光电子技术知识点
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光电子技术复习要点第一篇:光电子技术复习要点第1章1.电磁波的性质:横波、偏振、色散2.光辐射:以电磁波形式或粒子形式传播的能量,它们可以用光学元件反射、成像或色散,这种能量及其传播过程称为光辐射,波长在10nm-1mm,分为可见光(390nm-770nm),紫外辐射(1nm-390nm),红外辐射(0.77-1000um)3.表1-44.光视效能:同一波长下测得的光通量与辐射通量比值。
光视效率是光视效能归一化的结果。
5.光与物质相互作用的三个过程:自发辐射、受激辐射、受激吸收。
图1-7自发辐射:处在高能级的原子,没有任何外界激励,自发地跃迁到低能级,并发射光子。
受激辐射:处在高能级的原子,受到外来光子的激励,跃迁到低能级并发射光子。
受激吸收:处在低能级的原子,受到光子的照射时,吸收光子而跃迁到高能级。
6.粒子数的反转,增益系数,增益曲线,损耗系数,激光器的三部分7.典型激光器组成:工作物质、泵浦源、谐振腔。
作用:工作物质:在这种介质中可以实现粒子数反转。
泵浦源(激励源):将粒子从低能级抽运到高能级态的装置。
谐振腔:(1)使激光具有极好的方向性(沿轴线)(2)增强光放大作用(延长了工作物质(3)使激光具有极好的单色性(选频)8.习题1-2Le亮度定义:强度定义:IedIe∆Arcosθr= dΦedΩ可得辐射通量:dΦe=Le∆AscosθsdΩ在给定方向上立体角为:dΩ第1.2题图∆Accosθc 2l0dΦeLe∆Ascosθscosc则在小面源在∆A上辐射照度为:Ee==2dAl0=c第2章1.大气衰减包括四个部分,瑞利散射和米氏散射2.大气湍流效应3.电光效应,相位延迟两种方式,相位差,半波电压,两种方式比较纵向调制器优点: 具有结构简单、工作稳定、不存在自然双折射的影响等。
缺点: 电场方向与通光方向相互平行, 必须使用透明电极, 且半波电压达8600伏,特别在调制频率较高时,功率损耗比较大。
光电子技术复习知识点备注:1、考试时间:初步定于2013年1月5日,最终以网上公布为准。
2、以下内容打“*”的可以只做一般了解。
3、以下知识点请结合教材、课件和作业重点复习,请勿投机!第1章光辐射、发光源与光传播基本定律1.1. 电磁波谱与光辐射;电磁波的基本特性1.2. 辐射度学与光度学基本知识;辐射能、辐射通量、辐射出射度、辐射强度、辐射亮度、辐射照度的概念、单位、意义单色辐射出射度余弦辐射体余弦辐射体的亮度和辐射出射度光量、光通量、光出射度、发光强度、光亮度、光照度的概念、单位、意义光度量和辐射度量之间的关系单色光视效能最大单色光视效能单色光视效率函数1.3. 热辐射基本定律黑体基尔霍夫辐射定律普朗克公式反映的物理规律1.4 激光原理激光器的基本结构产生激光的必要条件谐振腔的作用激光的横模和纵模1.5 典型激光器典型激光器及其特点、应用红宝石激光器的系统结构、能级结构、原理半导体激光器、半导体发光二极管的特点1.6 光频电磁波的基本理论和定律相速度、群速度及其关系第2章光辐射的传播2.1 光波在大气中的传播朗伯定律,大气衰减的原因,瑞利散射定律,气溶胶的散射特点什么是大气湍流效应?2.2光波在电光晶体中的传播泡克耳效应和克尔效应折射率椭球,电光张量KDP晶体在z方向施加电场时,其折射率椭球的变化分析纵向电光效应的结构、相位变化特点、光的偏振特性变化特点纵向电光效应的结构、相位变化特点、光的偏振特性变化特点2.3 光波在声光晶体中的传播声波在介质中传播的特点,声光相互作用类型拉曼-纳斯衍射条件、特点,布拉格衍射条件、布拉格方程、布拉格角、布拉格衍射的特点2.4 光波在磁光晶体中的传播磁光效应、光隔离器原理2.5 光波在光纤波导中的传播光纤波导的结构、弱导条件数值孔径及其意义光纤的色散、带宽、脉冲展宽及其相互关系2.7 光波在水中的传播前向散射、后向散射的特点、应用如何克服后向散射第3章光波的调制与扫描3.1. 