光电子技术总结
光电子技术总结

12.1.费米分布函数表达式-物理意义:电子达到热平衡时,能量为E 的能级被电子占据的几率。
1).费米能级Ef :反映电子的填充水平,是电子统计规律的一个基本概念。
2).Ei 表示本征情况下的费米EF 能级,基本上相当于禁带的中线(略微偏离中线)。
-- 数学意义:1) 当T= 0 时• 若E >> Ef ,则 f (E) ≈ 0即高于费米能级几个kT 的量子态几乎全为空量子态 • 若E << Ef ,则 f (E ) ≈1即能量低于费米能级几个kT 的量子态几乎全被电子占据; • Ef 为电子占据和未占据状态的分界线 2) 当T > 0 时E = EF , f (E )= 1/2 E > EF , f (E )< ½ E < EF , f (E )> ½若E-Ef<< k0T , f (E )= 1 若E-Ef>> k0T , f (E )= 0不同温度下费米分布函数与能量的关系2. 导带和价带中载流子浓度的分布[][],,1F F F F T F F F F T TTT e T e e eκκκκκκ-≈≈≈+(E-E )/(E-E )/(E-E )/(E-E )/因导带中E>E 所以1/1+exp (E-E )/所以在导带中,由下往上,电子的数量指数衰减。
因价带中E<E 所以,空穴的数量:1-1/1+exp (E-E)/,所以价带中,由上往下,空穴的数量指数衰减。
3.载流子浓度和费米能级的关系第一部分:态密度函数:晶体的能带中含有大量的量子态,单位体积内量子在能量上的分布用函数g (E )来表示,称为态密度函数。
结论:导带底和价带顶附近,单位能量间隔内的量子态数目,随电子 的能量增加按抛物线关系增大,即能量越大,状态密度越大。
第二部分:导带和价带中的载流子浓度跟费米能级的关系:导带中E 到E+dE 内电子总数:价带中E 到E+dE 内空穴总数:整个导带中的电子数:整个价带中的空穴总数:31)单位体积内能量在E 0 - E 1的量子态的数量可表示为2)单位体积内能量在E 0 - E 1的电子的数量可表示为1()f(E)E E g E dE⎰3)一般的半导体材料的能带态密度函数都可以表为:310()E E g E dE ⎰3n第三部分:由于本征半导体中准自由电子的浓度等于空穴的浓度第四部分:本征半导体中的载流子浓度跟费米能级的关系及费米能级的位置:Ei 表示本征半导体的费米能级.第五部分: 掺杂半导体中载流子浓度跟费米能级的关系及费米能级的位置:掺施主浓度为ND 的N 型半导体的费米能级:同理掺受主浓度为NA 的N 型半导体的费米能级:--i -2i 1-1/22i n=p e e 11==)()ln 221.3.6 1.3.7np=e n n =e1.3-8 1. 1.3-813-9 1.3-61.3-9.3-7F V F C V C V C V V F V CC V C V N N N E E N N N N N κκκκκ⇒=⇒++=⇒C (E -E )/T (E -E )/TC (E -E )/T (E -E )/T :(E E T ()式和式本征::()和式所以,由两边取自然对数把相乘得把代入本征载费米能级:和式流子浓度,通过化i i in=n e 1.310p=n e 1.311F i F κκ⎧-⎨-⎩(E -E )/T (E -E )/T简可得:i i i i n e=n e2i F F g F n p κκ⇒⇒==(E -E )/T(E -E )/TE E =E E i 恰好位于禁带中央E c E iE v本征半导体 i i i i 1=2.3lgN /n or ln N /n 3 .12F D F D T E E T E E κκ-⇒>-()(>0)i i i F i 1=2.3lgN /.3n ln N /n A F A T E E T E E κκ--⇒<()o (>0)r13.