光电子技术复习题
光电子学复习题及答案
7. 如图示，从是否受到外来光的照射两种情况，计算 三能级系统 E2 和 E1 能级粒子数密度的差值。P36
2. 一光信号在光纤中行进了 500 m 以后，它的功率损失了 85 %，问以 “dB/km”为单位， 这根光纤的损耗有多大？ 已知损耗表示式：(习题 4-7 题)
a
10 Pi lg (dB) z PO
3．请给出光纤数值孔径定义的证明：
2 n0 sin 0 n12 nn ， 21，n2 分别为纤芯和包层
并引导光沿着与轴平行的方向前进。 13. 导模——光在介质中传播时在上下表面都发生全反射的模式。 14. 噪声——对信号起干扰作用的成分统称为噪声。
二、问答题
1．形成激光必要条件？ 在激光器工作物质内某些能级间实现粒子数反转分布；激光器须满足阈值条件； 2．为什么四能级系统比三能级系统更易实现粒子数反转（作图说明）？ 对实际工作物质分析发现，四能级系统的存在，有利于 E3 与 E2 能级之间实现粒子的 反转，而 S21 越大，越能更快地将 E2 能级上的粒子转移到基态；同时又有利于 E4 能 级上的粒子转移到 E3 能级，且在 E3 能级停留的时间较长。综合：四能级系统更有利 于实现粒子数的反转。P71,73 3．为什么二能级系统不能产生激光？ 没有亚稳态能级，不能实现粒子数反转； 4．“没有绝对的单一波长的光波存在”这句话如何从能级跃迁的角度给以说明？ 经典物理观点：跃迁发出的电磁波不是单色波，是分布在中心 附近的一小 范围 的单色波组合，谱图上表现为一定宽度。 量子力学观点：测不准关系，某时刻，粒子处能级不确定，能级不单一，跃迁结果相 当发出多种不同 光子，形成谱线宽度。自发辐射过程这种增宽效益不可避免，是 谱线宽度能达到最低值，不存在线宽为 0 情况，不可能发出绝对单色光。 没有绝对单一 光波存在。 5. 激光理论基础是什么？ 受激辐射理论 6. 你怎样理解：随着高功率激光器件发展，非稳腔受到更多重视？ 答；由于稳定腔具有逸出光线少，易于形成振荡等缺点，非稳腔虽损耗大，但具有稳定 腔不具备的特点： （1）具有较大的模体积； （2）具有较好的选模能力； （3）能实现光 束的侧向耦合输出； 以上特点有利于较大能量的输出，因此高增益、大功率激光器 常采用非稳腔来产生激光。 7. 为什么说光波是电磁波?
光电子复习
光电子复习资料一、填空题1、光纤通信是以光纤为传输媒质,以光波为载波的通信方式;2、17dBm等于 50 mw;3、光纤通信中最常用的光电检测器是 PIN光敏二极管和 APD雪崩二极管 ;4、STM-1中用于段开销的数据为 Mbit/s;5、EDFA的泵浦结构方式有：同向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构 ;6、在光纤中折射率高的中心部分称为纤芯 ,折射率稍低的外层称为包层 ;7、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：自发辐射、受激辐射、受激吸收 ;8、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的数值孔径 ,用NA来表示;9、光在光纤中传输是利用光的全反射原理;10、对光信号实现分路、和路、插入和分配的无源器件叫光耦合器 ;11、数字光接收机的主要性能指标是灵敏度和动态范围 ;12、STM-1整个帧结构分成段开销、管理单元指针、信息净负荷三个区域;13、在SDH帧结构中,段开销又可以分为再生段开销和复用段开销两种;14、在SDH帧结构中AU指针处于帧结构左侧1－9N列第四行的区域中;15、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：自发辐射、受激辐射、受激吸收;16、半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流增高 ,输出光功率会减小 ;17、光源的作用是将电能变换为光能 ;18、14dBm等于 25 mw;19、光纤的色散分为波导色散、材料色散和模式色散;20、写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系：n=c/v ;21、光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时n1> n2,全反射临界角的正弦为sinθIC = n2/n1;22、光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是μm、μm和μm;23、在光纤通信中,中继距离受光纤损耗和色散的制约;24、色散的常用单位是 Ps/nmkm , 光纤的中文名称是常规单模光纤 ,它的0色散点在微米附近;25、光电检测器的噪声主要包括量子噪声、暗电流、热噪声和放大器噪声等;26、光接收机中,PIN光电二极管引入的主要噪声有量子噪声和暗电流噪声;27、光检测器的作用是将光能转换为电能 ;28、光纤通信系统中最常用的光检测器有： PIN光敏二极管和雪崩光电二极管;29、光接收机的主要指标有光接收机的灵敏度和动态范围 ;30、数值孔径越大,光纤接收光线的能力就越强 ,光纤与光源之间的耦合效率就越高 ;31、光纤数字通信系统的两种传输体制是：准同步数字系列、同步数字系列 ;32、光接收机的关键指标有光接收机的灵敏度和动态范围 ;33、目前实用的光纤通信系统普遍采用的调制方式是强制调制-直接调制 ;34、STM-N帧结构中段开销包括再生段开销和复用段开销 ;35、以色散为基,对于单模光纤来说,主要是材料色散和 ,而对于多模光纤来说, 占主要地位;36、掺铒光纤放大器EDFA采用的泵浦源工作波长为1480nm和 ;37、采用渐变型光纤可以减少光纤中的色散38、光调制可分为和两大类;39、根据光纤的传输模式数量分类,光纤可分为和 ;40、SDH的主要复用步骤是：、、 ;41、EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式为线路放大、功率放大和前置放大;42、对于SDH的复用映射单元中的容器,我国采用了三种分别是：C、C3和12;C443、开销字节的传输速率为 ;选择题1、光纤通信是以 为载体,光纤为传输媒体的通信方式;A 光波B 电信号C 微波D 卫星2、目前,通信用光纤的纤芯和包层构成的材料绝大多数是 ;A ．