激光与光电子
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光电子技术与激光基础
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一
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光 电子 技 术 与 激 光 基 础
激 光场 噪 声 对原 子 共 振荧 光 压缩 性 质 的 影 响 〔 中 〕 刊 柯 莎莎 刀 量 子 电子 学 报 一 一 研 究 了 由相 干 场 和 随 机 场 驱 动 的 二 能 级 原 子荧 光 场的 压 缩 谱 在强 场驱 动 和 大失 谐条 件下 荧光 场 正 规 噪音 谱 的 振 幅 出 现 双模 压缩 并 且通 过调 节 原子的拉 比频率可 以来 控制压 缩频 率 同 时压 缩还 随 着 随机 强 度 的 增 大 而 减 小 压缩 谱 还 与 相 干 场 和 随 机场 之 间 的 相对 相 位 有 关 切 参
、
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恢 复 时 司约 为
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参
光 电子 技 术
红外 导 引头 干 扰 英〕
, 一Leabharlann 。。〔 会
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一
红外 调谐 关 系及 其 衍 射 波 长 特 性 研 究 〔 刊
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应 用 于 频 谱分 析 的 高 分 辨 率 声 光 偏 转 器 〔 中 〕何 晓 刊 亮 压 电与 声 光 一 一 介绍了 应用 于 频谱分 析的高分辨率 声 光 偏 转器 描 述 了 偏 转 器 的 原理 设 计 给 出 了 光 波 长 带 宽 分辨率 峰值衍射效率 线偏 振 凡 比 光 的实验结果 参
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低 云 中 短 波外 表 观 辐 射模 型 研 究 〔 中 〕高 永 攀 刀 红 刊
‘
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外 与 激光 工 程 一
,
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一
基 于 分形 和 动 态 规 划 的 复 杂 背 景 红 外 目 标 边 缘 检 测 刑 中 〕闰 晓 坷 北 京 理 工 大 学 学 报 一
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光 电子 技 术 与 激 光 基 础
激 光场 噪 声 对原 子 共 振荧 光 压缩 性 质 的 影 响 〔 中 〕 刊 柯 莎莎 刀 量 子 电子 学 报 一 一 研 究 了 由相 干 场 和 随 机 场 驱 动 的 二 能 级 原 子荧 光 场的 压 缩 谱 在强 场驱 动 和 大失 谐条 件下 荧光 场 正 规 噪音 谱 的 振 幅 出 现 双模 压缩 并 且通 过调 节 原子的拉 比频率可 以来 控制压 缩频 率 同 时压 缩还 随 着 随机 强 度 的 增 大 而 减 小 压缩 谱 还 与 相 干 场 和 随 机场 之 间 的 相对 相 位 有 关 切 参
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光 电子 技 术
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红外 调谐 关 系及 其 衍 射 波 长 特 性 研 究 〔 刊
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应 用 于 频 谱分 析 的 高 分 辨 率 声 光 偏 转 器 〔 中 〕何 晓 刊 亮 压 电与 声 光 一 一 介绍了 应用 于 频谱分 析的高分辨率 声 光 偏 转器 描 述 了 偏 转 器 的 原理 设 计 给 出 了 光 波 长 带 宽 分辨率 峰值衍射效率 线偏 振 凡 比 光 的实验结果 参