本征半导体,N 型半导体和P 型半导体中费米能级的位置?本征半导体: N 型半导体: p 型半导体: 请画出本征半导体,N 型半导体和P 型半导体中的费米能级的位置(期末考试题)(平衡状态下)14. 半导体中载流子的迁移率?影响迁移率的因素有哪些?迁移率是用来描述半导体中载流子在单位电场下运动快慢的物理量,是描述载流子输运现象的一个重要参数,也是半导体理论中的一个非常重要的基本概念。
光电子知识点总结

光电子知识点总结一、光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时,金属表面会产生电子的现象。
光电效应是光电子学的基础,也是研究光与电子相互作用的重要实验现象。
1.1 光电效应的原理光电效应的原理是光子与金属表面的电子相互作用。
当光子能量大于金属表面的功函数时,光子可以激发出金属表面的电子,使得电子逃离金属表面,形成自由电子。
这就是光电效应的基本原理。
1.2 光电效应的实验现象光电效应的实验现象包括光电流的产生和光电子动能的大小与光频率和光强度的关系。
通过实验可以验证光电效应的相关理论。
1.3 光电效应的应用光电效应的应用包括光电二极管、光电倍增管、光电导致等光电子器件。
这些器件在光学测量、光通信、光电探测、光电存储等方面有重要应用。
二、半导体光电子器件半导体光电子器件是指利用半导体材料制成的光电子器件,包括光电二极管、光电导致、激光二极管、光电晶体管等。
2.1 光电二极管光电二极管是一种能够将光信号转换成电信号的器件。
它的工作原理是当光照射到PN结上时,光子的能量被用来克服PN结的势垒,从而在PN结上产生电子和空穴对,并产生电流。
2.2 光电导致光电导致是一种利用半导体材料制成的光电子器件,它具有高速、高灵敏度的特点。
光电导致可用于光信息处理、光通信、光探测等方面。
2.3 激光二极管激光二极管是一种利用激光效应制成的光电子器件。
它具有结构简单、体积小、功耗低等优点,是激光器件中的一种重要形式。
2.4 光电晶体管光电晶体管是一种基于光电效应制成的光电子器件,广泛应用于光通信、光探测、光信息处理等领域。
三、激光技术激光技术是一种利用激光器件制造激光束,进行激光照射、激光加工、激光测量和激光信息处理等技术的总称。
3.1 激光的原理激光是一种具有相干性和高亮度的光束,它是一种特殊的光波。
激光的产生是通过将能量较高的光子能级转移到能量较低的光子能级上,使得光子能够集中到一个狭窄的空间内。
3.2 激光器件激光器件是制造激光束的主要设备,包括激光二极管、激光放大器、激光共振腔等。
光电子技术期末知识点总结

光电子技术期末知识点总结一、光电子技术基础知识1. 光的本质光是一种电磁波,具有波粒二象性,既可以表现为波动,也可以表现为光子。
光的波动特性可以用来解释干涉、衍射等现象,而光的粒子特性可以用来解释光电效应等现象。
2. 光的传播光在真空中的传播速度等于光速,光在不同介质中传播时会发生折射和反射。
光的衍射、干涉等现象也表明光是一种波动。
3. 光的产生光的产生可以通过一些原子、分子等的激发和退激发过程,这些过程会导致光的辐射。
在实际应用中,常用的光源包括激光器、LED、半导体激光器等。
4. 光的检测光的检测可以通过光电二极管、光敏电阻、光电倍增管等光电探测器实现。
这些探测器可以将光信号转化为电信号,并输出到后续的电路中进行处理。
