光电子技术复习要点

1、光照调制按照调制方式分为强度调制、相位调制、频率调制、波长调制以及偏振调制。

2、运用外界因素对于光纤中光波相位的变化来探测各种物理量–相位干涉型探测器。

3、半导体发光是由能带之间的电子空穴复合产生的。

4、固体激光器是以掺杂的离子型绝缘晶体和玻璃作为工作物质。

5、光探测器的要求：线性度好、灵敏度高、性能稳定。

6、光纤传感器常用的光电探测器有：光电二极管、光电倍增管、光敏电阻。

7、红外探测器的响应波长范围（光伏响应）是其电压响应率与入射的红外辐射的波长的关系。

8、光子探测利用的是半导材料在入射光的照射下产生光子效应。

9、光电导效应当红外照在半导体表面上，电子空穴对从原来的束缚状态到自由状态。

10．利用温差电势效应制成的红外探测器称为热电偶探测器。

11．任何物质的温度高于0K，就会向周围辐射红外线。

12．任何无损探测是通过测量热流、热量来鉴定被探测物的内部缺陷。

13、内光电探测器分为：光电导探测器、光伏特探测器、光磁电探测器。

14、红外探测器的性能参数：。

电压响应率、噪声等效功率、时间常数。

15、采用了红外技术的焊接、裂纹探测、军事侦察、夜视。

16、波长在1~1000um被固体吸收会显著的转变成热能。

17、完整的电磁辐射波谱：声频电磁振荡、无线电波、毫米波、红外光、可见光、紫外光、X射线、r 射线、宇宙射线。

18、红外射线传播过程中因空气分子、水分子的吸收、散射而衰减。

19、辐射出射度Me 辐射体单位面积向半空间发射的辐射通量。

附加：辐射通量：φe 单位时间内流过的辐射能量。

辐射强度：Ie 点辐射源在给定的方向上发射的在单位立体角内的辐射通量。

辐射亮度：Le 面辐射源在某一给定的方向上的辐射通量。

辐射照度：Ee 照射在面元上的辐射通量dΦe 与该面元的面积dA 之比。

20、光电池是利用光生伏特效应将光能转化成电能。

21、外光电效应：在光线作用下，使物体电子逸出表面的现象。

内光电效应：在光线作用下，使物质电导率改变的现象。

第一章 光辐射与发光源1. 辐射量、光度量及其单位1）了解辐射量、光度量的定义及其单位（辐射通量、光通量、发光强度、亮度）2）掌握视见函数的定义和规律辐射度量:只与辐射客体有关,适用于电磁波全波段。

基本量: 辐射通量(即辐射功率） 基本单位:瓦特(W)光度量: 反映人眼对不同波长电磁波的视觉灵敏度，只适用于可见光波段。

基本量: 发光强度 基本单位: 坎德拉(cd)用下标“e ”表示辐射度量，下标“v ”表示光度量。

辐射通量（辐射功率）: 单位：瓦特（W ）含义：为单位时间内流过某面积的辐射能量光通量: d =Id 单位：lm=cd sr 发光强度：I(基本量) 单位：cd (光)亮度：L=dI/(dScos ) 单位：nt=cd/m2光视效率(视见函数)V ：是归一化的光视效能: ＝555nm 的单色光视效率V =1, 为最大值. 光通量(lm )与辐射通量(辐射功率,W)的换算：)()/(683)(,,W W lm V lm e λλλνΦ⋅⋅=Φ例题： 点光源均匀发光(=500nm), 发光强度I ν=100cd,则总光通量ν = ,总辐射功率为e, = 解：总光通量ν = I νd =4I ν =400(lm ), 总辐射功率e,=ν,/683V =400/(683=(W) 2. 光源的分类了解光源器件的分类，相干光源与非相干光源的区别（激发机制与特点）。

光源器件的分类：3大类热辐射光源（卤钨灯）；气体放电光源（低压和高压,自吸收）；电致发光源（LED ）3. 热辐射描述与热辐射光源（1）掌握黑体辐射特点，色温与相关色温的概念（2）了解常用热光源，掌握卤钨灯结构、工作原理（卤钨循环）与特点。