光束调制原理调制的概念,载波,调制信号,按调制性质的分类振幅调制、频率调制、相位调制红和强度调制的概念和特点脉冲调制的概念和分类脉冲编码调制的过程3.2 电光调制纵向电光调制器的结构、原理、电光调制特性曲线、使调制器工作在线性区的措施、失真、倍频的原因横向电光调制器的结构、原理、优缺点电光相位调制的结构、原理3.3 声光调制声光调制器结构、工作原理基于拉曼-纳斯衍射和布拉格衍射的声光调制的特点3.5 直接调制直接调制概念半导体激光器、半导体发光二极管直接调制的电路原理图半导体激光器、半导体发光二极管直接调制的特点脉冲编码数字调制的概念和优点3.6 光束扫描技术电光扫描原理分析、双KDP楔形棱镜扫描器原理及电光偏转角的计算电光数字扫描的结构和原理*3.7 空间光调制器空间光调制器的概念、类型、应用泡克尔读出光调制器的结构、原理液晶空间光调制器的结构、原理第4章光辐射的探测技术4.1 光电探测器的物理效应光子效应、光热效应的概念和特点常见光子效应、光热效应光电发射效应概念、发生条件光电导效应的产生机理光电导体的电流增益、渡越时间光伏效应的产生机理什么是温差电效应什么是热释电效应,热释电效应的特点基本的光电转换定律4.2 光电探测器的性能参数积分灵敏度、光谱灵敏度、频率灵敏度的概念量子效率和灵敏度的关系通量阈、噪声等小功率、探测度、归一化探测度的定义、单位、意义4.3 光电探测器的噪声光电探测器的常见噪声和特点4.4 光电导探测器——光敏电阻光敏电阻的结构、特点、应用光敏电阻的基本工作电路、伏安特性,根据伏安特性对负载电阻、电源、输出信号、功耗等进行分析。
光电子技术基础•光电子技术概述•光源与光辐射•光电探测器与光电转换目录•光学系统与光路设计•光电子器件与工艺•光电子技术应用实例光电子技术概述01CATALOGUE光电子技术的定义与发展光电子技术的定义光电子技术是研究光与电子相互作用及其应用的科学领域,涉及光的产生、传输、调制、检测和处理等方面。
光电子技术的发展历程自20世纪初爱因斯坦提出光电效应以来,光电子技术经历了从基础研究到应用研究的逐步发展,现已成为现代科技领域的重要分支。
光电子技术在通信领域的应用主要包括光纤通信、无线通信和卫星通信等,实现了高速、大容量的数据传输。
通信领域光电子技术在显示技术方面的应用如液晶显示、有机发光显示等,为现代电子产品提供了丰富多彩的视觉体验。
显示技术光电子技术在太阳能利用、光伏发电等领域的应用,为可再生能源的开发和利用提供了技术支持。
能源领域光电子技术在生物医学领域的应用如光学成像、光动力疗法等,为疾病的诊断和治疗提供了新的手段。
生物医学随着微电子技术的发展,光电子器件将越来越微型化、集成化,实现更高的性能和更小的体积。
微型化与集成化人工智能和自动化技术的引入将进一步提高光电子系统的智能化水平,实现更高效的运行和管理。
智能化与自动化环保意识的提高将推动光电子技术向更环保的方向发展,如开发低能耗、无污染的光电子器件和系统等。
绿色环保光电子技术与材料科学、生物医学等学科的融合将产生更多的交叉学科和创新应用。
跨学科融合光源与光辐射02CATALOGUE利用物体加热到高温后产生的热辐射发光,如白炽灯、卤钨灯等。
具有连续光谱、色温低、显色性好等特点。
热辐射光源利用气体放电时产生的可见光辐射发光,如荧光灯、高压汞灯等。
具有高效、节能、长寿命等优点。
气体放电光源利用固体发光材料在电场或光场激发下产生的发光现象,如LED 、OLED 等。
具有节能环保、响应速度快、可调控性强等特点。
固体发光光源光源的种类与特性表示光源发出的总光能量,单位是流明(lm )。
第一章 绪论1. 光电子技术(optoelectronic technology )准确地应该称为信息光电子技术,是电子技术与光子技术相结合而形成的一门新兴的综合性的交叉学科,主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术,涉及光显示、光存储、激光等领域,是未来信息产业的核心技术。
2. 本课程主要讲了四大部分分别是:激光光源、光波的传输、光波的调制与控制、光波的探测。
第二章 激光原理与半导体光源1. 世界上第一台激光器是1960年梅曼制作的红宝石激光器。
