性质有（cd ） A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光强调制 8、光电探测器有（abc ） A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 9、CCD 摄像器件的信息是靠（ b ）存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 10、LCD 显示器，可以分为（abcd ） A. TN 型 B. STN 型 C. TFT 型 D. DSTN 型二、判断题（20 分，2 分/题，对用“√”、错用“×”标记） 11、世界上第一台激光器是固体激光器。 ( T ) 12、在辐射度学中，辐射能量Q 是基本的能量单位，用J(焦耳)来度量。 ( T ) 13、在声光晶体中，超声场作用像一个光学的“相位光栅”，其光栅常数等于光波波长

考试科目代码表

考试科目代码表思想政治理论101 建筑学基础355 物理学专业综合727 单独考试思想政治理论111 英语翻译基础357 管理类联考综合能力199 法硕联考专业基础（法学）397 计算机学科专业基础综合408 法硕联考专业基础（非法学）398 金融学综合431 资产评估专业基础436 英语一201 马克思主义哲学711 汉语写作与百科知识448 俄语202 心理学712 法硕联考综合（法学）497 日语203 基础英语713 法硕联考综合（非法学）498 英语二204 艺术原理与美术史714 翻译硕士英语211 艺术原理与基础理论715 单独考试英语240 数学分析716 自然辩证法原理801 二外德语241 单独考试数学717 经济学原理802 二外法语242 有机化学（一）718 电子线路803 二外日语243 地质学基础719 马克思主义发展简史804 二外俄语244 生物学综合720 思想政治教育原理及方法论805 设计基础理论（一）721 英语专业综合考试（一）806 数学一301 设计基础理论（二）722 英语专业综合考试（二）807 数学二302 规划设计基础理论723 高等代数808 数学三303 景观设计原理724 高分子化学809 教育学专业基础综合311 马克思主义理论综合725 岩石学810 工业设计基础337 普通生物学726 生物化学（二）811

十六位微机原理812结构力学835美术创作（6 小时素描写生）501材料力学813水力学836艺术设计与表现（6 小时）502 理论力学814工程热力学（二）837建筑设计与表现（6 小时）503 机械原理815测绘科学基础838建筑技术设计与表现（6 小时）504自动控制理论816物理化学839规划设计与表现（6 小时）505 生产计划与控制817生物化学（一）840景观设计与表现（6 小时）506 工程流体力学818工程地质学841 造型设计基础819交通工程学842 普通物理820路基路面工程843 误差理论与数据处理821环境科学概论844 传感器822有机化学（二）845 应用光学823运筹与管理846 材料科学基础（一）824企业管理学847 材料科学基础（二）825软件工程学科专业基础综合848 固体物理826流体机械原理849 材料成形基本原理827计算机科学与技术学科专业基础工程热力学（一）828真空技术829 电路830综合850 地球科学概论851有机化学（三）852 半导体物理831制药工程原理与设备853数字电路832仪器技术综合854 “信号与系统”和产品综合设计855 “数字信号处理”833信号与系统856 自动控制原理834

一级学科代码及名称

一级学科代码及名称： 0701 数学评估结果学校代码及名称A+ 10001 北京大学 10246 复旦大学 10422 山东大学 A 10003 清华大学 10027 北京师范大学10055 南开大学 10248 上海交通大学10358 中国科学技术大学10698 西安交通大学 A- 10183 吉林大学 10213 哈尔滨工业大学10247 同济大学 10269 华东师范大学10284 南京大学 10335 浙江大学 10486 武汉大学 10558 中山大学0702 物理学评估结果学校代码及名称A+ 10001 北京大学 10358 中国科学技术大学A 10003 清华大学 10246 复旦大学 10248 上海交通大学10284 南京大学 A- 10055 南开大学 10183 吉林大学 10335 浙江大学 10486 武汉大学 10487 华中科技大学10558 中山大学 B+ 10027 北京师范大学10108 山西大学 10200 东北师范大学10213 哈尔滨工业大学10247 同济大学 10269 华东师范大学10384 厦门大学 10422 山东大学 10511 华中师范大学10574 华南师范大学10698 西安交通大学10730 兰州大学 90002 国防科技大学