多成分玻璃B ．石英和塑料C ．石英D ．塑料3、表示光纤色散程度的物理量是 ;A 时延B 频带带宽C 时延差D 相位差4、光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是 ;A n1≈n2B n1=n2C n1>n2D n1<n25．从射线理论的观点看,在阶跃型光纤中,入射子午光线形成波导的条件是：光线在光纤端面上的入射角φ必须满足的条件为 ;A ． 21arcsinn n φ≥ B ． 0φ≤≤C ． φ>D ． 210arcsin n n φ≤≤ 6.目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是 ;A ．红外区B ．远红外区C ．紫外区D ．近红外区7．将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是 ;A ．折射B ．在包层折射边界上的全内反射C ．纤芯—包层界面上的全内反射D ．光纤塑料涂覆层的反射8．目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是 ;A ． μm, μm, μmB ． μm, μm, μmC ． μm, μm, μmD ． μm, μm, μm9从射线光学的角度看,光纤是一种利用 进行光信号传递的导波介质;A ．全反射原理B ．光的折射原理C ．光的反射原理D ．散射原理10．光纤相对折射指数差的定义为A ．Δ=n 1－n 2B ．Δ=n 2－n 1C ．2122212/)(n n n -=∆ D ．212221/)(n n n -=∆ 11.下面说法正确的是：A ．为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须等于纤芯的折射率B ．为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于纤芯的折射率C ．为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须小于纤芯的折射率D ． 为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于涂覆层的折射率12.下面说法正确的是：A ．单模光纤只能传输次模模式B ．单模光纤只能传输一路信号C ． 单模光纤只能传输一种模式D ．单模光纤只能传输高次模模式13、在单模传输的条件为 ;A V ≥B V>C V ≥D V<14、在光纤中,主要存在哪些色散 ;A 模式色散、材料色散和波导色散B 材料色散、波导色散和偏振模色散C 模式色散、材料色散和偏振模色散D 模式色散、波导色散和偏振模色散15.当V →∞时,光纤中的光能A．大部分集中在纤芯,小部分在包层B.大部分集中在包层,小部分在纤芯C．都集中在包层中,纤芯中没有D. 都集中在纤芯中,包层中没有16．下列现象是光纤色散造成的,是 ;A.光散射出光纤侧面B.随距离的增加,信号脉冲不断展宽C.信号脉冲衰减D.随距离的增加,信号脉冲收缩变窄17、光纤是指A.渐变多模光纤B.标准单模光纤C.色散位移光纤D.非零色散光纤18．下列现象是光纤色散造成的,是 ;A．光散射出光纤侧面 B．随距离的增加,信号脉冲不断展宽C．信号脉冲衰减 D．随距离的增加,信号脉冲收缩变窄19．表示光纤色散程度的物理量是 ;A.时延B.频带带宽C.时延差D.相位差20.阶跃型光纤中,导模的传输条件为A． V<Vc B． V>C． V>Vc D． V>021、注入光纤的光功率为10mW,经过10Km的传输过后输出的光功率为1mW,则这段光纤的损耗系数为A KmB 1dB/KmC 10 dB/KmD 100dB/Km22、光纤包层需要满足的基本要求是A.为了产生全反射,包层折射率必须比纤芯低B. 包层不能透光,防止光的泄漏C.必须是塑料,使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低23、光纤的数值孔径与有关;A. 纤芯的直径B. 包层的直径C. 相对折射指数差D. 光的工作波长24、光时域反射仪OTDR是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密仪表,它不可以用作的测量;A.光纤的长度B.光纤的传输衰减C.故障定位D.光纤的色散系数25、17dBm是 mw;A 100 mwB 50 mwC 1000mwD 10 mw26、13dBm等于 mw;A 5mwB 10 mwC 15 mwD 20 mw27、发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是 ;A 受激吸收B 自发辐射C 受激辐射D 自发吸收28、在激光器中,光的放大是通过Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的29、激光器的发光机理是A 受激吸收B 自发吸收C 自发辐射D 受激辐射30、随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会A 逐渐减少B 保持不变C.逐渐增大 D 先逐渐增大,后逐渐减少31、在下列的传输码型中,不属于插入比特码的是A. mB1PB. 4B1HC. 5B6BD. mB1C32、光发射机的消光比,一般要求小于或等于A．5％B．10％C．15％D．20％33、日前采用的LD的结构种类属于A．F-P腔激光器法布里—珀罗谐振腔B．单异质结半导体激光器C．同质结半导体激光器D．双异质结半导体激光器34、DFP激光器与FP激光器相比有什么优点1单纵模激光器2普线窄,动态普线好,线性好3普线宽4纵横模数多A．12 B．