2. 原子从高能级向低能级跃迁时,相当于光的发射过程;而从低能级向高能级跃迁时,相当于光的吸收过程;两个相反的过程都满足玻尔条件:n m n m E E h E E hνν-=-=或。
3. 处于热平衡状态的原子体系,设其热平衡绝对温度为T ,则原子体系的各能级上粒子数目的分布将服从波尔兹曼分布律:exp(/)n n N E kT ∝-,其中N n 为在能级E n 上的粒子数,k 为波尔兹曼常数, k=1.3807×10-23 J·K -1。
即,随着能级增高,能级上的粒子数N n 按指数规律减少。
4. 爱因斯坦在玻尔工作的基础上于1916年发表《关于辐射的量子理论》。
该文提出的受激光辐射理论是激光理论的核心基础。
在这篇论文中,爱因斯坦将光与物质的作用分为三种过程:受激吸收、自发辐射、受激辐射。
5. 在二能级系统中,粒子在高能级E 2 能级上停留的平均时间称为粒子在该能级上的平均寿命,简称寿命6. 下面三个图分别描述了二能级系统中光与物质的作用的三种过程:它们可以由下面三个方程描述:对于受激辐射过程(E2→E1 ):21212()dN B u v N dt= 对于受激吸收过程(E1→E2):12121()dN B u v N dt= 对于自发辐射过程(E2→E1 ):21212dN A N dt = 其中u(v)为辐射场中单色辐射能量密度:()()30348(),exp 1h u v T c c hv kT πνγν==-7. 二能级系统中,当(N 2/N 1)>1时,高能级E 2上的粒子数N 2大于低能级E 1上的粒子数N 1,出现所谓的“粒子数反转分布”情况,它是形成激光的必要条件之一。
光电⼦技术复习第⼀章1、光电⼦技术的定义光电⼦技术是光学技术与电⼦技术结合的产物,是电⼦技术在光频波段的延续和发展。
是研究光(特别是相⼲光)的产⽣、传输、控制和探测的科学技术。
2、电磁波的性质1.电磁波的电场和磁场都垂直于博得传播⽅向,三者相互垂直,电磁波是横波,和传播⽅向构成右⼿螺旋关系。
2.沿给定⽅向传播的电磁波,电场和磁场分别在各⾃平⾯内振动,称为偏振。
3.空间个点磁场电场都做周期性变化,相位同时达到最⼤或最⼩。
4.任意时刻,在空间任意⼀点,H E µε=5.电磁波真空中传播速度为001µε=c ,介质中的为εµ1=v3、⾊温的概念规定两波长处具有与热辐射光源的辐射⽐率相同的⿊体的温度。
4、辐射度学与光度学的基本物理量作业:1、2第⼆章⼀、光波在⼤⽓中的传播1、光波在⼤⽓中传播时,引起的光束能量衰减和光波的振幅和相位起伏因素光波在⼤⽓中传播时,⼤⽓⽓体分⼦及⽓溶胶的吸收和散射会引起的光束能量衰减,空⽓折射率不均匀会引起的光波振幅和相位起伏2、⼤⽓分⼦散射的定义、特点;瑞利散射的定义和特点定义:当光线穿过地球周围的⼤⽓时,它的⼀些能量向四⾯⼋⽅反射。
特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。
瑞利散射定义:在可见光和近红外波段,辐射波长总是远⼤于分⼦的线度,这⼀条件下的散射为瑞利散射。
瑞利散射特点:波长越长,散射越弱;波长越短,散射越强烈。
所以天空呈蓝⾊。
3、⼤⽓⽓溶胶的定义、瑞利散射、⽶-德拜散射;⼤⽓⽓溶胶:⼤⽓中有⼤量的粒度在0.03 µm到2000 µm之间的固态和液态微粒,它们⼤致是尘埃、烟粒、微⽔滴、盐粒以及有机微⽣物等。
由这些微粒在⼤⽓中的悬浮呈胶溶状态,所以通常⼜称为⼤⽓⽓溶胶。
瑞利散射:散射粒⼦的尺⼨远⼩于光波长时,散射光强。
⽶德拜散射:散射粒⼦的尺⼨⼤于等于光波长时,散射光强对波长的依赖性不强。
⼆、光波在电光晶体中的传播1、电光效应的定义及分类电光效应:在外电场作⽤下,晶体的折射率发⽣变化的现象。