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低 云 中 短 波外 表 观 辐 射模 型 研 究 〔 中 〕高 永 攀 刀 红 刊
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外 与 激光 工 程 一
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基 于 分形 和 动 态 规 划 的 复 杂 背 景 红 外 目 标 边 缘 检 测 刑 中 〕闰 晓 坷 北 京 理 工 大 学 学 报 一
激光与光电子学技术的最新进展
激光与光电子学技术的最新进展在当代科技领域中，激光与光电子学技术是备受关注的两个领域。
它们凭借着自身的品质和特点，成为了众多领域的主要研究方向。
最新的进展更是让人们对这两个领域的未来充满了期待。
一、激光技术的最新进展现在的激光技术已经深入各个领域，并不再是像以前那样只用于医疗和军事领域。
激光技术在现在还能被用于3D 打印技术，制作高品质的产品。
同时，激光技术还在交通领域有着广泛的应用，使用激光雷达技术对行车道路和交通情况进行快速扫描，提高车辆行驶的安全性。
最新的激光技术发展方向是微型激光器技术，尺寸小，重量轻，功耗低且寿命长。
这种技术的应用范围非常广泛，比如说，它可以用于智能手机的光通讯技术等日常生活中的科技产品。
此外，激光技术还可以实现高效、低能量损耗或零能量损耗的物质加工。
例如，激光灰度拉微加工技术组合电子束、等离子体、化学剥蚀和光化学微纳加工的优点，可以实现在珂米级尺寸下进行各种形式的微纳标记、微纳加工和微纳装配等研究。
这些技术的成功实现将使设备微型化，降低制造成本，提高集成度，广泛应用于物联网、智能人机交互等领域。
二、光电子学技术的最新进展光电子学技术从其出现以来，便一直是一个原理相对简单，效果却非常出色的技术。
在半导体材料和光电探测器方面有了长足的发展。
例如，在早期的光电子学技术研究中，研究人员通过使用铟镓锗（InGaAs）和锗（Ge）材料制备了新型高效率光电探测器，并实现了高速、高灵敏度的探测。
最新的光电子学技术发展方向是研究高性能、小尺寸、低功耗等特点的新型半导体材料，如硝化镓（GaN）、氧化铝（Al2O3）、氮化硼（BN）等，其在新型半导体激光器、功率器件和光电探测器中的应用非常广泛。
新型光电子学技术不仅可以在科学研究、医学治疗、航天探测等领域中起到重要作用，并可以用于电子设备中，比如芯片内集成的激光器和探测器，大大提高了电子设备的工作效率和精度。
三、总结激光技术和光电子学技术已经广泛应用于各个领域，并构成了现代科技的重要组成部分。
激光的工作原理
激光的工作原理激光，全称为“光电子激光”，是一种具有高度相干性和高能量密度的特殊光线。
激光的工作原理是基于光的受激辐射过程和共振辐射过程。
激光的产生主要依赖于激光器，激光器是一种能够产生激光的装置，它能够将其他形式的能量转化为激光能量。
激光的工作原理主要包括三个基本过程，受激辐射、自发辐射和吸收辐射。
首先，当激光介质受到外界能量激发时，原子或分子的电子跃迁至高能级，形成激发态。
接着，当处于激发态的原子或分子受到外界的激发光子的作用时，它们会发生受激辐射，释放出与激发光子完全一致的光子，这些光子具有相同的频率、相位和方向，从而形成了相干光。
最后，激光介质中的原子或分子在外界条件下发生自发辐射和吸收辐射，使得激光器中的光子数保持在一个稳定的水平，从而保持激光的输出。
激光的工作原理还与激光器的结构和工作方式密切相关。
常见的激光器包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。
其中，气体激光器利用气体放电或化学能转换为光能，固体激光器利用固体材料的能级结构来实现激光输出，而半导体激光器则是利用半导体材料的载流子复合过程来产生激光。
除了激光器的结构和工作方式，激光的工作原理还与激光的放大过程密切相关。
激光的放大是通过光的受激辐射过程实现的，当激光通过增益介质时，受激辐射会使得激光的能量逐渐增加，从而实现激光的放大。
放大过程还需要通过光学腔来实现光的反射和增益介质的激发，以保证激光的输出。
总的来说，激光的工作原理是基于光的受激辐射过程和共振辐射过程，通过激光器、激光的放大过程和光学腔等装置来实现。
激光具有高度相干性和高能量密度的特点，因此在医疗、通信、材料加工等领域有着广泛的应用前景。
对激光的工作原理有深入的理解，有助于更好地应用和发展激光技术。
激光与光电子技术
通信方面，1964年9月用激光演示传送电视图像，