0710 生物学评估结果学校代码及名称A+ 10001 北京大学 10003 清华大学 10248 上海交通大学 A 10019 中国农业大学10284 南京大学 10358 中国科学技术大学10486 武汉大学 10504 华中农业大学 A- 10055 南开大学 10200 东北师范大学10246 复旦大学 10335 浙江大学 10384 厦门大学 10487 华中科技大学10558 中山大学 10610 四川大学 B+ 10025 首都医科大学10027 北京师范大学10028 首都师范大学10183 吉林大学 10247 同济大学 10269 华东师范大学0801 力学评估结果学校代码及名称A+ 10001 北京大学 10003 清华大学 A 10213 哈尔滨工业大学10698 西安交通大学 A- 10006 北京航空航天大学10056 天津大学 10141 大连理工大学10287 南京航空航天大学B+ 10007 北京理工大学10247 同济大学 10248 上海交通大学10280 上海大学 10335 浙江大学 10358 中国科学技术大学10487 华中科技大学10699 西北工业大学

2017年初试命题科目代码其名称一览表

2017年海南师范大学硕士研究生入学考试初试试题科目代码及名称：（试卷满分150分，考试时间180分钟）考生注意事项： 1、答案请按题号顺序全部写在答题纸上，试卷或其它地方答题无效。 2、考试结束，将试题连同答题纸一起交给监考老师后，方可离开考场。试题正文部分，试题卷、答题卷分离，答题纸另外准备，试题之间不留答题空档在排版上，尽可能减小页边距、行距，减少页面数。在页面底部标注页码。

海南师范大学命题教师命题质量与保密责任承诺书研究生考试是国家级考试，您所命制试题及拟定的评分参考在启封并使用完毕前属国家机密级材料。考生答卷在成绩公布前属国家秘密级材料。由于命题教师是所命制科目保密工作的第一责任人，根据《中华人民共和国保密法》及教育部文件和保密工作的有关规定，为做好保密工作，确保不发生泄密等意外事件，请您做出以下守信承诺：我已经阅读了考试命题工作规定，了解保密和命题的有关要求，我会执行本规定，并做到以下几点承诺： 1、对试题、答案及评分标准内容严格保密。不宣传自己是命题教师，不对任何考生进行辅导和答疑，不变相泄漏与试题有关的内容。 2、命题符合《海南师范大学研究生入学考试命题工作暂行规定》要求，命题内容应符合该考试科目的要求，题意明确，没有技术上和政治上的错误，对试题内容和试卷质量负责。 3、答案及评分标准正确，规范。 4、试题上交后，马上销毁所有的命题草纸及电子文档，不再保留副本。 5、保证当年没有有直系亲属报考本单位研究生。 6、如违反以上承诺，将按照《中华人民共和国保密法》以及《国家教育考试违规处理办法》（教育部第18号令）和《刑法修正案（九）》的规定，由本人承担相应的纪律和法律责任。承诺人签字：年月日声明：此资源由本人收集整理于网络，只用于交流学习，请勿用作它途。如有侵权，请联系，删除处理。声明：此资源由本人收集整理于网络，只用于交流学习，请勿用作它途。如有侵权，请联系，删除处理。