5. 光的调制光信号可以通过调制技术来进行信息传输。
在光通信中,常用的调制方式包括振幅调制、频率调制和相位调制等。
二、光电子器件1. 光纤光纤是一种用来传输光信号的导光材料,具有较低的损耗和较大的带宽。
光纤的制备工艺和材料选择对光纤的性能有着重要的影响。
2. 激光器激光器是产生激光的器件,它可以将电能转化为光能,并形成一束集中的光束。
激光器包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器等类型。
3. 光电子器件光电子器件包括光电二极管、光电倍增管、光电探测器等,在光通信、光测量、光探测等领域有着重要的应用。
4. 光电调制器件光电调制器件可以实现对光信号的调制,包括调制器、光电调制器、半导体光调制器等。
5. 光电子器件的集成在光电子器件集成电路中,可以将多种光电子器件集成到同一芯片上,实现多功能和高集成度的光电子系统。
三、光电子技术应用1. 光通信光通信是一种基于光波传输的通信方式,它具有大带宽、低损耗、抗干扰等优点,在长距离通信和高速数据传输中有着重要的应用。
2. 光存储光存储是通过利用激光或其它光源记录和读取信息的技术,包括光盘、DVD、蓝光光盘等媒体。
3. 光测量光测量是利用光进行各种参数的测量,包括光谱分析、光学显微镜、激光雷达等。
光电子技术期末知识点总结

光电子技术期末知识点总结一、光电子技术概述光电子技术是指利用光电效应,将光与电子相互转换的一种技术。
光电子技术主要应用于:信息传输、信息显示、信息储存、光学仪器、光电子器件等领域。
二、光电效应光电效应是指当光照射到物质表面时,物质会产生电子的现象。
光电效应实验证明了光的粒子性,同时也说明了光的能量是离散分布的。
光电效应的主要特点有:阈值频率、最大电子动能、光电流等。
三、半导体光电子器件1. 光电二极管(Photodiode)光电二极管是一种能将光能直接转换为电能的器件,主要用于光电探测和光电转换。
光电二极管的特点有:高响应速度、高量子效率、低噪声等。
2. 光电倍增管(Photomultiplier Tube)光电倍增管是一种利用光电效应将光信号放大的器件,主要用于弱光信号的检测和测量。
光电倍增管的工作原理是:光电效应 - 光电子倍增 - 电子放大。
3. CCD(Charged Coupled Device)CCD是一种能将光信号转换为电信号并储存起来的器件,主要用于图像传感和图像采集。
CCD的特点有:高灵敏度、低噪声、高分辨率等。
4. 光电晶体管(Phototransistor)光电晶体管是一种带有光电二极管和晶体管结构的器件,能够将光能转换为电能并放大。
光电晶体管的特点有:高增益、高速度、低功耗等。
五、光通信技术光通信技术是利用光信号传递信息的一种通信技术。
光通信技术主要包括:光纤通信、光无线通信和光备份通信。
1. 光纤通信光纤通信是利用光纤传输光信号的一种通信方式。
光纤通信的优点有:大容量、传输距离远、抗干扰能力强等。
2. 光无线通信光无线通信是一种通过空气中传输光信号的通信技术,无需光纤。
光无线通信的优点有:无线传输、容量大、传输速度快等。
3. 光备份通信光备份通信是一种利用光信号进行备份传输的通信方式,常用于保护重要数据的传输。
六、光电信息显示光电信息显示技术主要包括:光电显示器、光电显示模块等。
光电子技术基础——总结

强度调制
系数
Am ma Ac
mf
m
mp k p Am
m k Am
总
结
其调幅波的表达式为:
E(t ) Ac 1 ma cosmt cos(ct c )
利用三角公式: 得:
(3.1-3)
cos cos 1 cos( ) cos( ) 2