1964年11月实现3～30公里的通话。 工业方面，1965年5月激光打孔机成功地用于拉丝 模打孔生产，获得显著经济效益。 医学方面，1965年6月激光视网膜焊接器进行了动 物临床实验。 国防方面，1965年12月研制成功激光漫反射测距机 （精度为10米/10公里），1966年4月研制出遥 控脉冲激光多普勒测速仪。 在起步阶段我国的激光技术发展迅速，无论是数量 还是质量，都和当时国际水平接近。
3. 测量衍射效率
4. 测量超声光栅的光栅常数 思考：1.如何由声光晶体制作声光调制器 2.解调器应具备怎样的物理性质？
§4 表面等离子体共振技术 一、现实中的等离子体 太阳风
日冕
宇宙中99％的已知物质是等离子体
数密度：103 m-3 ---- 1033 m-3 温度：10-1ev --- 106 ev (104 K---- 1010 K) 1ev ~ 11600 K
稍后，美国物理学家查尔斯· 汤斯以及前苏联物理学家 马索夫和普罗霍洛夫先后提出了利用原子和分子的受 激辐射原理来产生和放大微波的设计。
1954年，第一次实现了氨分子微波量子谐振器，由此诞 生了一个新的学科：量子电子学，开辟了利用粒子中的 束缚电子与电磁场的相互作用来放大电磁波的新路。 1958年，汤斯和肖洛提出了利用尺度远大于波长的开 放式光谐振腔实现激光器的思想。布隆伯根提出了利 用光泵浦三能级原子系统实现粒子数反转分布的构想。
2. 光源的调制 此调制方法也适于音 内调制：信号直接控制光源的工作电流 频信号光纤传输实验 光源的 特点：易于实现，适于中低速传输 调制 外调制：利用光通过介质时的电光、声光、 磁光等效应实现信号对光强的调制。 特点：光源输出功率恒定，适于高 本实验采用 速传输 内调制 V+ V+ P R1 LED R LED 直流偏置点 调制 信号 调制信号 R2 I
光电子学与激光技术考试试题
光电子学与激光技术考试试题第一部分：选择题（共30小题，每题1分，共30分）1. 光电子学是研究光与电子相互作用的学科，其主要研究内容包括以下哪些方面？A. 光的发射和吸收B. 光的传播和检测C. 光的调制和放大D. 光的干涉和衍射E. 光的散射和束缚2. 下列哪个物理现象是激光器工作的基础？A. 斯托克斯反馈B. 场致电子发射C. 弛豫振荡D. 光子传导E. 反受激辐射3. 下列哪种材料可以实现光的放大效应？A. 金属B. 液体D. 常温等离子体E. 电解质4. 激光器的输出特性可以通过以下哪个参数来描述？A. 散射率B. 反射率C. 出射功率D. 聚焦能力E. 相干长度5. 下列哪个激光器适用于进行组织切割和焊接等医疗手术？A. 氦-氖激光器B. 二氧化碳激光器C. 氮化镓激光器D. 半导体激光器E. 铒光纤激光器6. 在激光器中，激光能量被放大的过程涉及以下哪个物理过程？A. 激发C. 辐射D. 寿命短E. 冷却7. 光纤通信是现代通信技术的重要组成部分，光纤通信系统中常用的光纤材料是？A. 金属光纤B. 塑料光纤C. 多模光纤D. 单模光纤E. 混合光纤8. 激光技术被广泛应用于以下哪个领域？A. 化学分析B. 材料加工C. 医学诊断D. 通信传输E. 光学显示9. 激光器的输出波长是由哪个物理量决定的？A. 光子能量B. 材料厚度C. 折射率D. 能带宽度E. 能级差10. 光电二极管广泛应用于以下哪个领域？A. 集成电路制造B. 光学计量C. 医学成像D. 触摸屏显示E. 激光雷达第二部分：填空题（共10小题，每题2分，共20分）11. 激光的特点是_________。
12. 光通信系统中，光纤是一种_________。
13. 激光放大器中，补偿模块的主要作用是_________。
14. 半导体激光器的能级结构是由_________组成的。
15. 光的散射现象包括_________散射和_________散射。
光电子学与激光技术
０ １ １８ ８００９ ５ ０ ・２ １ ０
小型近红外玉米蛋 白质成 分分析仪器设计 的波 段选择 ＝Ｃ ｏ ｅ ｈｉ ｃ
ｏ ｖ ａ ｄ ｉ ｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｔ ｐ ｅ ｒｉ ｆａ ｅ ｏ ｎ ｐ ｏ ｅｎ ｆ ｗａ ｅ ｂ ｎ ｎ ｄ ｓｇ ｆ ｍｉ ｉ ｅ ｎ ａ — ｒ ｄ ｃ ｒ ｒ ｔ ｉ ｙ ｎ ｒ
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Ｑ 生 箜 兰 笙 Ｑ Ｑ 鲞 塑
±垦堂 塑型
一
．