光电子期末考试参考资料

1-1光电子器件按功能分为哪几类？每类大致包括哪些器件？光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件、光显示器件。光源器件分为相干光源和非相干光源。相干光源主要包括激光器和非线性光学器件等。非相干光源包括照明光源、显示光源和信息处理用光源等。光传输器件分光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等等)、光波导和光纤等。光控制器件包括调制器、偏转器、光开关、光双稳器件、光路由器等。光探测器件分光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器、各种传感器等。光存储器件分为光盘(包括CD 、VCD 、DVD 、LD 等)、光驱、光盘塔等。光显示器件包括CRT 、液晶显示器、等离子显示器、LED 显示。 1-2谈谈你对光电子技术的理解光电子技术主要研究物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导（光纤）化，手段电子化，现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征，是一门新兴的综合性交叉学科。 1-5据你了解，继阴极射线管显示（CRT ）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发展成为未来显示技术的主体？等离子体显示（PDP ），液晶显示（LCD ），场致发射显示（EL ），LED 显示。第二章光学基础知识与光场传播规律 2-1填空题 ⑴ 光的基本属性是光具有波粒二象性，光粒子性的典型现象有光的吸收、发射以及光电效应等；光波动性的典型体现有光的干涉、衍射、偏振等。 ⑵ 两束光相干的条件是频率相同、振幅方向相同、相位差恒定；最典型的干涉装置有杨氏双缝干涉、迈克耳孙干涉仪；两束光相长干涉的条件是 (0,1,2, )m m δλ==±±，δ 为光程差。 ⑶两列同频平面简谐波振幅分别为 01E 、02E ，位相差为 φ，则其干涉光强为 22 010201022cos E E E E φ ++，两列波干涉相长的条件为 2(0,1,2, ) m m φπ==±± ⑷波长 λ 的光经过孔径D 的小孔在焦距f 处的衍射爱里斑半径为 1.22 f D λ 。 2-2在玻璃 ( 2.25,1)r r εμ==上涂一种透明的介质膜以消除红外线 (0.75)m λμ=的反射。 ⑴求该介质膜应有的介电常量及厚度。⑵如紫外线(0.42)m λ μ=垂直照射至涂有该介质膜的玻璃上，反射功率占入射功率百分之多少？ ⑴ 1.5 正入射时，当n ，膜系起到全增透作用 1.225 n 00.75 0.15344 1.225 h m n λμ= = =? ⑵ 正入射时，反射率为 22 22 0000 2222 0000 22()cos ( )sin 22()cos ()sin G G G G n n nh nh n n n n n n nh nh n n n n ππλλρππλλ-+-= +++正 22 00 22 22000 2()cos 3.57% 22()cos ( )sin G G G nh n n n n nh nh n n n n πλππ- = =+++ 2-5一束波长为0.5 m μ的光波以045角从空气入射到电极化率为20.6 j ＋的介质表面上，求 ⑴此光波在介质中的方向（折射角）。⑵光波在介质中的衰减系数。 ⑴ 2123n =+ =n 由 112 sin sin n n θθ=得 2sin θ2θ=⑵衰减系数 7 2(0.6)0.6 1.310n r k πλ =-?-= ?=? 2-6输出波长 λ ＝632.8 nm 的He-Ne 激光器中的反射镜是在玻璃上交替涂覆ZnS 和2 ThF 形成的，这两种材料的折射率系数分别为1.5和2.5。问至少涂覆多少个双层才能使镜面反射系数大于99.5％？设玻璃的折射率G n ＝1.5 由题意： 2 2 20220() 0.995() P H H L G P H H L G n n n n n n n n n n λ ρ??-?? ? ?=≥? ?+???? 正，，即 9975 .0) 5.1/5.2()5.1/5.2(1) 5.1/5.2()5.1/5.2(12 2≤+-p 即 745 .1910025 .0167.49975 .15.15.22=?