3 2 1 0 -1 -2 -3
总
结
布喇格衍射
产生布喇格衍射条件:声波频 率较高,声光作用长度L较大, 光束与声波波面间以一定的角 度斜入射,介质具有“体光栅” 的性质。
布喇格衍射的特点:衍射光各高级次衍射光将互相抵 消,只出现0级或+1级(或1级)衍射光 。
总
结
声光调制器的工作原理 声光调制是利用声光效应将信 息加载于光频载波上的一种物理过 程。 调制信号是以电信号(调辐)形 式作用于电-声换能器上,电-声换 能器将相应的电信号转化为变化的 超声场,当光波通过声光介质时, 由于声光作用,使光载波受到调制 而成为“携带”信息的强度调制波。
——一束线偏振光在外加磁场作用下的介质中传播时,其 偏振方向发生旋转,其旋转角度 的大小与沿光束方向的磁场 强H和光在介质中传播的长度 L 之积成正比,即
=VHL。
式中,V 称为韦尔德 (verdet)常数,它表示在单 位磁场强度下线偏振光通 过单位长度的磁光介质后 偏振方向旋转的角度。
2.5 光波在光纤波导中的传播
总
结
光电子技术基础
总 结
总
结
光电子技术基础
1.1 电磁波谱与光辐射
电磁波的性质:
(1)电场E和磁场H与传播方向两两垂直,右螺旋关系. (2)偏振——电场E和磁场H。 (3)空间各点的电场E和磁场H同相位地周期性变化。
光电子技术复习总结

光电⼦技术复习总结光电⼦技术复习题总结(第⼀章:光的基础知识及发光源1.光的基本属性?光具有波动和粒⼦的双重性质,即具有波粒⼆象性。
2.激光的特性?(1)⽅向性好(2)单⾊性好(3)亮度⾼(4)相⼲性好3.玻尔假说:定态假设和跃迁假设?(1)定态假设;原⼦存在某些定态,在这些定态中不发出也不吸收电磁辐射能。
原⼦定态的能量只能采取某些分⽴的值E1、E2 、……、En ,⽽不能采取其它值。
(2)跃迁假设;只有当原⼦从较⾼能量En的定态跃迁到较低能量Em的定态时,才能发射⼀个能量为h4.光与物质的共振相互作⽤的三种过程?受激吸收、⾃发辐射、受激辐射5.亚稳态?⾃发辐射的过程较慢时,粒⼦在E2能级上的寿命就长,原⼦处在这种状态就⽐较稳定。
寿命特别长的激发态称为亚稳态。
其寿命可达10-3~1s,⽽⼀般激发态寿命仅有10-8s。
6.受激辐射的光⼦性质?受激辐射的光⼦的频率、振动⽅向、相位都与外来光⼦⼀致。
7.受激吸收和受激辐射这两个过程的关系?宏观表现?两能级间受激吸收和受激辐射这两个相反的过程总是同时存在,相互竞争,其宏观效果是⼆者之差。
当吸收过程⽐受激辐射过程强时,宏观看来光强逐渐减弱;反之,当吸收过程⽐受激辐射过程弱时,宏观看来光强逐渐加强。
8.受激辐射与⾃发辐射的区别?最重要的区别在于光辐射的相⼲性,由⾃发辐射所发射的光⼦的频率、相位、振动⽅向都有⼀定的任意性,⽽受激辐射所发出的光⼦在频率、相位、振动⽅向上与激发的光⼦⾼度⼀致,即有⾼度的简并性。
9.光谱线加宽现象?由于各种因素影响,⾃发辐射所释放的光谱并⾮单⾊,⽽是占据⼀定的频率宽度,分布在中⼼频率v0附近⼀个有限的频率范围内,⾃发辐射的这种现象称为光谱线加宽。
10.谱线加宽的原因?由于能级有⼀定的宽度,所以当原⼦在能级之间⾃发发射时,它的频率也有⼀个变化范围△vn.11.谱线加宽的物理机制分为哪两⼤类?它们的区别?分为均匀加宽和⾮均匀加宽两⼤类。
光电子技术心得体会6篇

光电子技术心得体会6篇每一次心得体会都是我们在工作中获得的宝贵经验,心得体会记录了我们在工作中的宝贵经验和教训,本店铺今天就为您带来了光电子技术心得体会6篇,相信一定会对你有所帮助。
光电子技术心得体会篇1通过上个学期的学习,使我懂了许多许多的道理,真可谓是受益匪浅啦,按图安装一些简单的照明电路。