而 Ｌ Ｄ和 Ｌ Ｄ是最常用 的显示 器件 ．在大规模可编程逻 辑器 Ｅ Ｃ 件 Ｆ ＧＡ 与 Ｃ Ｌ 的硬件 基础 上，根据显示译码器 原理运用 Ｐ ＰＤ Ｖ Ｌ硬件描述语言对 Ｌ Ｄ／ Ｃ 的通用七段显示译码器 进行 ＨＤ Ｅ ＬＤ 了设计 ，同时使用 ＱＵ Ｔ ＳＩ开发软件对设计 电路进行 了时 ＡＲ Ｕ Ｉ 序 仿真和 功 能验 证． 该设计 在大 规模 数字 电路 的数码 显示 中 更为 实用 ，具有设 计简 单、使用灵活 和工作可靠等优 点．图 ５ 参７ 关键词 ：译码器 ；仿真 ；ＶＨ ＤＬ描述 ；数字 电路 ；脉冲信号
０ １ １８ ８００６ ５ ０ ・２ １ ０
建立 了以光线入射方 向和 晶体光轴方 向为基准 的入射坐标系 ， 利 用 波 法 线 反 曲面 方 程 和 电磁 场 在 晶 体 折 射 界 面 处 切 向 分 量 连续性 的边界条件 ，得 到 了晶体 中波法线方 向、射线方 向、波 法线折 射率 和射 线折 射率 的表达 式． 从非 常光 的射线方 向和 射线折射率 出发 ，得 到了在任 意的 晶体光轴方 向和入射角条件 下 ，光通 过单轴 晶体 后寻常 光 、非常 光 的光 程差 表达式 ．对 Ｌ ｏ 型滤光单元 的透 射率和视场进行 了计算分析后发现 ，滤光 ｙｔ 单元的透射率随光线入射 角的变 化呈现一定 的周期性 ，视场随 光轴倾 角的增 大而减 小．得 出了透射率 和视场 随光轴倾角 （ 光 轴与 晶体表 面的夹角） 光线入射 角（ 和 光线在 晶体表面 的入 射角） 的变化 规律 ．讨 论 了通 过 改变 晶体倾角 实现 滤光器 调谐和 补 偿 晶体厚度加工误差等技术 问题 ．图 ７表 １ ９￣ 金华） 参 （Ｊ Ｊ 关键 词：单轴 晶体 ；滤光 器；射线折射 率；波法线；光程差； 视场
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建立 了以光线入射方 向和 晶体光轴方 向为基准 的入射坐标系 ， 利 用 波 法 线 反 曲面 方 程 和 电磁 场 在 晶 体 折 射 界 面 处 切 向 分 量 连续性 的边界条件 ，得 到 了晶体 中波法线方 向、射线方 向、波 法线折 射率 和射 线折 射率 的表达 式． 从非 常光 的射线方 向和 射线折射率 出发 ，得 到了在任 意的 晶体光轴方 向和入射角条件 下 ，光通 过单轴 晶体 后寻常 光 、非常 光 的光 程差 表达式 ．对 Ｌ ｏ 型滤光单元 的透 射率和视场进行 了计算分析后发现 ，滤光 ｙｔ 单元的透射率随光线入射 角的变 化呈现一定 的周期性 ，视场随 光轴倾 角的增 大而减 小．得 出了透射率 和视场 随光轴倾角 （ 光 轴与 晶体表 面的夹角） 光线入射 角（ 和 光线在 晶体表面 的入 射角） 的变化 规律 ．讨 论 了通 过 改变 晶体倾角 实现 滤光器 调谐和 补 偿 晶体厚度加工误差等技术 问题 ．图 ７表 １ ９￣ 金华） 参 （Ｊ Ｊ 关键 词：单轴 晶体 ；滤光 器；射线折射 率；波法线；光程差； 视场
光电子学与激光技术
线提取 ．图 １ Ｏ参 ２ ４ 关 键词：多晶硅 薄膜 ；热扩散系数 ；表 面加工技术 ；在线提取
Ｏ １Ｏ ４ ６６７７ ５ ０ ・１ １ ０
ａｓｒｉｇ ｐｒｃｅ ［ ，中］刘 凌云（ ｂ ｏｂｎ ａｔ ｌｓ 刊 ｉ ／ 华
用 于数 字 微 流体 器 件 的介 质 上 电润 湿
吸波微 粒 的散射 和 吸收特 性＝ ｃｔ ｒｇ Ｓａｅｉ ｔｎ
ａ ｄ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｈ ａ ｔｒｓ ｃ ｏ ａ ａ ｎ ａ ｓ ｒ ｔ ｃ ａ ｃｅ ｉｔ ｓ ｆ ｒ ｄ ｒ ｏ ｒ ｉ
态冷却热 电分析模 型 ，综合考虑 了梁冷 却过程 中各种散热 因素即对流 、辐射 以 及 向衬底传 热的影响．实验测得 的该表 面 加工多 晶硅 薄膜热扩散 系数是 Ｏ１５ ． ６ ｃ ｓ 方块 电阻 如 是 １６ ５ Ｑ） ｍ２１（ ． ．理论 １２ 分析和 实验表 明，该方法也能够实现 其 他 工艺制作 的导体薄膜热扩散系数 的在
（ＷＯ 液 滴产 生器 ［ ，中］ 曾雪锋 Ｅ Ｄ） 刊 ／
中科技 大 学 电子 科 学与技 术系 ，湖 北 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ４，龚荣洲 ．王鲜 ，何 华辉， ， 华 中 科 技 大 学 学 报 ． ２ ０ ３ （） 一 ｏ ６， ４５． 一
７￣７ ４ ６
（ 华 大 学 微 电 子 学 研 究 所 ， 北 京 清 １０８） ０ ０ ４ ，岳瑞峰 ， 吴建 刚，胡欢 ， 良， 董