≥ ?? ? ??p 15 .529.102≈?=p p 故至少涂覆6个双层。 745 .1910025 .0167.49975 .15.15.22=?≥?? ? ??p 15.529.102≈?=p p 故至少涂覆6个双层。第三章激光原理与技术 3-1填空 ⑴ 最早的电光源是炭弧光灯，最早的激光器是 1960 年由美国的梅曼制作的红宝石激光器。 ⑵ 光在各向同性介质中传播时，复极化率的实部表示色散与频率的关系，虚部表示物质吸收与频率的关系。 ⑶ 激光器的基本结构包括激光工作物质、泵浦源和光学谐振腔。激光产生的充分条件是阈值条件和增益饱和效应，必要条件包括粒子数反转分布和减少振荡模式数。 ⑷ 今有一个球面谐振腔，r1=1.5m ，r2=-1m ，L=80cm ，它属于稳定腔。 3-2试简单说明以下光电子学术语的科学含义： ⑴ 受激辐射处于激发态E2上的原子，在频率为υ21的外界光信号作用下，从E2能级跃迁到E1能级上，在跃迁过程中，原子辐射出能量为21 h υ、与外界光信号处于同一状态的光子，这两个光子又可以去诱发其他发光粒子，产生更多状态相同的光子，这样，在一个入射光子作用下，就可以产生大量运动状态相同的光子，这一发射过程称为受激发射过程。 ⑵ 谱线的多普勒加宽多普勒展宽是由于气体物质中作热运动的发光粒子所产生的辐射的多普勒频移引起的。 ⑶ 谱线的自然加宽自然加宽是由于粒子存在固有的自发跃迁，从而导致它在受激能级上寿命有限所形成的谱线加宽。 ⑷ 光放大光束在激活介质中传播时，设入射端面处光强为0() I υ，距离x 处光强为 ()I υ，且，则2121121212121212 ()()()0()()d dI g N N B h dt I g ρυυυρυυ==->可见光强在激活介质中不断放大。为此，引入激活介质的增益系数G(v) G(v)=dI(v)/I(v)dx 式中，dI(v)是传播距离dx 时的光强的增量。这说明：介质的增益系数在数值上等于光束强度在传播单位长度的距离时，光强增加的百分数。由于dI(v)>0，因而G(v)>0，所以G(v)可以表示光在激活介质当中的放大特性。 3-3计算与推导（1）λ＝0.5μm 时，什么温度下自发辐射率与受激辐射率相等？T=300K 时，什么波长下自发辐射率相等？自发辐射率为A21，受激辐射率为W21。21 2121()w B ρυ=。由爱因斯坦关系式可知： 33 21213218A h n B c πυ=，由普朗克公式可知：33 21213 21 81 ()exp()1 h n h c kT πυρυυ= - ，（a ）由题意A21＝W21，故 3 21 exp( )11h kT υ-=， 333483332132363 ln 2ln 2 6.6310(310)0.6931 7.19101.3810(0.510)h hc T K k k υλ---????= ===???? （b ）当T=300K 时， 33483312 23 ln 2 6.6310(310)0.6931 2.997101.3810300 hc kT λ--????= ==??? 41.44210M λ=? （2）He-Ne 激光器的反射镜间距为0.2m ，求最靠近632.8nm 跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间隔。如果增益曲线宽度为9 1.510?Hz,则可能引起的纵模总数是多少？解：气体的折射率1 n ≈，由 2q c q nL υ= 得 5 9 2210.2 6.3210632.810nL q λ -??= = =?? 纵模频率间隔 8 83107.5102210.2 q c Hz nL υ?= ==??? 实际振荡纵模总数 9 1.5101137.510T q q υυ???? ?=+=+=???? ??????? （3）红宝石激光器的工作物质有特性：732 1510/N N cm -=?、300K 处， 1101 210() Hz g υυ≈ =?，3310s s τ-=?，144.32610Hz υ=?， n=1.78，求其在中心频率处的增益系数G(v)。解：因为 12212121212128)2/(1 )2/(g g A N g g N K N g g N G m λ????? ??-=????? ??