黑体辐射特点：⑴单峰结构, 由温度唯一确定单色辐射出射度M e 的光谱分布. ⑵辐射出射度M e 随温度的升高而增大：M eb (T)=T4=10-8)T4 (SI) (斯忒藩-玻尔兹曼定律) ⑶单色辐射出射度M e 的峰值随温度的升高向短波方向移动mT =a=2898m K(维恩位移定律)用黑体的温度来标度普通热辐射源所发出光的光色性质，单位为K 。

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》复习重点第一章1.光谱·颜色分布：红外红橙黄绿蓝紫紫外x射线·可见光波段：390~770nm·红外辐射：0.77~1000um·光纤通信波段：1550nm2.激光的产生（自发辐射、受激辐射、受激吸收原理，推导爱因斯坦系数）·激光产生的条件：①光与物质相互作用②粒子数反转与光放大③满足阈值条件与谐振条件工作物质提供可以实现粒子数反转分布的物质泵浦源现工作物质粒子数反转分布的激励能源光学谐振腔可以进行方向和频率的选择3.激光器的结构4.半导体二极管激光器体积小、寿命长、输出功率大，效率高，可采用简单电流注入方式泵浦5.自发辐射、受激辐射、受激吸收受激辐射处于高能级的原子，在满足一定条件的外来光子的激励下，跃迁到低能级并发射一个与外来激励光子处于同一光子态的光子自发辐射在没有任何外界作用的情况下，离子从激发态跃迁至基态，并发射一个光子受激吸收处于低能态的原子在一定频率的辐射场作用下，吸收一个能量为hv的光子，并跃迁至高能态的过程第二章1.大气传输（名词解释）①大气窗口：近红外区，大气透过率较高的波段。

②瑞利散射：光波长远大于散射粒子尺寸~大气分子散射米氏散射：光波长相当于或小于散射粒子尺寸~大气气溶胶③大气湍流效应：大气的折射率随空间和时间做无规则的变化。

这种湍流状态使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，使光束质量受到严重影响。

④对光束传播的影响：光束直接dB，湍流尺度LdB<<L使光束整体随机偏折dB≈L使光束波前发生随机偏折dB>>L使光束强度在时间和空间上随机起伏总效果：使光束的时间和空间相干性明显退化2.电光晶体的特性·KDP、LiNbO3·x=x'cosα-y'sinαy=x'sinα+y'cosαz=z'3.声光晶体的特性·拉曼纳斯衍射：超声波频率较低，光波平行于声波入射，即垂直于声场传播方向，声光作用长度L较短~平面相位栅·布拉格衍射：声波频率较高，声光作用长度L较大，光束与广播波面以一定的角度斜入射~体光栅·波导：由引导电磁波的一组物质边界或构件制成的传输线·光纤：利用光的全反射原理将光的能量约束在界面内，并引导光波沿着光纤的轴线传播方向4.光纤的基本概念及传播特性（传导条件的推导）①光纤是一种能够传输光频电磁波的介质波导②弱导条件：Δ≈n1-n2/n1弱导：很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构③归一化频率VV>2.405只有基模能够传输V<2.405为多模传输态④光纤的传播特性：斜射光线，传导条件的推导·β<k0n1sinθc=k0n2⑤光纤色散，带宽和脉冲展宽之间的关系5.水下传播：可见光波段中，蓝绿光的衰减最小~”水下“第三章1.光束调制的概念和方法·定义：利用调制信号去改变载波的某一参数，使其参数按照信号的规律变化·要求：被调制的信号需转化为电信号，载波是传递信息附加的载体，一般要求频率高而且稳定·将信息加载于激光的过程称为调制，完成这一过程的装置称为调制器。