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２ ０ ， ．２ Ｎｏ １ ０ ６、 １１ ， ．６ ０
报 ． ２ ０ ，２ （） ８ ２ — ０ ６ ６２． —暑 ～９
研 究 类 （ 工程与技术科 学） 改性的研究中 ， 发现 Ｓ Ｍ 脉冲 电压极 性 Ｔ 对 实验结果有 影响．该文为此构 建了物 理 模型，分析表 明在 不 同极 性的脉冲 电 压下 ，分别主要呈现 电场效应或 电子轰 击 效应 ．需要针对 具体材料 的具体加工 要 求 ，选 择 Ｓ Ｍ 相 应 的脉 冲 电压 极 Ｔ
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用 于数 字 微 流体 器 件 的介 质 上 电润 湿
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中科技 大 学 电子 科 学与技 术系 ，湖 北 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ４，龚荣洲 ．王鲜 ，何 华辉， ， 华 中 科 技 大 学 学 报 ． ２ ０ ３ （） 一 ｏ ６， ４５． 一
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研 究 类 （ 工程与技术科 学） 改性的研究中 ， 发现 Ｓ Ｍ 脉冲 电压极 性 Ｔ 对 实验结果有 影响．该文为此构 建了物 理 模型，分析表 明在 不 同极 性的脉冲 电 压下 ，分别主要呈现 电场效应或 电子轰 击 效应 ．需要针对 具体材料 的具体加工 要 求 ，选 择 Ｓ Ｍ 相 应 的脉 冲 电压 极 Ｔ
光电子学与激光技术
ｗａ ． ｖ ｓｉａｏ 刊 ，中］袁家德（ ｒ ｗａｅ ｃｌ ｔｒ［ ｄ ｏ ｌ ， 电 子 科技 大 学物 理 电子学 院 ，成都 ６０ ５ ） １０ ４， 蒙林 ，鄢扬 ，高荣 ，胡庆， ， 强激光与粒子
柬 ． ２０ ， １（） １５ ～ １６ 一 ０ ６ ８９． ５ ９ ５ ３ 一
３ ７ ３ ０， ３ ４ ６ ～ ７ ７
关键词 ：电容层析 成像 ；分布 电容 ：相 干技术；锁相环 ；交流激励
Ｏ ０ １ ３ ７４０７ ５ ０・２ １ ０
ｘ 波 内 同轴 膜 片加 载相 对 论 返 波 振 荡 器 的 特 性 研 究 一 Ｒ ｓａｃ ｏ ｂｎ ｅｅｒｈ ｎ Ｘ．ａｄ
００１３ ７４０ ９ ５ ０ ・２ １ ０
频信号与另一路严格 同频同相的信号进 行 同步检波 而得 到被测信号 ，因此硬件 装 置 中移 相 电路 的输 出 必 须 精 确 地 与 检 测信号达到 同步 ．但 是在 Ｅ Ｔ系统中， Ｃ 存 在 大 量 的 分 布 电 容 ，不 同 的分 布 电 容 又产生不 同的相位 ，所 以这些分布 电容 对检 测系统有很大 的影响 ．介绍 了一 种 不 受 分 布 电容 影 响 的 电容 检 测 系 统 ， 该 系统应用相干技术来消 除分布 电容的影 响，从而提 高 了 Ｅ Ｔ 检测系统 的准确 Ｃ
１５ ４
ｈ ｉ ｅｅ ｃ ｏ ｕ 刊 ｔｅＰｅｃ ｌ ｔ ｎｇ ｎ ［ ， 中 ］ 赤如 ｒ ｅｒ ， 杨 （ 电子 科技 大学应 用物 理研 究所 ，成 都 ６０５） １０ ４ ，贾宝富 ，朱兆君， ， 强激光 与粒 子 束 ． ２０ ， １（） １４ ～ １４ 一 ０ ６ ８９． ５ ４ ５ ８ 一 在低 压 缩 比 、低导 流 系 数情 况 下 ，对 Ｖ ｕ ｈｎ 迭 代 综 合 法 因 阴 极 半 锥 角 初 始 ａｇ ａ 值取 得 不 合理 而 失 效 的原 因进 行 了分 析 ，并对其 中的迭代 公式进行 了合理修 正 ．采 用 Ｖ ｕ ｈ ｎ迭 代 综 合 法 和 修 正后 ａｇａ 的迭代综合 法验 算 了 １ ３支不 同性 能的 电子枪 ，结 果表 明：采用修正迭代 法， 阴极半锥角初始值 即使在 ０ ～７ 。 。 ０ 取值 ， 都 能 得 出 正 确 的 计 算 结 果 ． 在 原 来 Ｖ ｕ ｈ ｎ法 适应 的情况下 ，修 正法与原 ａｇ ａ 方 法 的 阴极 半 锥 角结 果之 间差值 小 于 １；在原来 Ｖ ｕ ｈ ｎ法 失效 的情况下（ 。 ａｇ ａ 如 低 导流系数 、低压缩 比小于 ７ ，改进后 ） 的方 法 也 能得 到 接近 实 测 值 的合 理结 果 ．图 ２表 ３参 ７ 关键词 ：高 功率 微波 ；皮尔斯 电子枪 ； Ｖ ｕ ｈ ｎ 迭 代 综 合 法 ； 阴极 半 锥 角 ； 电 ａｇａ 子枪初始值设计