-= ν λτn c g g A = ==，，212211 所以： ()cm v n c N N G m /1046.9)1036.4(78.1102410910541122 1421122072222212-?=??????='?-=πτνπ3-4简述题 ⑴ 简述激光的特点。激光的特点主要表现在以下四个方面：①激光具有激光极好的方向性② 激光的单色性非常好③激光的相干性好④激光具有极高的亮度和单色亮度。信息光电子技术中所用的光源，着重单色性、高速脉冲性、方向性、可调谐性和高能量密度等。激光正是满足这些条件的最好的光源。 ⑸ 以一个三能级原子系统为例，说明激光器的基本组成和产生激光的基本原理。激光工作物质提供形成激光的能级结构体系，是激光产生的内因。要产生激光，工作物质只有高能态（激发态）和低能态（基态）是不够的，还至少需要有这样一个能级，它可以使得粒子在该能级上具有较长得停留时间或较小得自发辐射概率，从而实现其与低能级之间得粒子数反转分布，这样得能级称为亚稳态能级。这样，激光工作物质应至少具备三个能级。泵浦源提供形成激光的能量激励，是激光形成的外因。由于在一般情况下介质都处于粒子数正常分布状态，即处于非激活状态，故欲建立粒子数反转分布状态，就必须用外界能量来激励工作物质。把将粒子从低能态抽运到高能态的装置称为泵浦源或激励源. 光学谐振腔为激光器提供反馈放大机构，使受激发射的强度、方向性、单色性进一步提高。不论哪种光学谐振腔，它们都有一个共同特性，那就是都是开腔，即侧面没有边界的腔，这使偏轴模不断耗散，以保证激光定向输出。而且，谐振腔具有选频作用，只有满足相干条件（即来回一趟相位差改变量是2π的整数倍）的频率的光才有可能产生振荡，从而从自发发射的光谱中选出纵模。 ⑺ 分析激光产生的条件。激光产生的两个必要条件：粒子数反转分布和减少振荡模式数，要形成稳定的激光输出还要满足起振和稳定振荡两个充分条件。粒子数反转分布指能级上的粒子数分布满足条件（N2/g2）>(N1/g1)，相应地有dp(v21)>0，表示光束在粒子数反转分布状态下的工作物质中的工作物质中传播时，光密度将不断增加。称这种状态的物质为激活介质。要想得到方向性很好、单色性很好的激光，仅有激活介质时不够的，这是因为：第一：在反转分布能级间的受激发射可以沿各个方向产生，且传播一定的距离后就射出工作物质，难以形成极强的光束；第二，激发处的光可以有很多频率，对应很多模式，每一模式的光都将携带能量，难以形成单色亮度很强的激光。欲使光束进一步加强，就必须使光束来回往复地通过激活介质，使之不断地沿某一方向得到放大，并减少振荡模式数目。由于光束在腔内多次的来回反射，极少频率的光满足干涉相长条件，光强得到加强，频率得到筛选，特别是在谐振腔轴线方向，可以形成光强最强、模式数目最少的激光振荡，而和轴线有较大夹角的光束，则由侧面逸出激活介质，不能形成激光振荡。理论和时间结果表明：当入射光强度足够弱时，增益系数与光强无关，是一个常量；而当入射光强增加到一定成都时，增益系数将随光强的增大而减小，即G(v)应写为G(v,I)。这种G(v,I)随着I 的增大而减小的现象，称为增益饱和效应。它是激光器建立稳态振荡过程的稳定振荡条件。 ⑻ 简述光谱线展宽的分类，每类的特点与光谱线型函数的类型。一般来讲，谱线展宽分均匀展宽与非均匀展宽两大类。 1. 均匀展宽的特点是：引起均匀展宽的机制对于每一粒子而言都是相同的。任一粒子对谱线展宽的贡献都是一样的，每个发光粒子都以洛伦兹线型发射。均匀展宽又包括自然展宽、碰撞展宽和热振动展宽等。（a ）自然展宽是由于粒子存在固有的自发跃迁，从而导致它在受激能级上寿命有限所形成的。由于它是粒子本身固有性质决定的，自然存在的，因而称为自然展宽。2 2 2 01 ()14()() 2s N s g τυπυυ= -+可见() N g υ表达式具有洛伦兹型。（b ）碰撞展宽是由于气体中大量粒子无规则运动而产生的碰撞引起的谱线展宽。（c ）热振动展宽是由晶格热振动引起的谱线展宽，在固体激光物质中其量级远大于前两者，晶格原子的热振动使发光粒子处于随时间周期变化的晶格场中，引起能级振动，导致谱线展宽，这种展宽与温度关系最大。 2. 非均匀展宽的特点使粒子体系中粒子的发光只对谱线内与其中心频率相对应的部分有贡献，可以区分为线型函数的某一频率范围是由哪些粒子发光所引起的。这种展宽主要包括多普勒展宽与残余应力展宽。Ⅰ （a ）多普勒展宽是由于气体物质中作热运动的发光粒子所产生的辐射的多普勒频移引起的。