光电子技术前沿复习资料一、激光1、原理、方法（三个部分）爱因斯坦根据量子理论指出，当辐射场照射物质而粒子已经处在高能级E2上时，如果外来光的频率正好等于（E2 -E1）/h ，由于受到入射光子的激发，E2 能级上的粒子会跃迁而回到E1 能级上去，同时又放出一个光子来，这个光子的频率、振动方向、相位都与外来光子一致。

——受激辐射过程。

这是一个十分重要的概念，它为激光的产生奠定了理论基础。

泵浦源、粒子数反转、谐振腔2、特点单色性、方向性、高强度本质：高度的相干性1）定向发光2）亮度极高3）颜色极纯4）能量密度极大3、激光的种类1）固体激光器（红宝石激光器）2）气体激光器（氦氖激光器）3）半导体激光器4）液体激光器(染料激光器)5）光纤激光器4、应用激光测距、激光加工（激光切割，激光焊接，激光打孔，激光去除）、激光防伪、激光手术刀、激光受控热核聚变激光的应用非常广泛，几乎遍及工业、农业、军事、医疗、科学研究等每一个领域。

根据各种激光器发射光的功率密度，相干性、准直性、单色性的不同，应用范围也不同。

例如，激光通迅、激光测距、激光定向、激光准直、激光雷达、激光切削、激光手术、激光武器、激光显微分析、激光受控热核反应等，主要是利用激光的方向性与高功率密度；而激光全息、激光测长、激光干涉、激光多谱勒效应则主要是利用激光的单向性和相干性。

5、LD与LED的比较半导体发光二极管（LED）与半导体激光二极管（LD）在结构上的根本区别就是它没有光学谐振腔，形不成激光。

它的发光限于自发辐射。

它发出的是荧光，而不是激光。

6、LD的优点、缺点1）LD的响应速度较快，可用于较高的调制速率。

2）LD的光谱较窄，应用于单模光纤时，光在光纤中传播引起的色散小，可用于大容量通信。

而LED 中由于没有选择波长的谐振腔，所以它的光谱是自发辐射的光谱。

其谱宽度一般为0.03~0.04μm。

3）由于LD辐射光束的发散角较小，因而耦合的光纤中的功率较高，传播距离较远，而LED的发散角一般在40°～20°范围内，耦合到光纤中的效率较低，通常只有3%左右。

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。

1 •按照声波频率的高低以及声波和光波作用长度的不同，声光互作用可以分为拉曼一纳斯衍射和布拉格衍射当超声波频率较低，光波平行于声波面入射（即垂直于声场传播方向），声光互作用长度L 较短时，产生拉曼一纳斯衍射。

厶二久厶2•相反情况为布拉格衍射，当入射光与声波面间夹角满足一定条件时，介质内各级衍射光会相互干涉，各高级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级（或・1级）（视入射光的方向而定）衍射光，即产生布拉格衍射（类似于闪耀光栅）可使入射光能量几乎全部转移到+1级（或・1 级）衍射极值上。

因而光束能量可以得到充分利用。

利用布拉格衍射效应制成的声光器件可以获得较高的效率。

sin 0B= \ /（2 n Xs ） = Xf s/ （2 n vs ）3•若取vs=616m/s, n=2.35, fs=10MHz,入0=0.6328屮n,试估算发生拉曼•纳斯衍射所允许的最大晶体长度Lmax=?愿L _ 诡丹__ _______ 2.35x616? _______ L v厶）4入.尸计算得到max ~ 4^ ~ 4x0.6328x10_6xl00xl0124•描述大气衰减的朗伯定律，表明光强随传输距离的增加呈指数规律衰减。

5.大气中N2、02分子虽然含量最多（约90%）,但它们在可见光和红外区几乎不表现吸收，对远红外和微波段才呈现出很大的吸收。

因此，在可见光和近红外区，一般不考虑其吸收作用。

6•何为大气窗口？简单分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。

对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。

光波几乎无法通过。

根据大气的这种选择吸收特性，一般把近红外区分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。

大气中N2、02分子虽然含量最多（约90%）,但它们在可见光和红外区几乎不表现吸收，对远红外和微波段才呈现出很大的吸收。

因此，在可见光和近红外区，一般不考虑其吸收作用。

大乞中除包含上述分子外，还包含有He, Ar, Xe, 03, Ne等，这些分子在可见光和近红外有可观的吸收谱线，但因它们在大气中的含量甚微，一般也不考虑其吸收作用。

