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《光電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題答案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章緒論1.光電子器件按功能分為哪幾類？每類大致包括哪些器件？光電子器件按功能分為光源器件、光傳輸器件、光控制器件、光探測(cè)器件、光存儲(chǔ)器件。光源器件分為相干光源和非相干光源。相干光源主要包括激光和非線性光學(xué)器件等。非相干光源包括照明光源、顯示光源和信息處理用光源等。光傳輸器件分為光學(xué)元件(如棱鏡、透鏡、光柵、分束器等等)、光波導(dǎo)和光纖等。光控制器件包括調(diào)制器、偏轉(zhuǎn)器、光開關(guān)、光雙穩(wěn)器件、光路由器等。光探測(cè)器件分為光電導(dǎo)型探測(cè)器、光伏型探測(cè)器、熱伏型探測(cè)器、各種傳感器等。光存儲(chǔ)器件分為光盤(包括CD、VCD、D
2、VD、LD等)、光驅(qū)、光盤塔等。2．談?wù)勀銓?duì)光電子技術(shù)的理解。光電子技術(shù)主要研究物質(zhì)中的電子相互作用及能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)，以光源激光化，傳輸波導(dǎo)（光纖）化，手段電子化，現(xiàn)代電子學(xué)中的理論模式和電子學(xué)處理方法光學(xué)化為特征，是一門新興的綜合性交叉學(xué)科。3．談?wù)劰怆娮蛹夹g(shù)各個(gè)發(fā)展時(shí)期的情況。20世紀(jì)60年代，光電子技術(shù)領(lǐng)域最典型的成就是各種激光器的相繼問世。20世紀(jì)70年代，光電子技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)志性成果是低損耗光纖的實(shí)現(xiàn)，半導(dǎo)體激光器的成熟特別是量子阱激光器的問世以及CCD的問世。20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了大功率量子
3、阱陣列激光器；半導(dǎo)體光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)功能器件的得到了迅速發(fā)展；也出現(xiàn)了保偏光纖、光纖傳感器，光纖放大器和光纖激光器。20世紀(jì)90年代，摻鉺光纖放大器(EDFA)問世，光電子技術(shù)在通信領(lǐng)域取得了極大成功，形成了光纖通信產(chǎn)業(yè)；。另外，光電子技術(shù)在光存儲(chǔ)方面也取得了很大進(jìn)展，光盤已成為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的重要手段。21世紀(jì)，我們正步入信息化社會(huì)，信息與信息交換量的爆炸性增長(zhǎng)對(duì)信息的采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)與顯示都提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，國(guó)防實(shí)力的增強(qiáng)等都更加依賴于信息的廣度、深度和速度。⒋舉出幾個(gè)你所知道的光電子
4、技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。如：光纖通信，光盤存儲(chǔ)，光電顯示器、光纖傳感器、光計(jì)算機(jī)等等。⒌據(jù)你了解，繼陰極射線管顯示（CRT）之后，哪幾類光電顯示器件代表的技術(shù)有可能發(fā)展成為未來顯示技術(shù)的主體？等離子體顯示（PDP），液晶顯示（LCD），場(chǎng)致發(fā)射顯示（EL）。第二章光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與光場(chǎng)傳播規(guī)律⒈填空題⑴光的基本屬性是光具有波粒二象性，光粒子性的典型現(xiàn)象有光的吸收、發(fā)射以及光電效應(yīng)等。光波動(dòng)性的典型體現(xiàn)有光的干涉、衍射、偏振等。⑵兩束光相干的條件是頻率相同、振幅方向相同、相位差恒定，最典型的干涉裝置有楊氏雙縫干涉、邁克耳孫干涉
5、儀。兩束光相長(zhǎng)干涉的條件是為光程差。⑶兩列同頻平面簡(jiǎn)諧波振幅分別為、，位相差為，則其干涉光強(qiáng)為，兩列波干涉相長(zhǎng)的條件為⑷波長(zhǎng)的光經(jīng)過孔徑D的小孔在焦距f處的衍射愛里斑半徑為。⒉在玻璃上涂一種透明的介質(zhì)膜以消除紅外線的反射。⑴求該介質(zhì)膜應(yīng)有的介電常量及厚度。⑵如紫外線垂直照射至涂有該介質(zhì)膜的玻璃上，反射功率占入射功率百分之多少？⑴正入射時(shí)，當(dāng)時(shí)，膜系起到全增透作用，正入射下相應(yīng)的薄膜厚度最薄為⑵正入射時(shí)，反射率為⒊有兩個(gè)具有共軛復(fù)振幅的單色波，具有相同的頻率，其復(fù)值分別為及。比較它們的強(qiáng)度、波前和波前法線。以平面
6、波與球面波為例。平面波的強(qiáng)度,因波前可以是任意的曲面，故它的波前即為波前函數(shù)，波前法線垂直于波前。它的共軛波的強(qiáng)度，波前函數(shù)同樣是該波的表達(dá)式，波前法線垂直于波前。球面波的強(qiáng)度為，波前函數(shù)即該波表達(dá)式，波前法線垂直于波前。它的共軛波的強(qiáng)度為，波前函數(shù)即該波表達(dá)式，波前法線垂直于波前。⒋光束垂直投射在無限大不透明的環(huán)狀小孔（半徑為a和b，a>>b）上，發(fā)生夫瑯和費(fèi)衍射，求光強(qiáng)度的角分布。見物理光學(xué)⒌一束波長(zhǎng)為0.5的光波以角從空氣入射到電極化率為的介質(zhì)表面上，求⑴此光波在介質(zhì)中的方向（折射角）。⑵光波在介質(zhì)中的衰
7、減系數(shù)。⑴由得⑵衰減系數(shù)⒍輸出波長(zhǎng)＝632.8的He-Ne激光器中的反射鏡是在玻璃上交替涂覆ZnS和形成的，這兩種材料的折射率系數(shù)分別為1.5和2.5。問至少涂覆多少個(gè)雙層才能使鏡面反射系數(shù)大于99.5％？設(shè)玻璃的折射率＝1.5由題意：，即即故至少涂覆7個(gè)雙層。⒎有m個(gè)相距為d的平行反射平面。一束光以傾角投射反射面。設(shè)每一反射平面僅反射一小部分光，大部分光投射過去；又設(shè)各層的反射波幅值相等。證明時(shí)，合成的反射波強(qiáng)度達(dá)到最大值，這一角度稱為Bragg角。dd因各輻射波的反射波幅值相等，當(dāng)它們反射波疊加，相位依次相
8、差的整數(shù)倍時(shí)，合成的反射波強(qiáng)度達(dá)到最大值，最簡(jiǎn)單情況下，相位相差。如圖所示：即故當(dāng)時(shí)，反射波強(qiáng)度達(dá)到最大值。⒏從麥克斯韋通式（2－28）出發(fā)，推導(dǎo)波動(dòng)方程（2－44）。對(duì)該式取旋度左邊＝右邊＝（由）由上式在電介質(zhì)中，一般有,從而，，于是上式可化為＝＝第三章激光原理與技術(shù)1．填空⑴最早的電光源是炭弧光燈，最早的激光器是1960年由美國(guó)家的梅曼制作的紅寶石激光器。⑵光在各向同性介質(zhì)中傳播時(shí)