光电子学与激光技术
采 用 免 疫 组 化 法 检 测 肿 瘤 病 理 切 片 中血 管 内 皮 生 长 因 子 （ Ｅ Ｆ 的受体 Ｋ ｖ Ｇ ） ＤＲ， 结果表 明， 经过 电场处理 的肿瘤 的 Ｖ Ｇ Ｅ Ｆ 受体 Ｋ ＤＲ 明 显 下 降 ，肿 瘤 血 管 的 生 长 受 到 明显 的抑 制 ． 图２ 表 ４ （ 兴 旺） 参５周 关 键 词 ： 电脉 冲 ；顺 铂 ； 电化 学 疗 法 ；肿 瘤
０ １ １ ５ ８４０６ ５ ０ ・２ １ ０
基于 Ｌ Ａ． ＧＭ 波长转换器消光 比特性的数值分析 －Ａ ａ ｓ Ｏ Ｘ ｎ ｙｉ ｌ ｓ
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ｇｎ ｒｔ ｎｕｉｇ ｌ ｇ —ｐｒ ｒ ｈｔｃｎ ｕ ｔ ｅａ ｔ ｎ ［ ， ｅ ｅａ ｏ ｓ ａ ｅａｅｔ ｅｐ ｏｏ ｏ ｄ ｃ ｖ ｅ ａ 刊 ｉ ｎ ｒ ｕ ｉ ｎ ｎｓ
中］ 刘 明利（ 国科 学院西安光 学精密机械研 究所瞬态光 学与 ／ 中 光子技术 国家重点实验室，西安７ ０ １） １ １９，张同意，孙传东，王 屹 山， 朱少岚 ， 凡， 卫 ∥光子学报． ０ ７ ３ （０ ． ｌ９ ～ 李 赵 一２ ０ ， ６１） ７ ３ 一
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２０ ０ ８年 第 ｌ ４卷 第 ｌ ４期
中 国学术期刊文摘
ｌ３ ５
采 用 电 脉 冲 结 合 低 剂 量 顺 铂 的 电 化 学 疗 法 （Ｃ ） 疗 裸 鼠 Ｅ Ｔ治 Ｓ Ｖ 细 胞 异 种 种 植 瘤 ． ６ 疗 程 后 ， 电化 疗 组 的 抑 瘤 率 、 肿 ＫＯ 个
光电子学与激光技术
报道了氮化锌 空心粉末的制备和表征．将 纯 Ｚ ｎ粉置于流量为 ５ ０ｍＬ ｍ ｎ的 ＮＨ 气 流 中 ，在 ６ ￣温 度 下氮 化 １０ｍｉ，制 ０ ／ｉ ０ Ｃ ５ ｎ 备出 ｚ ３ ２ ｎＮ 空心粉末．用 ｘ射线衍射（ Ｒ 和扫描电子显微镜 Ｘ Ｄ） （Ｅ 对 制 备 的 Ｚ ３ 空 心粉 末 进 行 了确 认 、观 测和 表 征 ． 图 Ｓ Ｍ） ｎＮ２ ２参 １ ３ 关键词 ：ｚ ３ ２ ｎＮ ；空心粉末 ；ｘ射线衍射 ；扫 描电子显微镜
介 绍 了中 国计 量院新建 立 的一套静 态膨胀法 真空 系统，其测 量 范 围 ： × １Ｉ Ｐ ～ １ １ ａ 扩 展 不 确 定 度 ： ． ％￣００ ％ ５ ０４ ａ × ０ Ｐ ， ０１ ９ ．２ （＝２．用参考体积法确定了系统体积 比，并用增量法和预压 ） 累积法进 行 了体积 比复测 ．用对流 风扇 的方 法减小 了系统温 度 分 布 差 ． 图 ３ ４参 １ 表 ０ 关键词：膨 胀；真 空；体积 比；不确定度
号 处 理 器
０ １ １ １ ８２１６ ５ ０ ・１ １ ０
氮 化 锌 空 心粉 末 的 制备 和表 征 ＝Ｓ ｎ ｅｉ ａ ｄ ｃａａｔ ｉａ ｏ ｙ ｔ ｓ ｎ ｈｒｃ ｒ ｔ ｎ ｈ ｓ ｅ ｚｉ ｏ Ｚ ３ ｐ ｗ ｅ ｏ ｈｌ ｗ ｇａｎ 刊 ， 中 ］王 书运 （ 东师 范 大 ｆ ｎＮ２ ｏ ｄｒ ｆ ｏｌ ｒｉｓ［ ｏ ／ 山 学物理与电子科学 学院，济南 ２ ０ １） 真空科学与技术学报． ５０ ４ ／ ／ 维普资讯 Fra bibliotek１４ ５
Ｃｈｎ ｓ ｃｅ ｃ ｓ ａ ｔ Ｃｈｎ ｓ ｉ ｏ ） ｉ ｅｅＳ ｉｎ ｅＡｂ ｔ ｃｓ（ ｉｅｅＥｄｔ ｎ ｒ ｉ
２ ０ ｏ ． ４ Ｎｏ １ ０ ８Ｖ １ １ ， ． ２
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激光与光电子技术 光电子学
激光与红 外物理学 非线性 光学 半导体光 电子学
导波 光学 介 质 导 波
非 线 性 光 学
傅立叶 光学
强 电 磁 弹 光 光 光 (声 ) 光 光 学
光 发 非 电 光 线 转 性 换 光 学
效
Q
应
混 移 锁 调 激复 传 调 偏 开 存 全 滤 共 频 卷 相 逻 延 放 补 整 解 显 探 频 频 模 光用 感 制 转 关 储 息 波 轭 谱 积 关 辑 迟 大 偿 形 调 示 测
激光与光电子技术
4. 我国激光器的发展
◆ 1957年，王大珩等在长春建立了我国第一个光学 专业的研究所——中国科学院（长春）光学精密仪器 机械研究所（简称“光机所”）。并且在1999年7月 和中科院长春物理研究所整合。