原理谈不上很复杂,但是真正要安装起来那得费一把劲,通过学习中我更了解到,最重要的是双方协作精神,这一点我体会最深。
整个工作有条不紊的进行着,这项工作需要特别的细心,弄不好的话很容易让自己做的一切从头再来。
首先,必须把安装的器材清好检查是否完好,再次就是要运用巧劲把每副夹子上好,牢固,一下午下来人累得是筋疲力尽,但看到自己安装的效果,还是感到很欣慰的,再过一年半我们就要步入社会,踏上自己的工作岗位,但我感觉到一周的学习期就是以后生活的写照,我会运用自己的书本知识和实践能力去撑稳,那在江中的风帆。
随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
在现代社会中,温度控制不仅应用在工厂生产方面,其作用也体现到了各个方面。
本学期我们课后还学习了单片机这门课程,感觉是有点难呢。
也不知道整个学习过程是怎么过来得,可是时间不等人。
时光飞逝,一转眼,一个学期又进尾声了,俗话说好的开始是成功的一半。
课后,我们要对所用单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源;要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图;在设计程序时,不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改、不断改进是程序设计的必经之路;要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便;在实习过程中遇到问题是很正常的,但我们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题。
光电子技术年终个人工作总结2024年(2篇)

光电子技术年终个人工作总结2024年2024年光电子技术个人工作总结2024年对我而言是充满挑战的一年,作为光电子技术领域的从业者,我不仅在知识和技术上取得了进步,也在团队协作和解决问题的能力上有所提高。
以下是我在2024年光电子技术领域的个人工作总结:一、知识和技术水平提升1. 深入学习了光电子技术的基础知识和最新研究进展,对光电子器件和光电子系统的原理与设计有了更加全面的理解。
2. 参与了一项关于高功率激光器的研究项目,主要负责激光器的光学设计和性能优化。
通过该项目,我对激光器的结构和工作原理有了更深入的了解,并在激光器的性能改进方面取得了明显的成绩。
3. 参加了多个光电子技术领域的国际会议和学术研讨会,与领域内的专家和同行进行了广泛的交流和合作。
通过与他们的交流,我对光电子技术的前沿研究方向和趋势有了更清晰的认识。
二、团队协作和项目管理能力提升1. 担任团队的技术负责人,负责项目的技术方案制定、进度控制和成果评估等工作。
通过对项目管理和团队合作的实践,我学会了更好地与团队成员沟通和协调,提高了项目的执行效率和质量。
2. 参与了一个多学科合作的研究项目,与来自不同专业背景的团队成员紧密合作,共同解决问题。
在这个过程中,我学会了跨学科的思维方式和团队合作的重要性,也提高了自己的问题解决能力和创新能力。
3. 对项目的风险管理有了更全面的认识,并参与制定了相应的风险控制方案。
通过对项目风险的及时识别和合理分配资源,我成功降低了项目的风险,保证了项目的正常进行。
三、解决问题的能力提升1. 在实际工作中,面临了一些技术难题和困难,通过深入分析和实验验证,我成功解决了其中的一些问题,并提出了相应的技术改进方案。
2. 参与了一项新产品的研发工作,在产品的试制和测试中发现了一些性能不达标的问题。