多普勒展宽的线型函数 2 2 020 1 ()220()()2mc KT D c m g e KT υυυυυπ--= （b ）残余应力展宽是固体激光物质内部残余应力引起的，其中一种是晶格缺陷所致，非均匀分布的缺陷引起不同位置粒子V0不同；另一种是由物质本身原子无规则排列构成的。这类展宽的解析形式难以求证，常用实验测定。（10）激光器按激光工作介质来划分可分为几类？按激光工作物质的类型有如下划分： ⒈气体激光器液体激光器 ⒊固体激光器 ⒋半导体激光器 ⑾ 分析同质结半导体激光器与发光二极管的区别与联系。同质结半导体与发光二极管的联系：正向偏压下，大量电子和空穴分别通过耗尽层注入到p 侧和n 侧，于是导带中存在电子而价带中不存在电子，形成粒子数反转分布；同质结半导体与发光二极管的区别：发光二极管的结构公差不严格，而半导体激光器需要精确控制制造工艺，以保证两个端面形成极为光滑平整且互相平行的光学谐振腔。当低于激光阈值时，注入式激光器就像一个发光二极管，无规律地发光；当注入芯片的电流增大到某一量值时，就会发生粒子数反转，这时受激原子数目多于低能态原子；从某些激发态原子自发地发出的光子与p-n 结的激发态电子相碰撞，出发更多的光子发射出来，形成受激发射。 ⑿ 简述尖峰振荡效应过程。不加任何特殊装置的固体脉冲激光器，在一次输出中，激光脉冲的宽度大约时ms 数量级。这个脉冲并不是平滑的，而是包含宽度更窄的短脉冲系列，其中每一个短脉冲宽度只在uS 数量级，并且激励越强，短脉冲的时间间隔越小。这种现象称作迟豫振荡效应或尖峰振荡效应。 ⒀ 激光调Q 技术于锁模技术的脉宽分别在哪个量级？调Q 技术可以产生脉宽纳秒量级、峰值功率MW 量级的巨脉冲，锁模技术可以产生皮秒至飞秒量级的超短脉冲。 ⒁ 常见的调Q 方法有哪几种？ ⒈转镜调Q 技术 ⒉染料调Q 技术 ⒊电光调Q 技术 ⒋声光调Q 技术 ⒂ 分别简述几种常见的激光锁模实现方法。激光器一般有多个不同的振荡模式，他们本身是不关联、非相干的，起振幅与相位彼此独立；如果能使得各个独立模式在时间上同步、振荡相位一致，则总光场是各个模式光场得相干叠加，输出为一超短脉冲，且残余相干得模越多，不均于分布越尖锐，则脉宽越窄、峰值功率越高。这种通过把激光中所有的模耦合在一起并把各个模的彼此相位关系锁定得方法称为锁模，相应得技术称为锁模技术。实现锁模的方法有很多，大致分为一下几类： ⒈主动锁模是一种内调制锁模，通过在腔内插入一个电光或声光调制起实现模式锁定，要求调制频率精确地等于激光器的纵模间隔，从而使所有参与振荡的模式相位同步的锁模技术。 ⒉被动锁模类似染料被动开关，把很薄的可饱和吸收染料盒插入自由运转的环形腔结构激光器谐振腔环路中点，使相反方向的两个脉冲精确同步地到达吸收体，发生碰撞，产生相干叠加效应，从而获得有效锁模的碰撞锁模方式。 ⒊自锁模这是一种通过增益调制来实现锁模的方法。用一台锁模激光器的序列脉冲输出泵浦另一台激光器，在两个激光器光腔长度相等的情况下，激光器的增益收到调制，在最大增益时形成一个脉冲更窄的序列脉冲输出，这就是自锁模技术，或称同步锁模技术。第四章光波导技术基础 4-1某光纤传输的波段为0.8:0.9um 。若每一路电话带宽为4KHz ，每套彩电节目带宽10MHz ，则该光纤理论上可传送多少路电话或多少套彩电节目？光纤传输的频率f=c /λ,故它传输波段为 333*10^14 : 3.75*10^14 Vf=0.417*10^14 能传播的电话数目N1=(0.417*10^14) / (1.04*10^3)=1.04*10^10 能传播的彩电数目N1=(0.417*10^14) / (10*10^6)=4.17*10^6 4-6光纤的基本结构是什么？单独的纤芯可否作为光波导？包层的作用是什么？光纤传输光的基本原理是什么？什么是传输模、辐射模和消逝模？光纤由传导光的纤芯（折射率n1）和外层的包层（折射率n2）两同心圆形的双层结构组成，且 n1>n2 。外面再包以一次涂覆护套和二次涂覆护套。单独的纤芯不能作为光波导，光波导由纤芯和包层共同组成。包层对纤芯起保护作用，包括增加光纤的机械强度，避免纤芯接触到污染物，以及减少纤芯表面上由于过大的不连续性（即界面两边的折射率差别过大）而引起的散射损耗率。光波在光纤中传播有3种模式，导模（传输模），漏模（泄漏模）和辐射模。导模是光功率限制在纤芯内传播的光波场，又称芯模。其存在条件是n2k0<β1.450 4-10将50uW 光功率注入到500m 长的光纤中，若末端收到功率为38uW ，则