34 C．23 D．23435、半导体激光器对光的频率和方向进行选择的器件是A.泵浦源B.激活物质C.耦合器D.光学谐振腔36、光发射机中实现电/光转换的关键器件是A.光源B.调制电路C.光检测器D.放大器37、激光是通过什么产生的A.受激辐射B.自发辐射C.热辐射D.电流38、目前光纤通信系统中广泛使用的调制─检测方式是A.相位调制—相干检测B.强度调制—相干检测C.频率调制—直接检测D.强度调制—直接检测39、随着激光器温度的上升,其输出光功率会A.减少B.增大C.保持不变D.先逐渐增大,后逐渐减少40、光纤通信系统中常用的光源主要有A．光检测器、光放大器、激光器B．半导体激光器、光检测器、发光二极管C．PIN光电二极管、激光、荧光D．半导体激光器LD、半导体发光二极管41、随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增大D.先逐渐增大,后逐渐减少42、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是A.光源不能产生负信号光B.将出现长连“1”或长连“0”C.编码器太复杂D.码率冗余度太大43、不宜在光纤中传输的码型为码码光状态不能为负码码44、为了使LD能正常工作,需在其两端加上A.正向电压B.反向电压C.低反向电压D.高正向电45、为了使雪崩光电二极管正常工作,在其P－N结上应加 ;A 高正向偏压B 低正向偏压C 低反向偏压D 高反向偏压46、数字光接收机的灵敏度Pr=10微瓦,则为 dBm;A -10B 10C -20D -3047、光电检测器是利用材料的来实现光电转换的;A 时延 B能量 C 光电效应 D 衰减48、关于PIN和APD的偏置电压表述,正确的是 ;A 均为正向偏置B 均为反向偏置C 前者正偏,后者反偏D 前者反偏,后者正偏49、为增大光接收机的接收动态范围,应采用电路;A ATCB AGC C APCD ADC50、光发射机的消光比,一般要求小于或等于A 5％B 10％C 15％D 20％51、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦,则为 dBm;A -10B 10C -20D -3052、下列不属于影响光电二极管响应时间的因素是A.零场区光生载流子的扩散时间B.有场区光生载流子的漂移时间时间常数D.器件内部发生受激辐射的时间53、通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A．光纤色散B．噪声C．光纤衰减D．光缆线路长度54、下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是A. 响应度B. 灵敏度C. 消光比D. 增益55、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是A．光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B．光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数56、以下不是PIN光电二极管的主要特性是A．波长响应特性B．量子效率和光谱特性C．响应时间和频率特性D．噪声57、光接收机的噪声主要来源是1主放大器2光发射器3光检测器4前置放大器A．12 B．34C．23 D．23458、以下哪项是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器59、光接收机中,使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形的器件是A.均衡器B.判决器C.前置放大器D.光检测器60、通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A．光纤色散B．光接收机噪声C．光纤衰减D．暗电流61、光接收机中,雪崩光电二极管引入的噪声为A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B.量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声62、关于PIN和APD的偏置电压表述,正确的是A.均为正向偏置B.均为反向偏置C.前者正偏,后者反偏D.前者反偏,后者正偏63、 PIN光电二极管,因无雪崩倍增作用,因此其雪崩倍增因子为A. G＞1B. G＜1C. G＝1D. G＝064、为了使雪崩光电二极管正常工作,在其P－N结上应加A.高正向偏压B.低正向偏压C.低反向偏压D.高反向偏压65、下列属于有源光器件的是A.光定向耦合器B.半导体激光器C. 光纤连接器D. 光隔离器66、以下哪一样不是无源光器件A、光调制器B、光纤连接器C、LEDD、光纤耦合器67、不属于无源光器件的是A.光定向耦合器B.半导体激光器C.光纤连接器D.光衰减器68、光隔离器的工作原理是A．基于法拉第旋转的非互易性B．基于多层电介质干涉膜的滤波原理C．基于光栅的衍射原理D．基于圆柱形透镜的聚焦原理69、光隔离器的作用是A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开70、使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续,将会造成A 光功率无法传输；B 光功率的菲涅耳反射；C 光功率的散射损耗；D 光功率的一部分散射损耗,或以反射波形式返回发送端;71、转换光路,实现光交换的重要器件是A.光开关B. 耦合器C. 隔离器D. 光衰减器72、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时,需用A 光衰减器B 光耦合器C 光隔离器D 光纤连接器73、 EDFA中光滤波器的主要作用是A.降低光放大器输出噪声B.消除反射光的影响C.提高光放大器增益D.