光电子学复习重点2014

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1、第二章1.麦克斯韦方程，介质的电磁性质方程。(B为磁感应强度矢量，H为磁场强度矢量，D为电位移矢量，ε为介电常量，μ为磁导率，σ为电导率，ρ为封闭曲面内的自由电荷密度标量，J为电流密度矢量，P为介质的电极化强度矢量，M为介质的磁极化强度矢量）2.时域波动方程和亥姆赫兹方程如何使用亥姆赫兹方程：（其中K0为真空中的波矢，K为介质中的波矢，ν为光的频率，λ0为真空中的波长，v为介质中的光速）3.平面波、球面波的表示方法（平面波：在与传播方向正交的平面上各点电场或磁场具有相同值得波，光强为一常量，波前为一垂直于波矢K的平面。球面波：波前为一组垂直于波矢K，相间为λ的同心圆

2、。）4.单层膜的反射性质正入射情况下相应的薄膜厚度最薄为h=λ0/(4n)，当n=√n0nG时，膜系起到全增透作用。5.高斯光束的基本参数及其表达公式。高斯光束：傍轴波，平面波振幅缓慢变化的结果。第三章1.电极化率χ的实部和虚部的物理意义虚部χ”（ν）表示物质的吸收与频率的关系，实部χ’（ν）表示不同频率下色散的大小2.光辐射的三种跃迁过程（自发辐射，受激辐射，受激吸收）自发辐射（sp）：没有任何光信号的作用，高能级的粒子自发的跃迁到低能级，并辐射出光子的过程。3.光谱线展宽的类型，均匀增宽和非均匀增宽的特点；什么是自然增宽，什么是多普勒增宽展宽类型：1）均匀展宽：

3、自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽。2）非均匀展宽：多普勒展宽、残余应力展宽。均匀展宽特点：引起均匀展宽的机制对于每一粒子而言都是相同的。任一粒子对谱线展宽的贡献都是一样的，每个发光粒子都以洛伦兹线性发射。非均匀展宽特点：粒子体系中粒子的发光只对谱线内与其中心频率相对应的部分有贡献，可以区分为线性函数的某一频率范围是由哪些粒子发光所引起的。多普勒展宽：由于气体物质中做热运动的发光粒子所产生的辐射的多普勒频移引起的。什么是增益饱和现象？均匀增宽介质的增益饱和效应和非均匀增宽介质的增益饱和效应各自的特点是什么？均匀增宽的工作物质，频率为ν1的强光入射不仅使自身的增益系数下降

4、，也使其他频率的弱光的增益系数同等程度下降，其结果是增益在整个谱线上的均匀下降，且增益饱和程度与入射光频率有关。非均匀加宽的物质，频率为ν1的强光只引起表观中心频率在ν1附近的反转集聚数饱和，因而在增益曲线上形成一个洞，且增益饱和程度与频率有关。3.激光产生的条件6.激光器的基本结构，谐振腔的稳定性条件7.激光的横模和纵模指的是什么。8.各种激光器的工作介质，谐振腔以及泵浦方式。固体激光器工作介质：基质离子+发光离子光谱特性主要由发光粒子的能级结构决定。例：红宝石激光器（三能级系统）泵浦源：光泵浦（多为工作于弧光放电状态的惰性气体放电灯）谐振腔：椭圆柱聚光腔液体激光

5、器工作介质：有机燃料溶解于一定的有机溶剂（甲醇、乙醇，水等）中泵浦源：光泵浦谐振腔：带有波长选择装置的谐振腔，如光栅，棱镜等。气体激光器（以co2为例）工作介质：CO2、N2和He的混合物谐振腔：两个反射镜（贴在放电管两端）泵浦源：气体放电激励（加电源）9.半导体激光器的基本结构，工作原理9.激光产生驰豫振荡的原因是什么。调Q的原理和调Q的目的以及电光调Q和声光调Q技术的超声信号时，光束沿布拉格角偏折，从而偏离了谐振腔的轴向，此时腔损耗严重，Q值很低，不能形成激光振荡；但这一阶段，光泵浦使激光工作物质亚稳态上的粒子大量积累，一定时间后，瞬间撤销超高频振荡声场，光无偏

6、折地通过晶体，Q值突然增大，从而产生一个强的激光脉冲输出。利用电路特性（如产生锯齿波）可以来控制氙灯的触发和Q值的突变与延迟，达到调Q且产生巨脉冲的目的。11，锁模的概念和锁模的目的12.纵模选择技术和横模选择技术短腔法，复合腔法，行波腔法第四章1.光在介质界面全反射时p波和s波的全反射相移2.光密介质中导波（合成场）的基本特点和光疏介质中的消逝波的特点3.什么是光波导，平面介质光波导中几类模式各有什么特点。光波导：能将电磁波封闭其中并能使其定向传输的器件。平面介质光波导：一个方向上限制光波。4.光在波导中传输时，TE模的模式特点、TM模的模式特点。4.三层平板介质

7、波导中的导波条件（入射角在导波层的上下界面均满足全反射条件且要满足导波模式的本征方程）。5.导波的传播常数，有效折射率，归一化传播常数，归一化频率6.导波的截止条件，入射角要满足什么，传播常数要满足什么7.如何由导波的截止条件结合导播模式的本征方程分析波动当中模式阶数，单模传输条件等。8.光纤的结构参数9.什么是光纤的色散？什么是模式色散，波导色散，多模色散。光脉冲在光线中传输时展宽的根本原因是什么。光孤子是如何形成的第五章1.什么是光调制技术2折射率椭球的性质是什么，单轴晶体的折射率椭球方程以及特性。3.什么是电光效应，KDP晶体的线性电光效应，重点掌握当外加