一、绪论1、激光发明年份;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、均匀、各向同性介质,极化率χ为标量;而在各向异性介质中,电极化强度矢量P 和外电场E 不再平行,此时极化率χ变为二阶张量:0i ij j P E εχ=3、P 、D 、E 之间的关系4、辐射度量和光度量的区别5、辐射通量、光通量之间的换算关系6、亮度和照度的区别7、能带理论基本概念(价带、导带、禁带、禁带宽度)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;衬底和覆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:02k n β=,c θθ=;截止波长;模式数量;单模传输条件;(注意对称波导和非对称波导的区别)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;9、偏射光线的纵向传播常量01cos k n βϕ=,其中ϕ为轴线角,即光线和光纤轴的夹角;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θ和ϕ的范围要知道。
10、光纤的损耗公式 dB/km1、光调制概念;改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);会判断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单、工作稳定,不受自然双折射影响,但半波电压较高,且需要制作透明电极;横向电光调制通过选择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延迟,受温度影响较大,需要采取组合调制方式来消除,导致结构复杂化)8、电光相位延迟公式,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;、加1/4波知道应该工作在什么区域;如何实现?两种方法。
光电子技术简介光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,它利用光的性质传输、控制和处理信息。
随着信息技术的不断发展,光电子技术在通信、显示、数据存储等领域得到了广泛的应用,并且逐渐成为了推动科技进步的重要支撑。
一、光电子技术的基本原理1. 光的本质光是电磁波的一种,具有波粒二象性。
光电子技术利用光的波动和粒子性质,通过光的电离、散射、吸收等过程与电子相互作用。
2. 光电效应光电效应是光与物质发生相互作用时,电子从物质表面或内部被激发并释放出来的现象。
这种现象是光电子技术的基础,也是实现光电子器件的核心原理。
3. 光电子器件光电子器件是指利用光的电离、散射、吸收等效应,将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号的器件。
常见的光电子器件包括光电二极管、光敏电阻、光电晶体管等。
二、光电子技术的应用领域1. 光通信光通信是利用光信号传输信息的通信方式。
相比传统的电信号传输方式,光通信具有传输速率高、带宽大、抗干扰性强等优势,被广泛应用于长距离传输和高速数据传输领域。
2. 光显示技术光显示技术主要包括液晶显示、有机发光二极管(OLED)显示等。
光显示技术通过控制光的强弱、颜色等来实现图像和文字的显示,广泛应用于电视、手机、平板电脑等消费电子产品中。
3. 光存储技术光存储技术利用光的非接触性、高密度存储等特点,实现数据的读写、存储和擦除。
光存储技术能够实现更大容量和更快速度的数据存储,被广泛应用于光盘、蓝光光碟等介质。
4. 光电子传感器光电子传感器利用光的散射、吸收等特性,将光信号转化为电信号,实现对环境的检测和测量。
常见的光电子传感器包括光电二极管、光电晶体管、光纤传感器等。
三、光电子技术发展趋势与挑战1. 高速与高频随着通信和数据传输需求的增加,光电子技术需要不断提高传输速率和工作频率,以满足高速、高频的需求。
2. 小型化与集成化光电子器件的小型化与集成化是发展的趋势。
研究人员正在努力将光电子器件集成在芯片上,实现更高的性能和更小的尺寸。
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。
光电子学复习提纲光电子学是研究光与电子之间相互作用的学科,它涉及到光的产生、传播、探测以及与物质的相互作用等方面。