通过与研发团队的合作,我迅速定位了问题的根源,并提出了改进措施,最终成功改善了产品的性能。
3. 在与客户的沟通和问题处理中,我学会了倾听客户的需求和关注点,并通过深入分析和合理解释,帮助客户解决了一些技术和应用问题,促进了产品的销售和市场发展。
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光电子技术总结第一章1、辐射度量定义、单位、辐射度量学的基本量?辐射度量学描述整个电磁波谱范围的电磁辐射,以辐射能量或辐射功率为基本量。
辐射能量的单位为焦耳,辐射功率的单位为瓦特。
2、单色辐射度量定义及其与复色辐射度量的关系?任一光谱辐射度量Xe(λ)与其对应的复色辐射度量Xe 之间通过积分关系连接:3、光视效能与光视效率的意义?人眼对不同波长的单位辐射通量的响应,称为光视效能,用K(λ)表示,其最大值为Km=683(流明/瓦)(lm/W)。
归一化光视效能称为光视效率,记为V (λ),显然, V (λ)= K(λ)/ Km4、光度量定义、单位、光度学的基本量?所谓光度量指描述人眼可见电磁波段范围的电磁辐射的量。
光度学中的基本量选为发光光强,其单位为坎德拉,简称坎,符号为Cd 。
5、光度量与辐射度量间的转换?光度量与辐射度量之间通过光视效能联系起来。
6、一个发光强度单位的国际定义?一“坎德拉”定义为:点发光源向给定方向发出 12540*10Hz 或555nm 的电磁辐射,其辐射强度为1/683W/Sr 。
第二章1、人造光源的发光效率与理想光效?发光效率是对人造光源而言的,指光源所发出的光通量与输入的功率之比。
理想光效则表示可见光谱范围的辐射功率转换为光通量的效率。
2、发射本领、吸收本领与基尔霍夫定律?辐射本领:描述物体热辐射能力,物体的辐射本领用它的光谱辐射出射度表示:吸收本领:描述物体吸收辐射的能力,定义为物体吸收的在λ到λ+d λ范围的辐射通量与入射的同一光谱范围的辐射通量之比:基尔霍夫定律:任何物体的发射本领与其吸收本领之比是一个与物体性质无关的普适函数,0()e e X X d λλ∞=⎰(,)(,)e e d T M T dAλλΦ=*()(,)()ee T λαλλΦ=Φ这个普适函数只依赖λ和T 两个变量。
即:3、黑体概念、黑体辐射分布特点?黑体指吸收本领α(λ,T)恒为1的热辐射体。
黑体辐射性质:(1)单峰结构;(2)辐射能量随温度增加,存在关系Meb(T)=σT4;(3)峰值波长随温度升高蓝移,存在关系λmT=a=2898μm K 。
4、热辐射体分类、色温与相关色温?热辐射体分类:分为黑体、灰体和选择辐射体色温:如果热辐射体的光色与温度为T 的黑体的光色完全一样,则称该热辐射体的色温为T ; 相关色温:如果热辐射体的光色与温度为T 的黑体的光色最接近,则称T 为该黑体的相关色温。
7、气体放电发光的工作原理、初始电子的发射方式、弧光与辉光放电?气体放电指电流通过气体媒质时产生的放电现象。
其原理为阴极产生初始电子,然后初始电子加速与气体分子碰撞,能量传给气体分子,使其激发、跃迁到高能级。
然后受激发分子返回基态时,发射光子,即发光。
阴极发射方式主要有三种:热电子发射、正离子轰击发射和场致发射弧光放电:热电子发射是弧光放电的主要形式之一。
加热阴极以后,部分电子得到足够能量,克服金属的逸出功,逸出金属表面。
辉光放电:正离子轰击是辉光放电的主要方式,即利用高动能的正离子轰击阴极,使阴极发射电子8、气体放电光源的优点及放电伏安特性?气体放电光源的优点:(1)可获得高色温,不像热辐射光源色温受灯丝熔点限制。
