吉大《半导体光电子学》期末复习纲要

第一章：

基本概念与名词解释

1、光子学说的几个基本概念：相格、光子简并度等；

2、微观粒子的四个统计分布规律：麦克斯韦速率分布率、波耳兹曼分布率、费米分布率、玻色分布率；

3、原子、分子的微观结构，固体的能带；

4、热辐射和黑体辐射的几个概念：热辐射、朗伯体、视见函数、普朗克公式；

5、简述辐射跃迁的三种过程：自发辐射、受激吸收、受激辐射；

6、谱线加宽的类型及定义：均匀加宽、非均匀加宽、碰撞加宽；

第二章：

基本概念与名词解释

１、一般概念：激发态能级寿命、亚稳态能级、粒子数反转、

负温度、激活介质、增益饱和；

２、三能级系统、四能级系统的粒子数反转的形成过程；

３、关于介质中的烧孔效应、气体激光器中的烧孔效应的论述。理论推导与证明

1、粒子数密度的差值（式2-1-17，2-1-22）；

2、均匀加宽与非均匀加宽的小信号增益系数（式2-2-14，2-2-15）；

3、均匀加宽与非均匀加宽情况下的大信号反转粒子数密度、烧孔面积（式2-3-3，2-3-7）；

4、均匀加宽与非均匀加宽情况下的大信号增益系数（式2-3-10，2-3-17）；

第三章：

基本概念与名词解释

１、激光的几个特性：包括时间相干性、空间相干性、相干时间、相干长度、相干面积、相干体积、光子简并度；

２、有关谐振腔的基本概念：谐振腔、稳定腔、不稳定腔、介稳腔；

３、激光振荡的几个现象和过程：纵模、横模、模的竞争、空间

烧孔、兰姆凹陷、频率牵引、高斯光束、激光器最佳透过率。

理论推导与证明

1、普通光源相干时间与相干面积（式3-1-5，3-1-12）；

2、激光产生的阈值条件（式3-3-11）；

3、粒子数密度的差值的阈值（式3-3-18）；

4、均匀加宽情况单模激光器的输出功率与最佳透过率（式3-6-9）

5、非均匀加宽情况单模激光器的输出功率（式3-6-18）。

第四章：

基本概念与名词解释

１、光波导的几个基本概念：平板波导、矩形波导、光纤、

导模、辐射模、阶跃型光纤、渐变型光纤、子午线、子午面、斜光线、吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗、材料色散、波导

色散、模间色散。

理论推导与证明

1、全反射的相移（式4-1-9，4-1-10）；

2、模方程（式4-2-5）；

3、导模的截止条件，包括模式数量、截止频率、截止厚度、单模的厚度条件（式4-2-9，4-2-10，4-2-11，4-2-13）；

4、阶跃型光纤的数值孔径（式4-5-7）；

5、阶跃型光纤中子午线的最大时延差（式4-5-14）；

6、渐变型光纤的数值孔径（式4-5-31）；

7、光纤中的群速度与时延差（式4-7-9）；

8、光纤中的材料色散导致的时延差（式4-7-17）。

第五章:

基本概念与名词解释

１、有关光吸收的几个基本概念：本征吸收、晶格振动吸收、自由载流子吸收、激子吸收、杂质吸收；

２、光探测的一些基本效应：光电效应、光热效应、外光电效应、光电导效应、光电导驰豫、逸出功、电子亲和势、光伏效应、热释电效应、测辐射热计效应、温差电效应、帕尔帖效应、塞贝克效应、汤姆逊效应。

第六章：

氦氖激光器的工作原理

第八章：

基本概念与名词解释

1、光波调制的几个基本概念：介电张量、双折射、折射率椭球、线性电光调制；

2、声光效应的几个基本概念：应力二阶张量、应变二阶张量、喇曼奈斯衍射、布拉格衍射。

3、磁光效应的基本概念

理论推导与证明

1、推导电场作用下晶体的折射率椭球方程和在新主轴坐标系下的主折射率；

2、电光相位延迟；

3、横向和纵向振幅调制的推导。