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。

光电子学复习要点光电子学是研究光与电子相互作用的学科，其应用广泛，包括激光技术、光通信、光存储、光探测等。

以下是光电子学（南京邮电大学）的复习要点。

1.光的本质和特性：光被视为一种电磁波，具有粒子和波动性质。

光的波长、频率、能量和速度是光学研究中的基本概念。

2.光的波动性：光的干涉、衍射、偏振等特性是光的波动性的表现。

波动理论可以解释和预测光的行为。

3.光的粒子性：光的粒子性通过光量子假说解释，即光以光子的形式传播。

光谱分析和光电效应是光的粒子性的现象。

4.光的发射和吸收：光可以通过激发物质的原子或分子产生发射，被物质吸收后可以引起电子激发或转移。

5.激光的基本原理：激光是一种具有高亮度和高聚束性的光源。

激光的实现需要能级反转和光反馈的条件。

6.半导体光电子器件：半导体材料在光电子学中有着重要的应用，如光电二极管、光电晶体管、光电子倍增管等。

其工作原理是利用半导体材料的特性，将光子转换为电信号。

7.光通信系统：光通信是一种基于光信号传输的通信方式。

光纤作为信号传输媒介，光放大器和光调制器等器件实现信号的放大和调制。

8.光信息处理：光信息处理技术包括光学图像处理、光学信号处理和光学数据存储等。

利用光的并行性和高速性可以实现快速的信息处理。

9.光学成像：光学成像技术包括透镜成像、干涉成像和衍射成像等。

不同的成像方式有不同的应用场景，如显微镜、摄影和印刷等。

10.光学信息存储：光存储技术是利用光的能量和非线性特性实现信息存储。

包括光盘、激光打印和全息存储等。

以上是光电子学的复习要点，理解这些基本概念和原理，掌握相关的技术和应用，对于深入研究和应用光电子学具有重要意义。

各章复习要点第1章 激光原理概论1.光的波粒二相性，光子学说光是由一群以光速 c 运动的光量子（简称光子）所组成 2三种跃迁过程（自发辐射、受激辐射 和受激吸收）• 3.自发辐射和受激辐射的本质区别？• 4.在热平衡状态下，物质的粒子数密度按能级分布规律（正常分布）• 5.激光产生的必要条件:实现粒子数反转分布 • 6.激光产生的阈值条件：增益大于等于损耗 •7.激光的特点？•(1)极好的方向性（θ≈10-3rad)•(2)优越的单色性(Δν=3.8*108Hz,是单色 性最好的普通光源的线宽的105倍.•(3)极好的相干性(频率相同,传播方向同,相位差恒定)•(4)极高的亮度•光亮度:单位面积的光源,在其法向单位立体角内传送的光功率.•8激光器构成及每部分的功能νh E =λνc h c h c E m ///22===1激光工作物质提供形成激光的能级结构体系，是激光产生的内因2.）泵浦源提供形成激光的能量激励，是激光形成的外因3.）光学谐振腔①提供光学正反馈作用②控制腔内振荡光束的特性•9激光产生的基本原理(以红宝石激光器为例)•⑴Cr3+的受激吸收过程．•⑵无辐射跃迁•⑶粒子数反转状态的形成•⑷个别的自发辐射 •⑸受激发射 •⑹激光的形成 •10.模式的概念及分类11.纵模的谐振条件的推导及纵模间隔的计算。

第2章 激光谐振腔技术、选模及稳频技术 • 1.掌握三个评价谐振腔的重要指标•最简单的光学谐振腔是在激活介质两端适当的位置放置两个具有高反射率的反射镜来构成的，与微波相比，采用开腔。