本文将为您提供一份光电子学复习提纲,帮助您全面复习光电子学的相关知识。
一、光的基本概念和特性1.光的波动性和粒子性:光的波粒二象性以及爱因斯坦对光的解释。
2.光的电磁波性质:光的振荡特性、光的波长、频率、波速等基本概念。
3.光的干涉和衍射现象:干涉和衍射的基本原理以及干涉条纹和衍射图样的特点。
二、光的产生与传播1.光的产生方式:自发辐射、受激辐射和受激吸收等。
2.激光原理和特性:受激辐射的产生、激光的特点和分类、激光的放大和调谐等。
3.光纤通信:光纤的结构和工作原理、光纤传输的优势和应用领域、光纤通信系统的组成和性能。
三、光的探测和测量1.光电二极管:光电二极管的结构和工作原理、灵敏度和响应速度等。
2.光电倍增管:光电倍增管的基本原理、增益特性和应用。
3.光谱仪:光谱仪的工作原理、光栅和衍射光栅的特性、光谱分析的应用等。
四、光与物质的相互作用1.光电效应:光电效应的基本原理、光电效应的实验和测量以及应用。
2.光电导效应:光电导效应的概念和原理、光电导材料的特点和应用。
3.光致发光和光致发色:光致发光的基本原理、光致发光技术的应用。
4.光致变色:光致变色的基本原理、光致变色材料的种类和应用。
五、光电子学的应用1.光电子器件:光电二极管、激光器、光纤传感器等光电子器件的原理和应用。
2.光电子技术在生物和医学领域的应用:光纤光谱仪的生物分析应用、激光在医学中的应用等。
光电子学是一门重要的学科,它在现代科学和技术中有着广泛的应用。
通过对光的产生传播、探测测量以及光与物质的相互作用等方面的研究,我们可以更好地理解光学现象,并将光电子学应用于光通信、光信息处理、生物医学等领域,为人类社会的进步做出贡献。
以上就是光电子学复习提纲的内容,希望能对您的复习有所帮助。
祝您复习顺利!。
光电子技术主要知识点1、光度量和辐射度量的基本物理量(符号,单位)2、光视效能和光视效率3、维恩公式和瑞丽金斯公式4、相速度和群速度5、大气衰减的构成(4项)6、大气窗口7、大气湍流和雷诺数8、瑞利散射(天空蔚蓝色)9、一阶和二阶电光效应10、分析电光效应的两种方法11、应用半波电压解题12、行波和相同行波产生的驻波在声光调制中的异同比较13、拉曼纳斯衍射和布拉格衍射的比较14,磁光效应中旋转角的计算15,光纤的弱导条件和通光孔径16,调制的分类17、纵向电光调制为了实现线性调制需要采取的措施18、根据线性电光调制判据和半波电压出综合计算题。
19、纵向电光调制和横向电光调制的定义及优缺点和解决办法。
20、声光调制器的调制带宽和衍射效率21、磁致旋光和自然旋光的区别22,电光波导强度调制的获得和提高其调制深度及降低插入损耗的措施。
23、扫描技术的实现和分类24、光子效应和光热效应,光子效应分类:光电发射效应、光电导效应、光伏效应25、解释光电导效应和光伏效应的原理26、光电探测器的性能参数和噪声表征27、光敏电阻的伏安特性28、光伏探测器的工作模式29、硅光电池的开路电压和短路电流、最佳功率和最佳负载、在缓变和交变信号探测中的应用30、光电二极管的伏安特性及在缓变和交变信号探测中的应用31、PIN管和雪崩二极管的构成和优点32、直接探测和外差探测的应用特点比较。
33、以表面沟道CCD为例说明CCD中电荷的存储、转移和输出过程34,有源CMOS和无源CMOS的工作原理和比较35,何为帧时、帧速?二者的关系。
36,调制传递函数(MTF)的概念和意义。
37,NETD\MRTD\MDTD的概念。
38,CRT的组成,LCD的优点,39,TN-LCD和STN-LCD的比较分析。
40,PDP的原理和优点。
光电子复习知识点一、光辐射、发光源与光传播基本定律1. 电磁波谱与光辐射;电磁波的基本特性:1.横波2.偏振3.E.H相位相同2 辐射度学与光度学基本知识,●掌握概念、单位、意义;并能够根据题意求解。
●辐射能、辐射通量、辐射出射度、辐射强度、辐射亮度、辐射照度定义:辐射能简称辐能,描述以辐射的形式发射、传播或接收的能量.单位:焦耳(J)辐射通量::以辐射的形式发射、传播或接收的功率,用以描述辐能的时间特性。
