交插式边耦合驻波加速结构两组腔列偏谐对能量增益的影响
驻波多普勒效应
2. 解释绳驻波的段数为何会变化？
六、驻 波
1. 驻波及其产生 两列振幅、频率和振动方向都相同的相干波，沿
相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象.
2. 驻波方程
y1 A cos (t kx) y2 A cos (t kx)
y y1 y2
每一种频率对应于弦线的一种振动方式，称为 弦线振动的“简正模式”
1 ——基频
2 ——二次谐频
六、驻 波
两端固定的弦
振动的简正模式l源自nn2n
1,2,
一端固定一端自由 的弦振动的简正模式
l (n 1) n n 1,2,
22
l 1
2
l 1
4
l 22
2
l 32
4
l 33
2
l 53
4
七、多普勒效应
说明
（2）若波源与观察者不沿二者连线运动
v's
vo
v'o
vs vs u
'
u u
v'o v's
（3）若观测者静止，波源以 v向s 观测者运动，
且vs u，则所有的波前被挤压而聚集在一个圆锥
面（马赫锥）上，形成冲击波（激波）。
七、多普勒效应
说明
（4）如果波速接近光速（如电磁波），则应考虑 相对论效应。
电磁波的传播不需介质，接收频率取决于波源 和接收器的相对速度；
当波源和接收器在同一直线上相对运动时
o
1 1
v/c
v/c
s
（相互接近）
o
1 1
v/c
v/c
s
（相互远离）
4.3 矩形谐振腔
(4-31)
第四章 微波谐振器
矩形谐振腔 §4.3 矩形谐振腔
横向场量可以用纵向场量求出来
r 1 ∂ H t = 2 (∇t H z ) K c ∂z r 1 Et = 2 ( jωµ z × ∇t H z ) ˆ Kc v v ˆ Et = − Z TE z × H t
Ex = − jωµ ∂H z 2 K c ∂y
2
λr =2ຫໍສະໝຸດ v 2π = fr K2
m n p + + a b l
λr =
2π 2 = 2 2 2 K m n p + + a b l
(4-37)
第四章 微波谐振器
矩形谐振腔 §4.3 矩形谐振腔
两个传播方向相反的行波叠加时， 两个传播方向相反的行波叠加时，场的表达式为
mπ + E z = E0 sin a mπ − y e − jβ z + E0 sin a nπ x sin b y e jβ z
若z=0处放一短路板，则有边界条件 z=0处放一短路板， 处放一短路板
E x z =l = 0
pπ ( p = 0,1,2,3L) l
βl = pπ 或 β =
则腔体内TM 则腔体内TMmnp模的纵向电场为
第3章驻波加速管
3、驻波加速原理
——驻波观点分析
E ( z, t ) Ez ( z) cos t
z
Ez ( z )
n
An cos
(2n 1) z D
同步加速条件
D T c 2
满足同步条件下，电 子能量增益
W e
D /2
D /2
n
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
An cos
(2n 1) z cos t dz D
又反射到阳极泵壁，随之又被新蒸发的钛膜掩
埋。
5. 钛泵的排气机理
有机气体：容易吸附，被电子轰击后分解沉积。
活性气体：如氧气、一氧化碳和氮气等靠与阳极筒内壁表
面的钛膜产生化学吸附，形成固态化合物。 氢 气：开始由离子掩埋，然后是由中性吸收和扩散到
钛膜形成氢化物。
惰性气体：被电离后，形成正离子，然后以离子的形式轰 击钛膜，离子得到电子而形成中性原子，然后
真空区域划分
粗真空： 760～10Torr 105～102 Pa 低真空(中真空)： 10～10-3Torr 102-10-1 Pa 高真空： 10-3～10-8Torr 10-1～10-5 Pa 超高真空： 10-8～10-12Torr 10-5～10-9 Pa 极高真空： <10-12Torr <10-9 Pa
第四节
真空系统
真空技术应用 – 主要作用： 避免加速管内放电击穿 防止电子枪阴极中毒、钨丝材料的热子或灯丝氧 化 减少电子与残余气体的碰撞损失 – 加速管真空系统的形式： 全密封驻波加速管 具有可拆卸密封的驻波加速管 具有可拆卸密封的行波加速管
– 压强
1标准大气压(ATM)=101325帕(Pa)≈0.1MPa 1托(Torr)=1.333224×102帕(Pa)， 1帕(Pa)=7.5×10-3托(Torr)
一种新型同杆并架双回输电线路物理模型构建方法-电力系统自动化
图9 中 % :# 和 :$ 为零序互感器 % :% ' :# $ 为普 通互感器 & 各互感器变比均 为 #o#% 且同名端均在 图中左侧 & 在确定 .(( 为 满足 各相 导 线 间 互 感 ) *后 % 在第7 与第1 两相导线间加入线 间 .( 7 1 的大小关系 % 互感补偿 值 .(2 和第 ) 回 线 路 L 相# 7 1&以第# 相" 为 例% 这两相导线间的互阻抗 4 相" , 回线路 _ 相 # 和补偿互阻抗的关系为 .(2 .(# .(( # 4# 4$ ) *& 根据最初计算得到的各相自阻抗 值 . 公共 阻 8 7' 抗值 .(( 确 ) *及所求得的各相间补偿互阻抗 值 . ( 2 7 1% 定每相 导 线 上 的 补 偿 自 阻 抗 值 . 8 2 7& 以 ) 回 线 路 相导线为例 % 的计算式如下 ! _ . 8 2 7