王 大 珩
激光与光电子技术
◆ 1961年9月，在王之江主持下，我国第一台 红宝石激光器研制成功。
中红外区：2.5～25微米，对应分子转动能级和振动 能级之间的跃迁
远红外区：25～1000微米，对应分子转动能级之间
的跃迁
激光与光电子技术 四、红外辐射的特点
◆电磁波，具有与可见光相似的特性，如反射﹑折
射﹑干涉﹑衍射和偏振
◆人眼对红外辐射不敏感，需用红外探测器才能探
测到；
◆红外辐射的热效应比可见光要强很多； ◆红外辐射更容易被物质吸收，但对薄雾来说，长
激光与光电子技术 在多项国家级战略性科技计划中，激光技术受到重视。 “863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术（包 括用于信息领域的激光技术） 1. 测距和测卫 新一代实用测距系统投入使用，完成了预定的重 要任务。第三代锁模激光器加微机系统在大于8000 公里距离上精度达厘米级。 2. 惯性约束核聚变（ICF）激光驱动器——“神光”系列 3. 新型激光器 两种高功率连续波化学激光器，3.8微米的氟氘 激光器（DF）和1.315微米短波长氧碘激光器 （COIL），均取得突破性进展，功率和光束质量仅 次于美国，达到当前国际水平。
激光与光电子技术
§4 表面等离子体共振技术
◆现实中的等离子体 ◆等离子体（Plasma）的含义 ◆表面等离子共振原理 ◆表面等离子体共振技术简介
激光与光电子技术 一、现实中的等离子体 太阳风
激光与光电子技术
日冕
激光与光电子技术
宇宙中99％的已知物质是等离子体?
数密度：103 m-3 ---- 1033 m-3 温度：10-1ev --- 106 ev (104 K---- 1010 K) 1ev ~ 11600 K
J (V ) J
2 m
2 m
(V )
相应各级衍射光的频率为ω+mΩ，即衍射光相对 入射光有一个多普勒频移。
激光与光电子技术 (2) 超声驻波的情况 在这种情况下，介质中沿x1方向的折射率分布为 n(x1,t)=n0+(Δn)Msin(Ωt)sin（Ksx1) 光通过这种声光介质时，其衍射极大的方位角θ仍满足
激光与光电子技术
1. 激光器的诞生背景
1917年，爱因斯坦在量子理论的基础上提出受激辐射 的概念，这为激光器的出现奠定了理论基础。 1951年，美国物理学家珀塞尔和庞德在实验中成功地 实现了粒子数反转，并获得了每秒50千赫的受激辐射。
稍后，美国物理学家查尔斯· 汤斯以及前苏联物理学家 马索夫和普罗霍洛夫先后提出了利用原子和分子的受 激辐射原理来产生和放大微波的设计。
Λsinθ=mλ
m=0, ±1, …
各级衍射光强将随时间变化，正比于m(VsinΩt)， 以 2Ω的频率被调制。
理论分析指出 , 在声驻波的情况下 , 零级和偶数级衍射 光束中 , 同时有频率为 ω ,ω ±2Ω ,ω ±4Ω ,„ 的频率成分 ; 在奇数级衍射光束中 , 则同时有频率为 ω ±Ω , ω ±3Ω ,„ 的频率成分。
红外技术的研究涉及的范围相当广泛，既有目标的 红外辐射特性，背景特性，又有红外元、部件及系 统；既有材料问题，又有应用问题。
激光与光电子技术 六、红外通信实验 1.实验内容 1)几种材料的红外特性测量 2)发光二极管的伏安特性、输出特性、角度 特性测量。 3)光电二极管伏安特性测量 4)基带调制传输实验 5)副载波调制传输实验 6)音频信号、数字信号传输实验
n n0 (n) M sin(K s x1 t )
激光与光电子技术
激光与光电子技术 根据理论分析，各级衍射光的衍射角θ满足如下关系：
Λsinθ = mλ m = 0, ±1, … 相应于第m 级衍射的极值光强为：
I m I i J (V )
2 m
V 2 (n) M sin(K s x1 t )L /
光载波 光信Βιβλιοθήκη 加载光信号传输 光电子技术
光接收
激光与光电子技术
§1激光原理与激光技术
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生活中的激光
激光器的发展简史 He-Ne激光器的结构与工作原理
激光与光电子技术
一、 生活中的激光
激光与光电子技术
二、 激光器的发展简史
激光器产生的背景 世界上第一台激光器
激光器的早期发展和种类
我国激光器的发展
激光与光电子技术 §3 晶体声光效应 一、什么是声光效应
超声波在介质中传播时引起介质的弹性应变作时 间上和空间上的周期性的变化，并且导致介质的折 射率也发生相应的变化。当光束通过有超声波的介 质后就会产生衍射现象，这就是声光效应。