(2)辐射光谱可选择性好,只要选择适当的发光材料即可;(3)发光效率远比热辐射的高;(4)寿命长,寿命期内光通量稳定。
气体放电伏安特性:9、直流、低频和高频放电灯的稳流方式?直流供电用电组稳流、低频交流供电用电感、高频交流用电容稳流第三章1、低气压气体放电灯的光谱特点?常见低气压灯?(,)(,)(,)e M T f T T λλαλ==普适函数低气压气体放电灯:气压在1210~10--乇的气体光源。
其光谱特点是表现为工作原子或分子的发射谱线,即线状光谱,带有明显的特征颜色,显色性不好。
常见低气压灯:低压汞灯、低压钠灯、氢灯、氪灯、氢弧灯、原子光谱灯等。
损耗调制即在谐振腔内放置一损耗调制器,表示为02()sin()m T t T T t ωϕ=+∆+未受调制的电场表示为0()sin()c c E t E t ωϕ=+则经过调制后,可以表示为00200200000022()()()[sin()]sin()[1sin()]sin()sin()sin[()]sin[()]22m c c m c c c c c m c c m c e t E t T t E T T t t E T m t t mE T mE T E T t t t ωϕωϕωϕωϕωϕωωϕϕωωϕϕ==+∆++=+++=++-+-++++上式表明,正弦调幅波可以用频率分别为ω0,ω0-ωm ,ω0+ωm 的三个平面波的迭加合成。
由于这三个平面波位相相同,所以它们相干叠加可以输出一个巨脉冲。
相位调制是指激光的初始相位受到调制信号的调制而随信号变化,具体过程见下题。
第十章0)]t ϕ+下边频。
锁模启动的过程即:当强激光受到调制时,先产生上下边频的起振,然后激光继续振荡,不断激发更多的高阶边频起振,最后谐振腔内所允许的所有频率都起振,它们相干叠加,形成窄的巨脉冲输出。
用频率fi驱动放在共振腔内的那只主动调制器工作,同时让最靠近增益峰值频率vm的模开始激光振荡.受调制器的作用,这个模的电磁场通过调制器之后将形成频率分别为vm+fi和vm-fi的边带.如果驱动频率fi等于两个纵模的频率间隔(数值等于c/2l,c为光速,l为共振腔腔长),那么,vm带将通过两个边带的“搭桥”与和它相邻近的两个模发生耦合,三者建立了振荡相位关系.当频率vm±fi的边带通过调制器时,又产生频率vm±2fi的新边带,它们又把vm与和它相隔频率2fi的模耦合起来,建立激光振荡相位关系.辐射在腔内来回通过调制器传播,与vm建立振荡相位关系的模越来越多,最后使在激光增益线宽范围内全部的纵模都耦合起来.我们说,振荡模此时已被锁定,激光器进入锁模状使脉冲变得更窄,dI/dt更大,频谱展宽更大,激发起更多的纵模。
更多的纵模迭加产生更窄的脉冲,进而更大dI/dt,这种正反馈过程继续,直至达到一个稳定锁模状态。
5、激光内、外调制?连续、脉冲调制?调幅、调频、调相和强度调制?内调制:指直接调制激光振荡器的参数,使输出的激光束的某个参数随调制信号而变化。
外调制:指调制激光器输出的稳定光束的某个参数,使其随调制信号而变化。
外调制是目前广泛使用的调制方法。
按照激光束的受调制参数分类,激光调制可分为调幅、调频、调相和强度调制。
按激光载波的能量分布形式分类:连续调制和脉冲调制。
其中脉冲调制又分模拟调制和数字调制。
调幅、调频、调相和强度调制即使激光束的偏振电场振幅,频率,相位,强度随调制信号而变化。
第十一章第十二章3、电光强度、相位调制器?线性工作点的设置?强度调制器是在电光晶体前后放置起偏器和检偏器,通过对电光晶体施加电压,然后改变出射光的偏振方向,从而改变从检偏器射出的光强的大小,至此达到了强度调制。