= P /)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不同而导致的两两互感的差异不能体现 ( % 难 以准
图 E! 基于六角形电抗器原理的动模方案 " # % E!? * + 6 # 16 0 ; ) @ + / ) ;0 *( ) Q + 0 * + $ 5 $ / . 2 , 1 . , 2 ) 2 ) + 1 . 0 2
确反映同杆并架线路故障时的电气量变化特性 & 本文在对现有同杆并架双回线路动态物理模型 的建模原理进行分 析 研 究 的 基 础 上 % 提出了一种能 够模拟同杆双回线路各线间互感差异的物理模型构 建的新方法 % 并以实际线路参数为基础 % 验证了所提 出的方法的可行性和正确性 &
光纤通信复习题库(整合版)
光纤通信复习题库（整合版）一、填空题1.有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，以便时产生信号的提取，称_扰码电路 __ 。
2.PIN光电二极管是在P型材料和N型材料之间加一层_ _I___型材料，称为__耗尽层。
3.APD中促使其电流猛增的是__倍增效应。
碰撞电离4．在半导体激光器的P—I 曲线上，当I＞It 时，激光器发出的是激光，反之为荧光5. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作_线路放大器使用。
6. SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为_同步传送模块STM-N_。
7.从波动理论的观点看，光波作为一种电磁波来处理。
8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 1.31μm和1.55um 。
9.光纤主要由纤芯和包层两部分构成。
10.LED适用于模拟的光纤传输系统。
11．光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。
12．光纤数值孔径的物理意义是表示光纤端面_ 集光 _的能力。
接受和传输光13.准同步数字体系的帧结构中，如果没有足够的开销字节，就不能适应网络管理、运行和维护。
14.SDH中STM—1的速率是 155Mb/s 。
15. 按照泵浦方式的不同，EDFA可分为正向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。
16.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
17.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um ,1.55um 和__1.31um_。
18.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。
19.受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向、传播方向都相同，因此，称它们是_相干光 ___。
20. SDH中STM—4的速率是 622 Mb/s 。
21.常用的SDH设备有：终端复用器、__再生器_和数字交叉连接设备等。
22.在光接收机中，与___光检测器__紧相连的放大器称为前置放大器。
异质结半导体激光器资料
固体激光器的工作物质，由光学透明的晶体 或玻璃作为基质材料，掺以激活离子或其他激活 物质构成。这种工作物质一般应具有良好的物理 －化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和 高的荧光量子效率。 固体激光器以光为激励源。常用的脉冲激励 源有充氙闪光灯；连续激励源有氪弧灯、碘钨灯、 钾铷灯等。一些新的固体激光器也有采用激光激 励的。 固体激光器由于光源的发射光谱中只有一部分 为工作物质所吸收，加上其他损耗，因而能量转 换效率不高，一般在千分之几到百分之几之间。
二、条形激光器的种类
按它们在侧向的波导机构，可分为两类，即增益
波导与折射率波导。增益波导是利用载流子密度在有源
层侧向的非均匀分布，而使有源层中心部分的增益（或 复介电常数的虚部）高于其两侧，形成所谓的“增益波 导”。侧向折射率波导是由有源层与其两侧材料的折射 率差来实现的。
按有效折射率变化的大小而产生波导作用的强弱