喇曼——乃斯衍射
（1)超声行波的情况
S11 S sin(Ks x1 t )
汤 斯 肖 洛
激光与光电子技术
2.世界上第一台激光器
美国的希尔多•梅曼 （Maiman, Theodore Harold 1927.7.112007.5.5）在1960年7月 演示了世界上第一台红宝 石固态激光器。他以闪光 灯的光线（Xe（氙）灯） 照射进一根手指头大小的 特殊红宝石晶体，创造出 了相干脉冲激光光束。波 长为6943×10-10米。
王 之 江
激光与光电子技术 名 称 He-Ne激光器 掺钕玻璃激光器
研制成功时间 1963年7月
1963年6月 1963年12月
研 制人 邓锡铭等
干福熹等 王守武等 万重怡等 王润文等 邓锡铭等 屈乾华等
GaAs同质结半导体激光器 脉冲Ar+激光器 CO2分子激光器 CH3Cl化学激光器 YAG激光器
激光与光电子技术 二、声光效应的应用举例:雷达波谱分析器 Λsinθ=λ
雷达波谱分析器工作原理
激光与光电子技术 三、实验内容 1. 超声驻波场中光衍射的观察 2. 测量声波的传播速度
应用拓展 利用声光效应制作 一些日常用品
3. 测量衍射效率
4. 测量超声光栅的光栅常数
思考：1.如何由声光晶体制作声光调制器 2.解调器应具备怎样的物理性质？
激光与光电子技术 1954年，第一次实现了氨分子微波量子谐振器，由此诞 生了一个新的学科：量子电子学，开辟了利用粒子中的 束缚电子与电磁场的相互作用来放大电磁波的新路。 1958年，汤斯和肖洛提出了利用尺度远大于波长的开 放式光谐振腔实现激光器的思想。布隆伯根提出了利 用光泵浦三能级原子系统实现粒子数反转分布的构想。
波红外辐射更容易通过。
激光与光电子技术 五、红外技术 研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用 的技术科学 ◆红外辐射的性质：受热物体所发射的辐射在光谱、 强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播特性--反射 、折射、衍射和散射；热电效应和光电效应等。 ◆红外元件、部件的研制，包括辐射源、红外探测器 、微型制冷器、红外窗口材料和滤光片等。 ◆红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械 ◆红外技术在军事上和国民经济中的应用。
激光与光电子技术 此调制方法也适于音 2. 光源的调制 频信号光纤传输实验 内调制：信号直接控制光源的工作电流 光源的 特点：易于实现，适于中低速传输 调制 外调制：利用光通过介质时的电光、声光、 磁光等效应实现信号对光强的调制。 特点：光源输出功率恒定，适于高 本实验采用 速传输 P V+ V+ 内调制 R1 R LED LED 直流偏置点 调制 调制信号 信号 I R2 R 基带调制：由传输信号 图 2-21 简单的调制电路 图 2-22 调制原理图 直接对光源进行调制
激光与光电子技术 三、He-Ne激光器的结构与工作原理 1. He-Ne激光器的结构及分类
激光与光电子技术 2. He-Ne激光器的工作原理
高 电 压
与激光跃迁有关的Ne原子的部分能级图
5kV左右
He-Ne激光器是典型的四能 级系统，其激光谱线主要有 三条 : 3S2P 0.6328m 2S2P 1.15m 3S3P 3.39m
激光与光电子技术 二、等离子体（Plasma）含义： 等离子体是由自由电子、离子等带电粒子以及中 性粒子(原子、分子、微粒等)组成的，宏观上呈现 准中性、且具有集体效应的混合气体 等离子体是一种电离的气体，具有很高的电导率， 与电磁场存在强烈的耦合作用，在宇宙中广泛存在， 常被看作物质的第四态。
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激光与光电子技术 3. 信号接收与解调
VEE PHOTO
研究拓展 利用照明用白光二极管 （LED）进行光通信研 究
LM386 扬声器
光接受强度显示 音频输出
音量调节
图 2-51
集电极电流与基极电流之间有固定的放大关系 ，基极电流与入射光功率成正比，则流过R的 电流与R两端的电压也与光功率成正比。
波长范围（微米）
0.75～3 3～6 6～15
15～1000
激光与光电子技术 红外大气窗口：大气对红外辐射基本是透明的
1～3微米﹑3～5微米﹑8～15微米
红外大气窗口
激光与光电子技术 ☆ 根据红外辐射产生的机理进行划分： 近红外区：0.75～2.5微米，对应于原子能级之间的