光电子技术基础重点

11 CRT和PDP的显示原理。
CPT原理：电子枪发射出电子束，电子枪受阴极或 栅极所加的视频信号电压的调制，电子束经过加束 极的加速，聚焦极的聚焦，偏转磁场的偏转扫描到 屏幕前面的荧光涂层上，产生复合发光，最终形成 满足人眼视觉特性要求的光学图像 PDP：等离子体显示是利用气体放电产生发光现象 （冷阴极辉光放电）的平板显示。利用惰性气体 （Ne、He、Xe等）放电时所产生的紫外光来激发彩 色荧光粉发光，然后将这种光转换成人眼可见的光
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• 22.改变光纤连接回波损耗的方法：
• 球面接触、斜球面接触、端面镀膜法
2 激光调Q技术的原理和主要方法 。
原理：一般采取改变腔内损耗的办法来调节腔内的 Q值 （1）能量储存过程（反转粒子数的积累） （2）激光产生与输出过程（达到阈值后，通过光 子的受激辐射过程释放，形成巨脉冲） 方法：电光调Q、声光调Q、染料调Q、转镜调Q
3 说出典型激光器的工作波长？
He-Ne 激光器：它发出的有 0.6328 μm 的红光和 3.39 μm 、 1.15μm 两种红外光 Ar +激光器：最强的是 0.488 μm 的蓝光和0.5145μm 的 绿光 CO2激光器：输出为10.6μm 的红外线 Nd:YAG（掺钕的钇铝石榴石激光器）：工作时输出最强为 1.06μm的波长 若丹明6G 染料激光器：它在脉冲工作时的波长是590nm 量子阱激光器：波长是980nm
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14、各种无源器件的功能。
• • • • • • • 光纤连接器：永久/活动 活动连接器：活接头。 固定连接器：固定接头/接线子。 光衰减器：将光信号能量尽量地预期衰减，常用于在系统中吸收或反 射掉光功率余量、评估系统的损耗及各类试验。 光耦合器：使传输中的光信号在特殊结构德尔耦合区发生耦合并进行 再分配。 光波分复用器：对光波波长进行分离和合成。 光隔离器：为了避免回返光对光源等器件的工作产生影响并抑制回返 光。 光开关：有一个或多个可选择的传输端口，可对光传输路线或集成光 路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。
决定因素：电光系数、材料本身
• 18 光电探测器的主要特性参数与意义。
• • • • • • • 量子效率：指每一个入射光子所释放的平均参数，与入射光子能力有关 响应度R：可以输出信号电压V与输入光功率P之比 灵敏度S：可以输出信号电流I与输入光功率P之比 光谱响应：可以表征R（或S）随波长λ变化的特性参数 噪声等效功率：定义相应于单位信噪比的入射光功率，表征探测器探测能力 探测度D：单位入射功率的信噪比，表示单位探测器面积、单位宽度的探测度 频率响应R（f）：描述光探测器响应度在入射光波长不变时，随入射光调制频率f变化 的特性参数，表征光探测器频率特性的重要参数
1 激光器的构成、各部分的功能 及激光的特性。
激光器通常由三部分组成：工作物质、激励源、谐振腔。 工作物质：提供形成激光的能级结构，是激光形成的内 因。 泵浦源：提供形成激光的能量激励，是激光形成的外因。 光学谐振腔：提供返程放大机构，使受激发射的强度、 方向性、单色性进一步提高。 特性：良好的方向性、亮度高、强度大、高单色性、高 相干性、高偏振性方向性好
13 布拉格调制的特性和原理。
• 原理：当平面光波相对于声波方向以一定角度入射时， 介质内的各级衍射光将互相干涉，在一定条件下，各高 级衍射光将互相抵消，只出现0级和+1（或-1级）级衍 射光，即产生布拉格衍射。 特点： a.声波的频率f较高。b.声光相互作用长度L－光 栅变成三维空间相位光栅。c.入射光不是垂直入射，而 是与声波波面有一定角度
20 电光相位延迟
以外加电场平行于光轴的KDP晶体 • •
色散(Dispersion)：向光纤输入脉宽为τ0的脉冲，经过一段距离之后，光脉冲在幅度变 小(由于衰减)的同时，脉宽展宽为τ r，这种脉冲展宽的现象称为光纤的色散。 模间色散：只发生在多模光纤，因为不同模式的光沿着不同的路径传输。 材料色散：不同波长的光行进速度不同。 波导色散：发生原因是光能量在纤芯及包层中传输时，会以稍有不同的速度行进。在 单模光纤中，通过改变光纤内部结构来改变光纤的色散非常重要。