1）平均单程功率损耗率πλπφ222⋅=⋅=∆q nL qnL q 2=λnLcqv q 2=反射损耗：衍射损耗：（圆形平行平面腔）2）谐振腔寿命3）谐振腔Q 值• 2.了解横模选择的两种方法(1)只改变谐振腔的结构和参数,使高阶模具有大的衍射损耗(2)腔内插入附加的选模器件 3两种常用的抑制高阶横模的方法 1.调节反射镜 ✓ 优点:方法简单易行 ✓ 缺点:输出功率显著降低 2.腔内加光阑高阶横模的光束截面比基横模大，减小增益介质的有效孔径，可大大增加高阶横模的衍射损耗• 4.理解三种单纵模输出的方法 •1）短腔法10ln21I I =δ4.12)(207.0aLd λδ=)1(R c Lt c -=dr L L R c L cQ δδλπλδπλπ+==-=1.22)1(.221210010ln 21ln 21ln21r r r r I I I I -===δ•2）法布里-珀罗标准距法•3）复合腔选纵模第5章 光电子显示技术• 1.黑白CRT 的构成及每部分的功能？ • 电子枪、偏转系统和荧光屏三部分构成• 2.黑白CRT 的基本工作原理？ndc m 2=∆ν•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。

光电子知识点总结一、光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会产生电子的现象。

光电效应是光电子学的基础，也是研究光与电子相互作用的重要实验现象。

1.1 光电效应的原理光电效应的原理是光子与金属表面的电子相互作用。

当光子能量大于金属表面的功函数时，光子可以激发出金属表面的电子，使得电子逃离金属表面，形成自由电子。

这就是光电效应的基本原理。

1.2 光电效应的实验现象光电效应的实验现象包括光电流的产生和光电子动能的大小与光频率和光强度的关系。

通过实验可以验证光电效应的相关理论。

1.3 光电效应的应用光电效应的应用包括光电二极管、光电倍增管、光电导致等光电子器件。

这些器件在光学测量、光通信、光电探测、光电存储等方面有重要应用。

二、半导体光电子器件半导体光电子器件是指利用半导体材料制成的光电子器件，包括光电二极管、光电导致、激光二极管、光电晶体管等。

2.1 光电二极管光电二极管是一种能够将光信号转换成电信号的器件。

它的工作原理是当光照射到PN结上时，光子的能量被用来克服PN结的势垒，从而在PN结上产生电子和空穴对，并产生电流。

2.2 光电导致光电导致是一种利用半导体材料制成的光电子器件，它具有高速、高灵敏度的特点。

光电导致可用于光信息处理、光通信、光探测等方面。

2.3 激光二极管激光二极管是一种利用激光效应制成的光电子器件。

它具有结构简单、体积小、功耗低等优点，是激光器件中的一种重要形式。

2.4 光电晶体管光电晶体管是一种基于光电效应制成的光电子器件，广泛应用于光通信、光探测、光信息处理等领域。

三、激光技术激光技术是一种利用激光器件制造激光束，进行激光照射、激光加工、激光测量和激光信息处理等技术的总称。

3.1 激光的原理激光是一种具有相干性和高亮度的光束，它是一种特殊的光波。

激光的产生是通过将能量较高的光子能级转移到能量较低的光子能级上，使得光子能够集中到一个狭窄的空间内。

3.2 激光器件激光器件是制造激光束的主要设备，包括激光二极管、激光放大器、激光共振腔等。

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。

1波长在0.77~1000μm 的是红外辐射。

通常分为近红外、中红外和远红外三部2一般辐射体的辐射强度与空间方向有关。

但是有些辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满足θcos 0e e dI dI =，式中I e 0是面元dS 沿其法线方向的辐射强度。