单位:瓦特(W)或焦耳/秒(J/S)1W=1J/S辐射出度:)(Radiant exitance)定义:辐射体单位元表面所辐射的通量定义式单位:w/m2辐射照度定义:被辐射的单位元表面里入射或获得的辐单位:w/m 2辐照量定义:照射到单位面元的辐照度 在时间t 内的积分 定义式:辐射强度(定义:在给定传输方向上的单位立体角内光源发出的辐射通量。
定义式单位:瓦/球面度(W/Sr )辐亮度:(定义:面辐射源在某一给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。
单位:w/(m 2·Sr)● 余弦辐射体 余弦辐射体的亮度和辐射出射度● 光量、光通量、光出射度、发光强度、光亮度、光照度的概念、单位、意义 (同辐通量)eH ⎰=te e dtE H 0●光度量和辐射度量之间的关系,光视效能,最大单色光视效能单●最大光视效能:明视觉条件:K m=683 lm/w●暗视觉条件:K m′=1725 lm/w●明视觉条件下V(λ)所对应的峰值波长为555nm,●暗视觉条件下V(λ)所对应的峰值波长为507nm3 光辐射测量中的定律:离平方反比定律E1/E2=r12/r224 黑体辐射及黑体辐射的几个基本定律(斯特藩-玻耳兹曼定律、维恩位移定律)斯特藩-玻耳兹曼定律5认识和能够区别辐射温度、色温、温度色温与实际温度相差最小,亮温度次之,辐射温度相差最大二、半导体的基本知识1.什么是I类半导体,P型半导体和N型半导体?I类半导体—不掺杂,本征 P型掺三价元素,N型掺五价元素2.什么是光电效应?外光电效应与内光电效应的区别是什么?金属中的自由电子在光的照射下,吸收光能而逸出金属表面,这种现象称为光电效应,如光敏电阻内光电效应:在光的照射下材料的电阻率发生改变外光电效应:在光的照射下材料中的电子逸出材料表面的现象,光电发射器件3.什么是光电发射效应?光电发射阈值的含义是什么?它与”逸出功”有什么区别?当物质中的电子吸收足够高的光子能量,电子将逸出物质表面成为真空中的自由电子,这种现象称为光电发射效应或称为外光电效应。
考研光电子技术知识点精讲光电子技术是现代光电信息科学和技术中的重要分支,具有广阔的应用前景和发展潜力。
作为考研的一门重要科目,光电子技术的知识点扎实掌握对于提高考研成绩至关重要。
本文将为大家精讲考研光电子技术的重点知识点,帮助大家更好地准备考试。
一、光电效应光电效应是指物质受到光的照射后,电子能够发生光电发射或电子能级发生跃迁的现象。
光电效应是光电子技术的基础,对于理解光电子器件的工作原理至关重要。
光电效应可以分为外光电效应和内光电效应两种。
1.1 外光电效应外光电效应是指当光照射到金属或半导体表面时,溅射或逸出的电子形成外光电流。
外光电效应是常见的光电效应现象,其典型实验是希尔根堡实验。
1.2 内光电效应内光电效应是指当光照射到非金属的固体或气体中时,电子跃迁到导带或进一步电离的现象。
内光电效应在研究光敏器件和光电探测器等应用中具有重要意义。
二、半导体光电子器件半导体光电子器件是利用半导体材料的光电效应制成的器件,包括光电二极管、太阳能电池、光电晶体管等。
它们在通信、能源、信息技术等领域起到至关重要的作用。
以下是几种常见的半导体光电子器件:2.1 光电二极管光电二极管是将光电效应应用到二极管中的一种器件。
它由p-n结构构成,当光照射到p-n结上时,产生光生载流子,从而形成电流。
光电二极管主要用于光电探测和光电测量等应用。
2.2 太阳能电池太阳能电池是利用光电效应将太阳能转化为电能的器件。
常见的太阳能电池有硅太阳能电池和多结太阳能电池等。
太阳能电池在可再生能源领域具有广泛的应用前景。
2.3 光电晶体管光电晶体管是利用光电效应控制晶体管工作的器件。
它由基极、发射极和集电极构成,当光照射到发射极时,产生光生载流子,从而改变晶体管的工作状态。
光电晶体管被广泛应用于放大和开关电路中。
三、光电子技术在通信中的应用光电子技术在通信领域具有重要的应用价值,其中光纤通信是光电子技术应用最广泛的领域之一。
下面是光电子技术在通信中的几种应用:3.1 光纤通信光纤通信是利用光信号在光纤中传输信息的通信方式。