9 光电探测的光子效应与光热效应的原理、 区别和联系。
原理：光子效应：单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光 电效应；光热效应：探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电 子状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元 件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质 发生变化。 区别：光电效应中，光子的能量直接变为光电子的能量；光热效应主要 是通过对辐射能量的吸收来改变材料的某些物理性质 联系：都是把光辐射量转换成另一种便于测量的物理量
12 说明光存储的原理与过程。
将事先记录在主磁带上的视频或音频信息通过信号 发生器、前置放大器去驱动电光或声光调制器，使 经过调制的激光束以不同的功率密度聚焦在甩有光 刻胶的玻璃衬盘上，使光刻胶曝光，之后经过显影， 刻蚀，制成主盘又称母盘。再经喷镀、电镀等工序 制成副盘，然后再经过“2P”注塑形成ROM光盘。
• 19两种声光调制
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声波的应变场也能改变某些类型晶体的折射率，由于声波的周期性， 会引起折射率的周期性变化，产生类似于光栅的光学结构，从而对入射 的光波产生调制，这种调制称为声光调制。 1.喇曼－奈斯衍射 条件(1).超声波频率比较低。(2).光线平行于声波面入射和声波传播方向 垂直入射。(3).超声波的宽度比较小时－平面相位光栅 2.布拉格衍射 (1)条件 a.声波的频率f较高。 b.声光相互作用长度L－光栅变成三维空间相位光栅。 c.入射光不是垂直入射，而是与声波波面有一定角度。
8 磁光调制器的结构和原理。
结构：起偏器、稳恒磁场、外加磁场、检偏器 原理： 利用光的法拉弟效应制成的。利用有些晶体材料（如YIG钇铁石 榴石）等在外加磁场作用下，可使通过它的线偏光的偏振面发生旋转， 旋转的角度与沿光束方向的磁场强度H及晶体的通光长度成正比 式中 H—磁光系数，也称范德特常数，L—晶体的通光长度，v—磁场强 度。 利用调制信号控制磁场强度的变化，可以使光的偏振面发生相 应的变化，光通过检偏器时，实现了光的调制
7 电光调制器的结构和原理。
结构：起偏器、入射光源、KDP电光晶体、外加电压源、 Q VHL 1/4波片、检偏器 原理：利用晶体材料在外加电场作用下折射率发生变化的 电光效应可以实现对晶体中传播光波的控制，改变传播光 的幅度、频率、偏振态、传播方向等，这种基于电光效应 的原理对光进行的调制就称为电光调制
10 扭曲向列型LCD的工作原理。
利用液晶的旋光性原理，在两电极上加上电压则会使得液晶偏振化方 向转向与电场方向平行。选择适当的厚度改变折射率使光的偏振化方 向刚好改变。再利用两个平行偏振片使得光完全不能通过，外加足够 大的电压Ｖ使得液晶方向转成与电场方向平行，光的偏振性就不会改 变。因此光可顺利通过第二个偏光器。所以利用电的开关达到控制光 的明暗。这样会形成透光时为白、不透光时为黑，字符就可以显示在 屏幕上了
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15 光传输衰减的计算及光纤数值孔径的计算。
16如何计算激光振荡纵模数。
• • q=2nL/λ，q为纵模阶数。L镜间距，，n为腔内折射率 (Vq=cq/2nL),Vq为q阶纵模的振荡频率
• 17 电光晶体半波电压含义、决定因素及计算。
• • 光在晶体中传播。当相位延迟Γ＝π时对应的偏振光相对入射光旋转了90°，其相应的 电压称为半波电压 ，晶体的电光系数越大，相应半波电压越低
4 纵模和横模的选择方法有哪些？
横模主要选择方法：小孔光阑法、聚焦光阑法、猫眼谐 振腔法、非稳腔法等——利用衍射损耗来进行选模 纵模选择方法：色散腔法、短腔法、复合腔法、行波腔 法
5 激光系统中能级上的粒子数密度分布计算， 粒子数密度分布比随温度如何变化。
6 光调制的分类和调制实现方式。
调制位置：内调制(直接调制)、外调制(间接调制) 物理效应：电光调制、声光调制、磁光调制等 调制形式：模拟调制、数字调制、脉冲调制 调制光波的参量：振幅调制、偏振调制、相位调制