使光信号再生74、EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是A.光滤波器B.光耦合器C.光环形器D.光隔离器75、掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是A μm～μmB μm～μmC μm～μmD μm～μm76、掺铒光纤的激光特性A 主要由掺铒元素决定；B 主要由起主介质作用的石英光纤决定；C 主要由泵浦光源决定；D 主要由入射光的工作波长决定;77、已经商品化并大量应用于光纤通信系统的光纤放大器是A、SBAB、SRAC、PDFAD、EDFA78、以下哪项的作用是抑制反射光,以确保光放大器工作稳定A、掺铒光纤B、泵浦光源C、光耦合器D、光隔离器79、以下哪项的作用是滤除光放大器中的噪声,提高EDFA的信噪比A、掺铒光纤B、泵浦光源C、光滤波器D、光隔离器80、 EDFA在作光中继器使用时,其主要作用是A.使光信号放大并再生B.使光信号再生C.使光信号放大D.使光信号的噪声降低81、下列不属于EDFA的优点的是A.增益高B. 频带宽C. 噪声系数小D.可放大多个波段82、 EDFA的泵浦光源的典型工作波长为nm nm nm nm83、在光纤通信系统中,EDFA以何种应用形式可以显着提高光接收机的灵敏度A 作前置放大器使用B 作后置放大器使用C 作功率放大器使用D 作光中继器使用84、目前EDFA采用的泵浦工作波长是 ;A μm和μmB μm和μmC μm和μmD μm和μm85、拉曼放大器的工作原理是 ;A受激吸收 B 受激辐射 C 受激散射 D 自发辐射86、光纤放大器的输入光功率为10mW,输出光功率为100mW,则其增益为A 10dB B 20dBC 30dBD 40dB87、STM-1每秒可传的帧数是A 8000B 4000C 2000D 100088、STM-1的帧结构中,AU指针区域的位置是在A 第4列,1～3行B 第4列,1～9行C 1～3列,第4行D 1～9列,第4行89、WDM系统的单纤双向传输方式可实现通信;A 单工B 双工C 全双工D 单工与双工90、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为多少kbit／sA、B、C、D、91、STM-16一帧中总的列数是A 261B 270C 261×4D 270×1692、STM-64信号的码速率为A Mb/sB Mb/sC 2 Mb/sD 9 Mb/s93、下面说法正确的是：A 单模光纤只能传输次模模式B 单模光纤只能传输一路信号C 单模光纤只能传输一种模式D 单模光纤只能传输高次模模式94、下列现象是光纤色散造成的,是 ;A 光散射出光纤侧面B 随距离的增加,信号脉冲不断展宽C 信号脉冲衰减D 随距离的增加,信号脉冲收缩变窄95、为了使雪崩光电二极管正常工作,在其P－N结上应加 ;A 高正向偏压B 低正向偏压C 低反向偏压D 高反向偏压96、17dBm是 mw;A 100 mwB 50 mwC 1000mwD 10 mw97、在单模传输的条件为 ;A V≥B V>C V≥D V<98、不属于无源光器件的是 ;A 光定向耦合器B 半导体激光器C 光纤连接器 D光衰减器99、STM-1每秒可传的帧数是 ;A 2000B 4000C 8000D 1000100、为增大光接收机的接收动态范围,应采用电路;A ATCB AGC C APCD ADC101、掺铒光纤放大器EDFA的工作波长为 nm波段;A 1310B 1550 C1610 D 850102、在下列数字光纤通信系统的传输码型中,不属于插入比特码的是 A mB1P B 4B1H C 3B4B D mB1C103、光发射机的消光比,一般要求小于或等于A 5％B 10％C 15％D 20％104、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦,则为 dBm;A -10B 10C -20D -30105、WDM系统的单纤双向传输方式可实现通信;A 单工B 双工C 全双工D 单工与双工106、光隔离器的作用是A 调节光信号的功率大小B 保证光信号只能正向传输C 分离同向传输的各路光信号D 将光纤传输的监控信号107、光纤的数值孔径与有关;A 纤芯的直径B 包层直径C 相对折射率差D 光的工作波长108、下列现象是光纤色散造成的,是 ;A.光散射出光纤侧面B.随距离的增加,信号脉冲不断展宽C.信号脉冲衰减D.随距离的增加,信号脉冲收缩变窄109、不属于无源光器件的是 ;A.光耦合器B.半导体激光器C.光纤连接器D.光衰减器110、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用是 ;A.折射B.在包层折射边界上的全内反射C.纤芯、包层界面上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射111、日前采用的LD的结构种类属于 ;腔激光器法布里—珀罗谐振腔B.单异质结半导体激光器C.同质结半导体激光器D.双异质结半导体激光器112、为了使光纤通信系统稳定可靠地工作,希望激光器的阈值电流 ;A.越大越好B.越小越好C.先增大后减小D.先减小后增大113、实现高灵敏度,对光接收机中的前置放大器的要求是 ;A.高增益B.低噪声C.低增益、低噪声D.高增益、低噪声114、表示光纤色散程度的物理量是 ;A.时延B.频带带宽C.时延差D.相位差115、激光是通过什么产生的 ;A.受激辐射B.自发辐射C.热辐射D.受激吸收116、目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是 ;117、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是 ;A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B.光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数118、在光纤通信系统为了实现传输信道光的单向传输时,采用 ;A.