在很多应用中 要求LD有很好的 横模（包括侧模） 特性。一些应用中， 要求有尽可能圆对 称的远场光斑.可 行的途径是在LD 有源层的侧向也对 其内部的载流子和 光子施行限制。所 谓条形LD条形LD 是LD实现室温工 作后一个重要的发 展里程碑。
一、条形半导体激光器的优点
①由于有源区侧向尺寸减小，光场对称性增加，因 而能提高光源与光纤的耦合效率； ②因为在侧向对电子和光场有限制，有利于减少激 光器的阈值电流和工作电流，有利于提高电-光转换效 率 ③激光器的热阻减少，提高了激光器的热稳定性； ④由于有源区面积小，容易获得缺陷尽可能少或无 缺陷的有源区，同时有源区与外界隔离，有利于提高 器件的稳定性与可靠性； ⑤有利于改善侧向模式。
形成的浓度梯度使其产生侧向扩散。
数理工具及结论：
数字工具：浓度扩散方程
激光原理简答题整理
1.什么是光波模式？答：光波模式:在一个有边界条件限制的空间内，只能存在一系列独立的具有特定波矢的平面单色驻波。
这种能够存在于腔内的驻波（以某一波矢为标志）称为光波模式。
2.如何理解光的相干性？何谓相干时间、相干长度？答：光的相干性:在不同的空间点上、在不同的时刻的光波场的某些特性的相关性。
相干时间：光沿传播方向通过相干长度所需的时间，称为相干时间。
相干长度：相干光能产生干涉效应的最大光程差，等于光源发出的光波的波列长度。
3.何谓光子简并度，有几种相同的含义？激光源的光子简并度与它的相干性什么联系？答：光子简并度：处于同一光子态的光子数称为光子简并度。
光子简并度有以下几种相同含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。
联系：激光源的光子简并度决定着激光的相干性，光子简并度越高，激光源的相干性越好。
4.什么是黑体辐射？写出公式，并说明它的物理意义。
答：黑体辐射：当黑体处于某一温度的热平衡情况下，它所吸收的辐射能量应等于发出的辐射能量，即黑体与辐射场之间应处于能量（热）平衡状态，这种平衡必然导致空腔内存在完全确定的辐射场，这种辐射场称为黑体辐射或平衡辐射。
物理意义：在单位体积内，频率处于附近的单位频率间隔中黑体的电磁辐射能量。
5.描述能级的光学跃迁的三大过程，并写出它们的特征和跃迁几率。
答：(1)自发辐射：处于高能级的一个原子自发的向跃迁，并发射一个能量为hv的光子，这种过程称为自发跃迁，由原子自发跃迁发出的光波称为自发辐射。
特征：a)自发辐射是一种只与原子本身性质有关而与辐射场无关的自发过程,无需外来光。
b)每个发生辐射的原子都可看作是一个独立的发射单元，原子之间毫无联系而且各个原子开始发光的时间参差不一，所以各列光波频率虽然相同，均为v，各列光波之间没有固定的相位关系，各有不同的偏振方向，而且各个原子所发的光将向空间各个方向传播，即大量原子的自发辐射过程是杂乱无章的随机过程，所以自发辐射的光是非相干光。
半导体物理学试题库完整
一．填空题1．能带中载流子的有效质量反比于能量函数对于波矢的_________.引入有效质量的意义在于其反映了晶体材料的_________的作用。
（二阶导数.内部势场）2．半导体导带中的电子浓度取决于导带的_________（即量子态按能量如何分布）和_________（即电子在不同能量的量子态上如何分布）。
（状态密度.费米分布函数）3．两种不同半导体接触后, 费米能级较高的半导体界面一侧带________电.达到热平衡后两者的费米能级________。
（正.相等）4．半导体硅的价带极大值位于空间第一布里渊区的中央.其导带极小值位于________方向上距布里渊区边界约0.85倍处.因此属于_________半导体。
（[100]. 间接带隙）5．间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为_________；形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为________。
（弗仑克耳缺陷.肖特基缺陷）6．在一定温度下.与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为_________.高于费米能级2kT能级处的占据概率为_________。
（1/2.1/1+exp(2)）7．从能带角度来看.锗、硅属于_________半导体.而砷化稼属于_________半导体.后者有利于光子的吸收和发射。
（间接带隙.直接带隙）8．通常把服从_________的电子系统称为非简并性系统.服从_________的电子系统称为简并性系统。
（玻尔兹曼分布.费米分布）9. 对于同一种半导体材料其电子浓度和空穴浓度的乘积与_________有关.而对于不同的半导体材料其浓度积在一定的温度下将取决于_________的大小。
（温度.禁带宽度）10. 半导体的晶格结构式多种多样的.常见的Ge和Si材料.其原子均通过共价键四面体相互结合.属于________结构；与Ge和Si晶格结构类似.两种不同元素形成的化合物半导体通过共价键四面体还可以形成_________和纤锌矿等两种晶格结构。