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光电子期中复习 第一章 绪论 1.光电子技术的主要研究内容； 答：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,也是光波段的电子技术 2.光电子技术发展，按时间顺序分经历了哪几个阶段； 答：第一阶段光电探测器问世;第一阶段 激光器诞生及发展;第三阶段 低损耗光纤问世 3.现代信息技术的两大支柱是什么。 答：微电子学和光电子学共同构成信息技术两大支柱 第二章 光学基础知识与光场传播规律 1.光的基本属性：粒子性（动量，质量等）和波动性（波长，频率，相位等），典型现象； 答：胡克和惠更斯——波动性；牛顿——粒子性。 光的波动解释了：光的干涉、衍射和偏振 光的粒子性解释了：光的吸收、光的发射、光电效应等 光的基本属性是：光同时具有波粒二象性 3.电磁波和光的关系理解。（超声波不是电磁波的范畴，但是伽马射线，X射线是电磁波的一种）； 答：光是电磁波的一种表现形式，随着波长的增加，粒子性减弱，波动性增强。 4.光的发射定律，折射定律，全反射。（方向，角度） 答： 5.光的独立传播原理，熟悉驻波的特点； 答：光的独立传播——当两列光波在空间交叠时,它们各自的传播互不干扰,各自独立地按照自己原来的传播方向继续前进,彼此不受影响 驻波——场中各点同时振动，不传播能量；各点相位相同，随距离变化同时达到峰值（波函数为正弦函数）。 6.偏振（线偏振，圆偏振等），布鲁斯特角需要重点关注； 答：线偏振光——光矢量只沿某一固定方向振动的光 圆偏振光——光矢量端点在垂直于光传播方向的截面内描绘出圆形轨迹 布鲁斯特角——将入射光分为平行和垂直入射面的两部分振动，则其反射光和折射光都变成了部分偏振光。当在某一特定角度使平行分量的反射率为0，反射部分只剩下垂直分量，成为线偏光，这一角度叫布鲁斯特角(入射角的正切值等于两界面折射率之比) 7.干涉的基本条件，干涉相长和干涉相消的基本条件又是什么？ 答：干涉的基本条件：(1)频率相同(2)存在相互平行的振动分量(3)位相差恒定 干涉相长的基本条件：光程差是波长的整数倍（相位差是的偶数倍） 干涉相消的基本条件：光程差是半波长的奇数倍（相位差是的奇数倍） 8.麦克斯韦方程的基本物理意义（光是电磁波的一种，由此得出：光具有电学性质和磁场性质） 答：交变的电场激发磁场；交变的磁场激发电场。电场与磁场交替激发，产生电磁场，从而实现电磁场以波的形式向外传播。因此，电磁波可以脱离介质而独立传播。 9.对折射率有一个新的认识： 10.行波，TEM波，TE波，TM波； 答：行波——源点的振动经过一定时间推迟才传播到场点 横电磁场（TEM）——电场和磁场均为横向分布 横电波（TE波）——电场有横向分布，磁场没有横向分布 横磁波（TM波）——磁场有横向分布，电场没有横向分布 11.波矢K，是一个矢量（有大小，有方向）大小：；方向：和光的传播方向一致； 答：波矢——在电介质中，单位长度所经历的相位变化。 光学薄膜（会根据公式计算）； 12.波片（）-----（正入射情况下，反射最少透射最高，其薄膜厚度最薄） 13.高斯光束的基本属性：垂直于光的传播方向的截面中心位置光强最强，随着径矢的增强，其光强呈指数衰减； 答：光束在垂直于传播方向的任何截面上的光强分布都是径向距离的高斯函数，，在束半径处降为轴上强度为，轴上光强最大处相应的束半径称为束腰半径 14.布置的习题。 第三章 激光原理与技术 1.什么是相干光源和非相干光源，代表型器件； 答：非相干光源：各原子自发辐射的光波方向、频率及相位等都是不确定的、分散的 来源：原子或分子体系的自发辐射 代表型器件：通灯、路标、宣传、广告牌等普通光源 相干光源：方向：发散很小;频谱：单一;连续性：无限连续;亮度：极高;在时间、空间上相位同步;传输增益，出射光强增强; 代表型器件：激光 2.激光理论做出突出贡献理论的科学家是谁？代表性论文？ 答：爱因斯坦;《关于辐射的量子理论》1961年提出的 3.第一台激光器的诞生？ 答：红宝石激光器——梅曼（波长：694.3nm），，三个爱因斯坦系数是相互关联的，它们之间存在着内在的联系，绝不是相互孤立无关的；对一定原子体系而言，自发发射系数A与受激发射系数B之比正比于频率的三次方，因而与能级差越大，就越高，A与B的比值就越大，也就是说，越高自己发辐射越易，受激辐射越难。一般地，在热平衡条件下，受激辐射所占比率很小，主要是自发辐射。 7.什么是光谱线的展宽？ 答：受激辐射在自发辐射的影响下并非单色的，而是分布在中心频率附近一个有限的频率范围内的现象。 8.激光产生的条件是什么？充分条件和必要条件（含义）。