光衰减器B.光隔离器C.光耦合器D.光滤波接器119、STM—N信号一帧的字节数为 ;A. 9×270×NB. 9×261×NC. 9×270D. 9×261 120、STM-64信号的码速率为 ;121、利用光放大器是;A.为了驱动光源而克服阈值效应B.为了补偿光纤损耗C.只在铜导线系统中使用D.将光信号转换成电信号122、光纤对于下列哪个波段是最佳选择123、当V→∞时,光纤中的光能A 大部分集中在纤芯,小部分在包B 大部分集中在包层,小部分在纤芯C 都集中在包层中,纤芯中没有D 都集中在纤芯中,包层中没有124、激光器的发光机理是A 受激吸收B 自发吸收C 自发辐射D 受激辐射125、转换光路,实现光交换的重要器件是A.光开关B. 耦合器C. 隔离器D. 光衰减器126、光纤放大器的输入光功率为10mW,输出光功率为100mW,则其增益为A 10dB B 20dBC 30dBD 40dB127、STM-1的帧结构中,AU指针区域的位置是在A 第4列,1～3行B 第4列,1～9行C 1～3列,第4行D 1～9列,第4行128、光纤的数值孔径与有关;A 纤芯的直径B 包层的直径C 相对折射率差D 光的工作波长129、光隔离器的作用是A 调节光信号的功率大小B 保证光信号只能正向传输C 分离同向传输的各路光信号D 将光纤传输的监控信号130、注入光纤的光功率为10mW,经过10Km的传输过后输出的光功率为1mW,则这段光纤的损耗系数为A KmB 1dB/KmC 10 dB/KmD 100dB/Km131、为了使雪崩光电二极管能正常工作,需在其两端加上A 正向高电压B 反向高电压C 反向低电压D 正向低电压132、在激光器中,光的放大是通过A 粒子数反转分布的激活物质来实现的B 光学谐振腔来实现C 泵浦光源来实现D 外加直流来实现133、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦,则为 dBm;A -10B 10C -20D -30134、STM-16一帧中总的列数是A 261B 270C 261×4D 270×16135、光时域反射仪OTDR是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密仪表,它不可以用作的测量;A.光纤的长度B.光纤的传输衰减C.故障定位D.光纤的色散系数136、下列不属于EDFA的优点的是A 可放大多个波段B 频带宽C 噪声系数小D 增益高137、光接收机中,雪崩光电二极管引入的噪声为A 光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B 量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C 量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D 量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声138、拉曼放大器的工作原理是 ;A受激吸收 B 受激辐射 C 受激散射 D 自发辐射139、13dBm等于mw;A 5mwB 10 mwC 15 mwD 20 mw140、在光纤通信系统中,EDFA以何种应用形式可以显着提高光接收机的灵敏度A 作前置放大器使用B 作后置放大器使用C 作功率放大器使用D 作光中继器使用141、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时,需用A 光衰减器B 光耦合器C 光隔离器D 光纤连接器142、目前EDFA采用的泵浦工作波长是 ;A μm和μmB μm和μmC μm和μmD μm和μm143、光接收机中,雪崩光电二极管引入的噪声为A 光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B 量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C 量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D 量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声144、光隔离器的作用是 ;A 调节光信号的功率大小B 将光纤中传输的监控信号隔C 分离同向传输的各路光信号D 保证光信号只能单向传输145、数字光接收机的灵敏度Pr=10微瓦,则为 dBm;A -10B 10C -20D -30146、半导体激光器对光的频率和方向进行选择的器件是A.泵浦源B.激活物质C.耦合器D.光学谐振腔147、发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是 ;A 受激吸收B 自发辐射C 受激辐射D 自发吸收148、关于PIN和APD的偏置电压表述,正确的是 ;A 均为正向偏置B 均为反向偏置C 前者正偏,后者反偏D 前者反偏,后者正偏149、EDFA中用于降低放大器噪声的器件是A 光耦合器B 波分复用器C 光滤波器D 光衰减器150、STM-1每秒可传的帧数是A 8000B 4000C 2000D 1000151、随着激光器温度的上升,其输出光功率会A 减少B 增大C 保持不变D 先逐渐增大,后逐渐减少152、STM-1的帧结构中,AU指针区域的位置是在A 第4列,1～3行B 第4列,1～9行C 1～3列,第4行D 1～9列,第4行二、问答题1、光纤中色散有几种单模传输光纤中主要是什么色散多模传输光纤中主要是什么色散答：1、光纤中的色散主要包括：材料色散、波导色散和模式间色散；2、单模光纤中主要是波导色散；3、多模光纤中主要是模式间色散;2、为什么光纤不适合于波分复用系统使用答：由于光纤在1550nm工作波长处具有最低色散零色散,多信道波分复用系统使用时易引起四波混频效应,影响系统的性能,所以光纤不适合于波分复用系统使用;5分3、光纤传输电磁波的条件有哪两个答：光纤传输电磁波的条件除满足光线在纤芯和包层界面上的全反射条件外,还需满足传输过程中的相干加强条件;4、比较半导体激光器LD和发光二极管LED的异同;答：1、半导体激光器LD和发光二极管LED的不同：1、工作原理不同：LD发射的是受激辐射光,LED发射的是自发辐射光;.2、 