而相位调制器则只有起偏器,且起偏器的方向与调制器容许的偏振方向一致,透射光的相位调制正比于偏振方向的光的折射率的变化。
第十三章第十四章5、光探测方法分类?光热法,光压法的测量原理?光探测法可分为光压法,光热法和光电法。
光压法利用光的量子特性,当光子打在测量器表面上时,由于它具有动量和动能,因此会对表面产生一定的压力,测量器通过测量光冲力引起的转角的变化来测量光能量。
光热法是利用物体吸收光能后,温度升高或温度升高而引起物质的某个参数变化来探测光能量的。
6、热释电探测器的材料结构、极化原理?光谱和时间响应特点?热释电探测器材料是一种铁电材料,由大量的极性分子组成,每个极性分子都具有偶极矩。
通常大量的极性分子是随机取向,各向同性的,所以不显示出宏观偶极矩。
然而,铁电晶体具有相变记忆特性,利用这一特性,能够极化铁电晶体,使其产生各向异性,出现宏观偶极矩。
在与耦极矩垂直的表面上出现束缚电荷,进而产生电势差。
在低于居里温度范围内,极化强度是温度的递减函数,当此晶体吸收光能量,温度升高时,电势差减小。
因此,只要定标电势差与光能量间的关系,就能通过测量电势差获得光能量。
第十五章1、内、外光电效应?红限波长?内光电效应即物质中的电子吸收光子能量后,跃迁到较高能量状态,但不能挣脱物质势能场的束缚,只是改变物质的导电特性。
外光电效应即光子能量被电子吸收后,电子挣脱势能场的束缚,飞离开原物质的效应。
红限波长即能够产生外光电效应的最长波长。
第16章3、光电导探测的原理,增益效应,特性参数,常见光电导材料?答:光电导探测器是基于内光电效应,即电子从价带激发到导带,使光电导的电导率发生变化,即光敏电阻。
光电导增益原理:起源于“电荷放大”效应,半导体中的杂质能级(位于禁带中)会捕获少数载流子,如N型(P型)光电导的空穴(电子)会被杂质能级捕获,使光电导带正电(负电),而吸引负极(正极)的电子(空穴)进入光电导,在电场作用下漂移到正极(负极),这就相当于增加了电子(空穴)的产生率。
特性参数:a、光谱光电灵敏度,单位光功率产生的光电流随光波长的变化关系;b、噪声,光电导探测器的噪声主要有三类:热噪声、产生-复合噪声、散粒噪声。
热噪生起源于电子空穴的热激发,通过降低温度可以减小热噪声;产生-复合噪声引起的电流波动的均方根值为:n(g c)1 2222c4ieG fi()1+4fπτ-∆∆=散粒噪声又称1/f噪声,存在于大多数半导体器件中,可能起源于电子的漂移速率的涨落,散粒噪声电流的均方根值为:n12fi i(B)f∆∆=常见光电导材料:a、CdS和CdSe,低成本可见光光电导材料,光电导增益G=103-104,响应时间较长,工作波段在紫、蓝、绿短波区。
b、PbS,近红外灵敏光电导材料,光谱范围在1-3.4um,2um处最灵敏,响应时间约200us。
c、InSb,近红外灵敏光电导材料,响应峰波长约5um,热噪声较大。
d、碲镉汞(Hg1-x Cd x Te),中红外灵敏光电导,峰值波长10um 左右,通过调节Hg和Cd的相对比例可以改变禁带宽度,从而改变灵敏波长,通常需要制冷,热噪声大。
4、光电池结构、工作原理,等效模型,特性参数,工作电路?答:光电池的结构是一个较大面积的半导体PN结,工作原理即是光生伏特效应,当负载接入PN两极后即得到功率输出。
工作原理:当p-n结耗尽层受到光照后,会产生电子空穴对,在内建电场的作用下,电子漂向n端,而空穴漂向p端,结果n端电势降低,p端电势升高,即p-n产生附加光生电势差,记为∆E。
P端为光生电动势的正极。
光电池可以等效为恒电流源与反向二极管并联,如图2所示:图2光电池等效电路特性参数:(1)光照特性,指光电池的光生电动势或光电流与光照度的关系。