2022年光电子学知识点.docx
精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -一、绪论1、激光创造年份.2、什么叫光电子学、光电子技术？3、列举几种光电子技术或光电子器件,至少6 种.4、典型的光电子（通信）系统由哪几部分构成.二、光与物质相互作用基础1、光的本性,传播时表现为波动性,与介质相互作用时表现为粒子性.2、对于线性、 匀称、各向同性介质, 极化率为标量 .而在各向异性介质中,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电极化强度矢量P 和外电场 E 不再平行,此时极化率变为二阶张量 ：Pi3、P、D、E 之间的关系4、辐射度量和光度量的区分5、辐射通量、光通量之间的换算关系6、亮度和照度的区分7、能带理论基本概念（价带、导带、禁带、禁带宽度）0ij E j可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -三、光波导（ 30 分）1、平面介质波导的结构（各层名称） ,各层介质的折射率关系.对称波导、非对称波导.2、各层中的场分布 ：波导层中横向（光受限的方向）为驻波场,纵向为行波场.衬底和掩盖层中横向为 振幅成指数规律衰减 的消逝场, 纵向为行波场. 消逝系数、穿透深度3、全反射时界面的相移公式. （不要求记忆,但要会用）4、横向传播常数、纵向传播常数.有效折射率（模折射率）5、模式本征方程 ,m 为模序数.本征方程的图解（画图说明对称波导基模不会截止）6、模式截止条件 ：k0 n2 ,c . 截止波长 . 模式数量 .单模传输条件 .（留意对称波导和非对称波导的区分）7、TE 模、TM 模的含义.8、光纤的结构参数：直径2a、数值孔径 、相对折射率、弱导条件、归一化频率、 单模条件 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9、偏射光线的 纵向传播常量k0 n1 cos,其中为轴线角,即光线和光纤轴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的夹角.偏射光线可分为三类：非导引光线、导引光线（即导模） 和泄露光线,对应和的范畴要知道.10、光纤的损耗公式dB/km可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -四、光调制技术（ 40+分）1、光调制概念.转变哪些参数可以使光携带信息？类型：内调制、外调制.2、波矢面、折射率椭球、折射率面.3、正、负单轴晶体的定义.4、利用折射率椭球确定o 光和 e 光的偏振方向、以及对应的折射率.5、给出电光系数矩阵, 会写出加电场之后的新的折射率椭球方程（原主轴坐标系中）.会判定新椭球和旧椭球相比,主轴是否发生了倾斜.6、KDP晶体 z 向（光轴）加电场后的新主轴折射率大小,以及感应主轴的方位.7、横向电光效应、纵向电光效应.对KDP 晶体来说,两种效应各有什么优缺点.（ 纵向电光效应结构简洁、工作稳固,不受自然双折射影响,但半波电压较高,且需要制作透亮电极.横向电光调制通过挑选晶体长度和厚度可以大大降低半波电压,缺点是存在自然双折射的相位推迟,受温度影响较大,需要实行组合调制方式来排除,导致结构复杂化）8、电光相位推迟公式 ,半波电压 的公式,电光系数的测量方案设计9、KDP 纵向调制器的调制特性曲线,知道透过率随偏压变化的函数表达式. 知道应当 工作在什么区域 .如何实现 ？两种方法.（加直流偏压V /2、加 1/4 波片.作用是让入射光沿x和 y方向的偏振重量产生 /2 的相位差）10、横向调制时,晶体的三个棱分别为x 、 y 和 z.11、电光开关,会设计加压式、退压式的电压开关.画出方案图,并说明工作原理12、弹光效应 /声光效应的概念13、两种声光衍射类型、判据 （声光相互作用特点长度,留意公式中波长为介质中的波长 ）、工作条件的区分 （声光作用长度、声波频率高低、入射角度）14、布拉格衍射条件、布拉格方程、布拉格角（区分布拉格角、光束偏转角）15、声光调制时,转变超声波强度,衍射 光强也随着转变.16、声光偏转,转变声波的频率,可以掌握光的衍射 方向17、自然旋光效应概念（ 1、偏振光入射. 2、沿光轴入射不受双折射影响） 、法拉第旋光效应.二者之间的区分光来回两次通过晶体,偏振方向转变角度不同18、磁光隔离器的原理图、工作原理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -五、光电探测（ 15+分）1、三种物理原理： 光电效应 （ 重点）、光热效应、波相互作用2、光电效应会受到光波长限制.光热效应不受光波长限制3、光电效应分为外光电效应、内光电效应.内光电效应分为电导效应、光伏效应（ 会阐述各种效应的概念）4、哪种效应做成的探测器响应速度快？为什么？（光电效应比光热效应快.光伏效应比光电导快）5、光电导效应中,光电流的表达式,为提高光电流即需要提高内部增益G, 为提高 G,需要选用载流子平均寿命长、 迁移率大的材料, 同时应减小电极间距.6、光伏效应中, pn 结的原先的内建电场方向 （ n p）、光生电场方向（ pn）、光生电流方向（ n p）.只有本征吸取所激发的少数载流子 能引起光伏效应.7、光探测器的性能参数： 量子效率 （概念及公式）、电压 /电流响应度（灵敏度）、光谱响应、噪声等效功率（NEP）、探测度、暗电流、频率响应、响应时间8、典型探测器：（明白）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载