LED不需要光学谱振腔,而LD需要;3、和半导体激光器LD相比:4、发光二极管LED输出光功率较小,光谱较宽,调制频率较低;5、但LED性能稳定,寿命长,输出功率线性范围宽,而且制造工艺简单,价格低廉6、LED的主要应用场合是小容量窄带、短距离通信系统;7、LD主要应用于大容量宽带、长距离通信系统;2、LD和LED的相同之处:1、使用的半导体材料相同,2、结构相似:3、LED和LD大多采用双异质结DH结构4、都是把有通显夹在P型和N型限制层中间;5、为什么LD要工作在正向偏置状态何为激光器的阈值电流激光器的阈值电流与激光器的使用温度、使用时间有什么关系答：1LD加正向偏置电压用以克服PN结中自建场的影响,从而降低势垒,以形成粒子数反转分。
光电子技术期末考试试卷及答案
光电子技术期末考试试卷及答案题目一：选择题（共10题，每题2分，共计20分）1. 光的波粒二象性是指：A. 光既可以看作电磁波，也可以看作光子；B. 光既可以看作电子，也可以看作波动；C. 光既可以看作光子，也可以看作粒子。
2. 下列器件中，能直接将光信号转换成电信号的是：A. 退化半导体；B. 光电二极管；C. PIN光电二极管；D. 功率光电二极管。
3. 一般情况下，LED在额定工作电流下的发光效率最高，约为：A. 50%；B. 60%；C. 70%；D. 80%。
4. 光路中可以用来调制光强的器件是：A. 光电晶体；B. 光致伸缩材料；C. 电调制器；D. 光盘（散射介质）。
5. 调制蓝光激光器的方法是：A. 直接调制法；B. 外差调频法；C. 电吸收调制法；D. 拉曼散射法。
6. 下列关于光纤损耗的说法，错误的是：A. 光纤中的散射损耗是连接损耗的主要来源；B. 光纤的折射率分布可以影响传导模态和传导损耗；C. 纤芯直径越小，聚光程度越高，散焦越少，损耗越小；D. 纤芯表面上越光滑，损耗越小。
7. 关于光器件中的H快捷开关，错误的说法是：A. 用于实现快速光学切换；B. 具有低损耗和短响应时间；C. 其中的H材料应保证具有高吸收，高速度和低色散；D. H快捷开关的部分实现需要利用量子效应。
8. 下列有关多层膜反射镜的说明中，正确的是：A. 多层膜反射镜是利用膜系构成的干涉层次来实现光反射的；B. 反射波的波峰和波谷能够分别叠加，加大反射效果；C. 多层膜反射镜在太赫兹波领域应用前景广阔；D. 多层膜反射镜将会淘汰传统的MgF2反射镜。
9. 下列器件中，主要应用于光纤通信系统中的是：B. 可调谐（Filter Tunable）半导体激光器；C. 狭缝（Slit）可调谐半导体激光器；D. 光放大器（EDFA）。
10. 下列关于宽带光通信技术说法，不正确的是：A. 宽带光通信技术可以实现对高速宽带信号的直接检测；B. 宽带光通信技术克服了复杂信号处理的难点，提高了数据传输速度；C. 宽带光通信技术是指通过改善光学传输模式、增大光传输载荷和使通信信号便于处理等手段来实现提高通信带宽；D. 宽带光通信技术是指利用空间光调制器等器件来提高通信带宽。
光电子技术考试试题
光电子技术考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料不是光电子技术中常用的半导体材料？（）A 硅B 锗C 铜D 砷化镓2、光电子技术中，实现电光调制的关键元件是（）A 光电探测器B 发光二极管C 液晶D 电光晶体3、下列哪种光源的相干性最好？（）A 白炽灯B 激光C 日光灯D 发光二极管4、光在光纤中传输时，其主要传输模式是（）A 多模传输B 单模传输C 自由空间传输D 波导传输5、光电探测器的量子效率是指（）A 输出光电流与输入光功率之比B 输出光电流与入射光子数之比C 入射光子数与输出光电流之比D 入射光功率与输出光电流之比6、以下哪种不是常见的光存储技术？（）A CDB DVDC 蓝光光盘D 磁带7、在光通信系统中，用于放大光信号的器件是（）A 光衰减器B 光隔离器C 光放大器D 光滤波器8、以下哪个波长范围属于可见光？（）A 100 400nmB 400 760nmC 760 1000nmD 1000 2000nm9、光电子技术中，CCD 是指（）A 电荷耦合器件B 互补金属氧化物半导体C 发光二极管D 激光二极管10、以下哪种显示技术不属于主动发光显示？（）A 等离子显示B 液晶显示C 有机发光二极管显示D 电子纸显示二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、光的本质是一种_____。
2、半导体材料的禁带宽度决定了其能吸收的_____。
3、光通信中常用的复用技术有_____复用和_____复用。
4、常见的光电探测器有_____、＿____和_____等。
5、激光的三个特性是_____、＿____和_____。
6、光纤的主要组成部分包括_____、＿____和_____。
7、光电子技术在_____、＿____和_____等领域有广泛应用。
8、发光二极管的发光原理是_____。
9、太阳能电池的核心材料通常是_____。
10、光的折射定律表达式为_____。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述光的波粒二象性。
光电子技术考试试题
光电子技术考试试题一、选择题1. 下列关于光电子技术的定义，哪个是正确的？a. 光电子技术是一种应用光和电子学原理研究和开发的技术b. 光电子技术是一种利用光的性质进行信息处理和传输的技术c. 光电子技术是一种利用电子器件产生光信号的技术d. 光电子技术是一种利用光和电子相互作用的技术2. 光电子技术在以下哪个领域应用最广？a. 能源领域b. 通信领域c. 医疗领域d. 农业领域3. 下列光电子元器件中，哪个被广泛应用于传感器和显示器件中？a. 激光二极管b. 光电二极管c. 红外线发射二极管d. 光敏电阻4. 光电子技术中的光学器件主要用于？a. 光信号调制b. 光信号放大c. 光信号传输d. 光信号转换5. 光电子技术的发展对社会有哪些影响？a. 提高通信速度和质量b. 促进医疗器械发展c. 节约能源d. 扩大农业产能二、填空题1. 光电效应是指材料受到光照后产生的_________。
