2011碩士研究生光電復試答案

1、2011光電子技術(shù)復試答案一、選擇題1.D 2.A 3.C 4.C 5.A 6.D 7.B 8.C 9.D 10.D二、簡答題1. 試闡述彈光效應的物理機制。答：晶體在應力的作用下發(fā)生形變時，分子間的相互作用力發(fā)生改變，導致介電常數(shù)(及折射率n)的改變，從而影響光波在晶體中的傳播特性。2.試定性闡述聲光衍射。答：在晶體中傳播的超聲波，會造成晶體的局部壓縮或伸長，這種由于機械應力引起的彈光效應使晶體的介電常量發(fā)生變化，因而折射率也發(fā)生變化，于是，在介質(zhì)中形成了周期性的有不同折射率的間隔層，這些層以聲速運動，層間保持聲波波長一半的距離，當通過這種分層結(jié)構(gòu)時，就發(fā)生衍射，引起光強度,頻率和方向隨超聲

2、場的變化，聲光調(diào)制器與偏轉(zhuǎn)器正是利用聲致光衍射的這些性質(zhì)來實現(xiàn)的。3.寫出電磁場的邊界公式。答：4.試闡述溫差電效應。答：當兩種不同的導體或半導體材料兩端并聯(lián)熔接時，在接點處可產(chǎn)生電動勢，這種電動勢的大小和方向與該接點處兩種不同材料的性質(zhì)和接點處的溫差有關(guān)，如果把這兩種不同材料連接成回路，當兩接頭溫度不同時，回路中即產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象稱為溫差電效應，又稱塞貝克效應。5.試闡述什么是子午光線和斜光線。答：子午光線：當入射光線通過光纖軸線，且入射角大于臨界角時，光線將在柱體界面上不斷發(fā)生全發(fā)射，形成曲折光路，而且傳導光線的軌跡始終在光纖的主截面內(nèi)。這種光線稱為子午光線。斜光線:當入射光線不通過光纖

3、軸線時，傳導光線將不在一個平面內(nèi)，這種光線稱為斜光線。6.試舉例激光穩(wěn)頻常用的幾種方法。答：蘭姆凹陷穩(wěn)頻，賽曼穩(wěn)頻，飽和吸收穩(wěn)頻，無源腔穩(wěn)頻。蘭姆凹陷似大海，賽曼剛強過傲慢，飽和吸收心不虛，無源腔者最受益。7.試說明紅外成像制導系統(tǒng)的特點。答：靈敏度高。抗干擾能力強。具有“智能”可實現(xiàn)“發(fā)射后不管”。具有準全天候功能。具有很強的適應性。靈敏度高；抗干擾強；智能性好；準全天候；適應性強三、計算和論述題（任選4題，每題10分，共40分）1.將50uW的光功率注入到300m長的光纖中，如果另一端接收到的功率為38uW，試問光纖的損耗為多少dB/km？如果光纖長5km，輸出光功率將是多少？解：衰減系數(shù)

4、為 【有個10，損耗！】輸出的光功率為：2.有一光電陰極在波長520nm的光照射下，光電子的最大動能為0.67eV，求此光電陰極的逸出功。解：520nm的光對應的能量是，所以光電陰極的逸出功是2.38-0.67=1.71eV3.已知高斯光束=10.6um，w0=1.14mm，求與光腰相距30cm，10m，1000m處的光斑半徑w和波前曲率半徑R。解：高斯光束的共焦參數(shù)為mm在z處的光斑半徑是 在z處的波前曲率半徑是 所以與光腰相距30cm的光斑半徑是1.45mm，波前曲率半徑是79.4cm。所以與光腰相距10m的光斑半徑是29.6mm，波前曲率半徑是10.01m。所以與光腰相距1000m的光斑

5、半徑是2.96m，波前曲率半徑是1000m。4. 論述在磁光效應的克爾效應和法拉第效應。（1）克爾效應：克爾效應是線偏振光從強的磁極反射時，其偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。相對于磁化的上，下方向其偏振面有左，右旋之分。故由反射光的偏振面能反映出磁極的磁化方向（如磁光盤的記錄信息）。當光的傳播方向與磁化方向一致時，克爾效應最大。（2）法拉第效應 法拉第效應是光沿強的磁場透射時，其偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。偏轉(zhuǎn)角為 式中，為比例常數(shù)，也稱verdet常數(shù)，與物質(zhì)種類，波長和溫度有關(guān)；L為透明物質(zhì)厚度；H為磁場強度。5. 試簡要論述TNLCD 和STNLCD 的特點。答：TNLCD 利用了扭曲向列相液晶的旋光特

6、性，液晶分子的扭曲角為90º，它的電光特性曲線不夠陡峻，由于交叉效應，在采用無源矩陣驅(qū)動時，限制了其多路驅(qū)動能力。STN-LCD的扭曲角在180º240º范圍內(nèi)，曲線陡度的提高允許器件工作在較多的掃描行數(shù)下，利用了超扭曲和雙折射兩個效應，是基于光學干涉的顯示器件。STN-LCD 所用的液晶材料是在特定的TN 材料中添加少量手征性液晶以增加它的扭曲程度，盒厚較薄，一般5-7m。STN-LCD 的工藝流程基本上和TN-LCD 類似，但由于STN-LCD 是基于光干涉效應的顯示器件，對盒厚的不均勻性要求0.05m(TN-LCD 只要求0.5m)，否則就會出底色不均勻，預傾角要求達到3&