符合上式规律的辐射体称为余弦辐射体或朗伯体。

3在光度单位体系中，被选作基本单位的不是光量或光通量，而是发光强度，其单位是坎德拉。

坎德拉不仅是光度体系的基本单位，而且也是国际单位制（SI ）的七个基本单位之一 4为了表示一个热辐射光源所发出光的光色性质，常用到色温度这个量，单位为K 。

色温度是指在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。

5光辐射普遍形式的波动方程t J tP t E E ∂∂-∂∂-=∂∂+⨯∇⨯∇ μμμε22220中，方程右边两项反映物质对光辐射场量的影响，起“源”的作用，分别由极化电荷与传导电流引起。

6接收平面上，光束中心的投射点（即光斑位置）以某个统计平均位置为中心，发生快速的随机性跳动（其频率可由数赫到数十赫），此现象称为光束漂移。

7 KDP 晶体沿z 轴加电场时，由单轴晶体变成了双轴晶体，折射率椭球的主轴绕z 轴旋转了45︒角，此转角与外加电场的大小无关，其折射率变化与电场成正比，这是利用电光效应实现光调制、调Q 、锁模等技术的物理基础。

8实际应用中，电光晶体总是沿着相对光轴的某些特殊方向切割而成的，而且外电场也是沿着某一主轴方向加到晶体上，常用的有两种方式：一种是电场方向与光束在晶体中的传播方向一致，称为纵向电光效应；另一种是电场与光束在晶体中的传播方向垂直，称为横向电光效应。

9 KDP 晶体纵向应用的半波电压为6332r n V o λπ=，半波电压是表征电光晶体性能的一个重要参数，这个电压越小越好，特别是在宽频带高频率情况下，半波电压越小，需要的调制功率就越小。

10 KDP 晶体横向运用条件下，光波通过晶体后的相位差包括两项：第一项与外加电场无关，是由晶体本身自然双折射引起的；第二项即为电光效应相位延迟。

光电子技术复习题总结（第一章：光的基础知识及发光源1.光的基本属性？光具有波动和粒子的双重性质，即具有波粒二象性。

2.激光的特性？（1）方向性好（2）单色性好（3）亮度高(4)相干性好3.玻尔假说：定态假设和跃迁假设？（1）定态假设；原子存在某些定态，在这些定态中不发出也不吸收电磁辐射能。

原子定态的能量只能采取某些分立的值E1、 E2 、……、En ，而不能采取其它值。

（2）跃迁假设；只有当原子从较高能量En的定态跃迁到较低能量Em的定态时，才能发射一个能量为h4.光与物质的共振相互作用的三种过程？受激吸收、自发辐射、受激辐射5.亚稳态？自发辐射的过程较慢时，粒子在E2能级上的寿命就长，原子处在这种状态就比较稳定。

寿命特别长的激发态称为亚稳态。

其寿命可达10-3~1s，而一般激发态寿命仅有10-8s。

6.受激辐射的光子性质？受激辐射的光子的频率、振动方向、相位都与外来光子一致。

7.受激吸收和受激辐射这两个过程的关系？宏观表现？两能级间受激吸收和受激辐射这两个相反的过程总是同时存在，相互竞争，其宏观效果是二者之差。

当吸收过程比受激辐射过程强时，宏观看来光强逐渐减弱；反之，当吸收过程比受激辐射过程弱时，宏观看来光强逐渐加强。

8.受激辐射与自发辐射的区别？最重要的区别在于光辐射的相干性，由自发辐射所发射的光子的频率、相位、振动方向都有一定的任意性，而受激辐射所发出的光子在频率、相位、振动方向上与激发的光子高度一致，即有高度的简并性。

9.光谱线加宽现象？由于各种因素影响，自发辐射所释放的光谱并非单色，而是占据一定的频率宽度，分布在中心频率v0附近一个有限的频率范围内，自发辐射的这种现象称为光谱线加宽。

10.谱线加宽的原因？由于能级有一定的宽度，所以当原子在能级之间自发发射时，它的频率也有一个变化范围△vn.11.谱线加宽的物理机制分为哪两大类？它们的区别？分为均匀加宽和非均匀加宽两大类。

均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的。

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！。