2. 光纤通信的传输介质是_________。
3. 太阳能电池的原理是利用_________转化为电能。
4. CCD传感器中最重要的元件是_________。
5. 激光诱导等离子体光谱技术是识别_________元素的重要手段。
三、简答题1. 什么是光通信？光通信有哪些优势？2. 简述光电二极管的工作原理。
3. 请简要说明CCD传感器的应用领域和优势。
4. 光电子技术在医疗领域中有哪些应用？5. 请简述激光技术的原理和应用领域。
四、综合题光电子技术是一门跨学科的技术，它在通信、医疗、能源等领域都有广泛的应用。
请结合实际案例，从以下两个方面进行论述：1. 光电子技术在通信领域中的应用和优势。
2. 光电子技术在医疗领域中的应用和优势。
【注意】在论述中，请尽量举例说明，但请勿使用具体的网址链接。
（正文内容根据试题需求进行论述，分为选择题、填空题、简答题和综合题四个部分，由于没有具体的题目和要求，在这里无法完成对应的写作任务，请根据真实的试题需求进行详细的论述和阐述。
光电子技术基础复习题.doc
光电子技术基础复习题1、某单色光频率为31014Hz，该单色光在水中（n1.33）的速度和波长。
答vc/n3*108/1.332.26*108m/s λv/f2.26*108/3*1014 0.75*10-6m 2、某星球的辐射出射度的峰值波长为400nm，试估算该星球表明的温度。
答由维恩位移律λmTb 得Tb/λm2.898*10-3/400*10-97.245*103k 3、简述光子简并和能级简并答光子简并光子的运动状态简称为光子态。
光子态是按光子所具有的不同能量（或动量数值），光子行进的方向以及偏振方向相互区分的。
处于同一光子态的光子彼此之间是不可区分的，又因为光子是玻色子，在光子集合中，光子数按其运动状态的分布不受泡利不相容原理的限制。
可以有多个光子处于同一种光子态上，这种现象称为简并。
处于同一光子态的平均光子数目称为光场的简并度δ。
δ1/（ehυ/kT-1）4、什么是亚稳态能级。
答若某一激发能级与较低能级之间没有或只有微弱的辐射跃迁，则该态的平均寿命会很长τs10-3s,称为亚稳态能级，相应的态为亚稳态。
5、设二能级系统，发生受激辐射时，对入射光场的要求是什么6、产生激光的重要机理是答受激辐射7、爱因斯坦关系是8、以二能级为例推导粒子数反转的条件是什么答能级上的粒子数分布满足条件N2/g2N1/g1 反转分布图对物质的要求在物质能级中存在亚稳态能级对外界的考验需要有泵浦源9、从能级理论出发，解释NdYAG激光器工作原理（p44-45）10、解释增益饱和效应答当入射光强度足够弱时，增益系数与光强无关，是一个常量，而当入射光强增加到一定程度时，增益系数将随光强的增大而减小，这种增益系数随光强的增大而减小的现象称为增益饱和效应。
11、两种介质A、B的折射率分别为nA1，nB1.2，当光从B传播到A时，计算1）发生全反射的零界角2）布鲁斯特角答1.θcarcsin（n2/n1）（n1n2）arcsin（1/1.2）56.44° 2. tanθn2/n1 θarctan（n2/n1）arctan（1/1.2）39.8° 12、人体辐射出射度的峰值波长为（）答由维恩位移律λmTb 得λm b/ T 2.898*10-3/（37273）9.35*10-6m 13、红宝石激光器利用（氙灯）作为泵浦源。
(word版)光电子技术期末考试试卷及其知识点大汇总,文档
一、选择题〔20分，2分/题〕1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有〔abcd 〕A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D.灾害救援2、激光器的构成一般由〔 a 〕组成A.鼓励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D.电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与〔abcd 〕有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B.空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D.空气中分子组成和含量4、2021年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于〔 a 〕A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好5、激光调制器主要有〔abc 〕A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与〔 ac 〕有关A.外加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变命题共3第1页化量7、激光调制按其调制的性质有〔cd 〕A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光强调制8、光电探测器有〔abc 〕A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件9、CCD摄像器件的信息是靠〔 b 〕存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子10、LCD显示器，可以分为〔abcd 〕A.TN型B.STN型C.TFT型D.DSTN型二、判断题〔20分，2分/题，对用“√〞、错用“×〞标记〕11 、世界上第一台激光器是固体激光器。