光电子技术重点像散:由位于主轴外的某一轴外物点,向光学系统发出的细单色圆锥形光束,经该光学系列折射后,不能结成一个清晰像点,而只能结成一弥散光斑。
即使在消除了球差和彗差的光学系统中,远离光轴的物点发出的细光束,经折射后仍不能成一个理想像点。
单心光束经折射后成为像散光束,在近轴光线成像的像平面上可接收到椭圆形光斑。
当接收屏向光学系统逐渐移近时,像斑由长椭圆变为在子午面内的竖线,称为弧矢焦线,而后变为圆斑,称为明晰圆,进而变为扁椭圆,又变为垂直于子午面的横线,称为子午焦线。
通常用弧矢焦线和子午焦线在主轴上的投影距离表示像散的大小。
像散形成过程,用下图来表示:性质:(1)如果光学镜头在加工和装调时没有偏心,又没有倾斜放置的平板玻璃或棱镜,那么轴上点成像是不会有像散的。
因此说,像散是轴外点的像差。
当物点离外光轴逐渐远时,那么像散也将逐惭增加。
(2)像散为零时,子午细光束像点和弧矢细光束像点重合,但不与高斯像面重合,所以像面弯曲仍然存在,这种像面弯曲叫匹兹瓦尔弯曲。
球差:轴上物点的物距L确定时,其像点位置L'是孔径角U(或h)的函数,实际像点与理想像点的位置之差,叫做球差。
球差(Spherical aberration)亦称球面像差。
轴上物点发出的光束,经光学系统以后,与光轴夹不同角度的光线交光轴于不同位置,因此,在像面上形成一个圆形弥散斑,这就是球差。
一般是以实际光线在像方与光轴的交点相对于近轴光线与光轴交点(即高斯像点)的轴向距离来度量它。
对于单色光而言,球差是轴上点成像时唯一存在的像差。
轴外点成像时,存在许多种像差,球差只是其中的一种。
除特殊情况外,一般而言,单个球面透镜不能校正球差,正透镜产生负球差,负透镜产生正球差。
对一定位置的物点而言,当保持透镜的孔径和焦距不变时,球差的大小随透镜的形状而异。
因此,以适当形状的正、负透镜组合成的双透镜组或双胶合镜组是可能消球差的一种简单结构。
保持透镜的焦距不变而改变透镜形状,犹如把柔软的物体弯来弯去,故被称为透镜的整体弯曲,它是光学设计时校正像差的一种重要技巧。
光电子技术知识点
光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,它涉及到光的产生、传输、
操控以及光与电子的相互转换等方面的知识。
光电子技术在现代科学和工程领域中具有广泛的应用,包括通信、能源、医学、材料科学等多个领域。
本文将介绍一些光电子技术的基本知识点。
第一,光的特性。
光是一种电磁波,具有波动性和粒子性。
光的波长和频率决
定了它的颜色和能量。
光的传播速度是光速,约为3×10^8米/秒。
光的传播可以受
到材料的折射、反射和散射等现象的影响。
第二,光的产生。
光可以通过多种方式产生,例如热辐射、激光、荧光等。
其中,激光是一种特殊的光源,具有单色性、相干性和定向性等特点,被广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域。
第三,光的传输。
光的传输可以通过光纤实现。
光纤是一种具有高折射率的细
长材料,可以将光信号通过全反射的方式传输。
光纤具有低损耗、大带宽和抗电磁干扰等优点,在通信领域得到广泛应用。
第四,光的操控。
光的操控可以通过光学器件实现。
光学器件包括透镜、棱镜、偏振器等,可以对光进行聚焦、分光、偏振等操作。
光学器件在光通信、成像、激光加工等领域中起着重要的作用。
第五,光与电子的相互转换。
光与电子的相互转换可以通过光电效应和光伏效
应实现。
光电效应是指当光照射到金属或半导体表面时,产生电子的释放现象。
光伏效应是指当光照射到半导体材料中时,产生电子和空穴的产生和分离现象。
光电效应和光伏效应在太阳能电池、光电二极管等器件中得到应用。
综上所述,光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,涉及到光的特性、产生、传输、操控以及光与电子的相互转换等知识点。
光电子技术在现代科学和工
程领域中具有广泛的应用前景,为我们的生活和工作带来了许多便利和创新。
随着科技的不断进步,光电子技术将继续发展,为人类社会的进步做出更大的贡献。