( T )12、在辐射度学中，辐射能量Q是根本的能量单位，用J(焦耳)来度量。
( T )13、在声光晶体中，超声场作用像一个光学的“相位光栅〞，其光栅常数等于光波波长命题共3第2页(word版)光电子技术期末考试试卷及其知识点大汇总,文档。
(F)14、在磁光晶体中，当磁化强度较弱时，旋光率与外加磁场强度是成正比关系。
(T )15、为了获得线性电光调制，通过引入一个固定/2相位延迟，一般该调制器的电压偏置在T ＝50 ％的工作点上。
光电子技术部分考题
光电子技术部分考题一、选择、填空。
1. 按照调制方式分类，光调制可以分为：强度调制、相位调制、波长调制、频率调制、偏振调制。
2. 半导体激光器发光是由能带之间的电子空穴对复合产生的。
3. 激励过程是使半导体中的载流子过程从平衡态激发到非平衡态。
4. 固体激光器是以固体为工作物质的激光器，也就是以掺杂的离子型绝缘晶体和玻璃为工作物质。
5. 光纤传感器中常用的光电探测器：光电二极管、光电倍增管、光敏电阻。
6. 红外探测器的响应波长范围参数指探测器电压响应率与入射的红外波长之间的关系。
7. 光子探测原理是指利用半导体在入射光的照射下产生光子效应。
8. 利用温差电势制成的红外探测器称为热电偶。
9. 红外辐射在大气中传播时由于大气中水分子、蒸汽等吸收和散射使辐射在传播过程中衰减。
10. 当红外辐射照在热敏电阻上时，使温度上升，内部粒子无规则运动加剧，自由电子数随温度而上升，所以电阻会减小。
11. 辐射出射度：辐射体单位面积向半空间发出的辐射通量。
12. 光电磁是利用光生伏特效应将光能变成电能。
13. 任何物质只要温度高于0K就会向外辐射能量。
14. 红外无损检测是通过测量热流或热量来检测。
15. 内光电探测器可分为光电导、光伏特、光电磁三种探测器。
16. 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。
17. 光束扫描根据其应用的目的可分为模拟扫描和数字扫描。
模拟扫描用于显示，数字扫描用于光存储。
18. 固体摄像器件主要有：CCD、CMOS、CID。
19. 声光相互作用分为：拉曼—纳斯衍射和布喇格衍射。
20. 磁光效应：外加磁场作用引起材料光学各向异性的现象。
21. CCD的基本功能：电荷存储、电荷转移。
按结构分为线阵CCD和面阵CCD。
22. 液晶分为溶致液晶和热致液晶两大类。
23. 光辐射照射在半导体表面，材料中电子和空穴由原来的不导电状态转化为导电状态，这种现象称为光电导。
24. 光束调制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相及强度调制等。
光电子技术复习题_考试用的
一．单项选择题1.光电转换定律中的光电流与A温度成正比B光功率成正比C暗电流成正比D光子的能量成正比2.发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是A超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度短B超声波频率高，光波平行声波面入射，声光作用长度短C超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度长D超声波频率低，光束与声波面间以一定角度入射，声光作用长度短3.光束调制中，下面属于外调制的是A声光调制B电光波导调制C半导体光源调制D电光强度调制4.红外辐射的波长为[]A100-280nm B380-440nm C640-770nm D770-1000nm5.激光具有的优点为相干性好、亮度高及[]A多色性好B单色性好C吸收性强D吸收性弱6．能发生光电导效应的半导体是A.本征型和激子型B.本征型和晶格型C.本征型和杂质型D.本征型和自由载流子型7．光敏电阻的光电特性由光电转换因子γ描述，在强辐射作用下A.γ=0.5B.γ=1C.γ=1.5D.γ=28.电荷耦合器件分[]A线阵CCD和面阵C CD B线阵CCD和点阵CCDC面阵CCD和体阵CCD D体阵CCD和点阵CCD9.光通亮φ的单位是[]A焦耳(J)B瓦特(W)C流明(lm)D坎德拉(cd)10.硅光二极管主要适用于[]A紫外光及红外光谱区B可见光及紫外光谱区C可见光区D可见光及红外光谱区13．光视效能K为最大值时的波长是λA．555nm B.666nm C．777nm D.888nm14.可见光的波长范围为[]A200—300nm B300—380nmC380—780nm D780—1500nm15.电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和[]A计算B显示C检测D输出的单位是[]16.辐射通亮φeA焦耳(J)B瓦特(W)C每球面度(W/Sr)D坎德拉(cd)二.填空题1.光在大气中传播，将会使光速的能量衰减，其主要因素来源于大气衰减、大气湍流效应。
光电子技术试题及答案
光电子技术试题及答案光电子技术试题及答案一、选择题1、电磁波具有的性质有( ) A. 电场、磁场和波的传播方向满足右手定则 B. 具有偏振 C. 电场和磁场相位同步D. 电场与磁场存在相互依存关系2、图像通信系统主要由图像输入设备、( )等组成。
A. 编码器 B. 调制器 C. 信道 D. 显示终端3、在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于( ) A. 外光电效应 B. 内光电效应 C. 光电发射 D. 光导效应4、厨房宜采用哪种形式的火灾报警探测器 ( ) A. 感温探测器 B. 火焰探测器 C. 感烟探测器 D. 离子感烟探测器5、成像转换过程需要研究的有( ) A. 能量 B. 成像特性 C. 噪声 D. 信息传递速率6、光电子技术主要应用在( ) A.光纤通信 B. 光传感 C. 光存储 D. 遥感测量7、描述时间相??性的等效物理量是( ) A. 相干时间 B. 相干长度 C. 谱线宽度 D. 简并度8、按照调制方式分类,光调制可以分为( )等,所有这些调制过程都可以归结为将一个携带信息的信号叠加到载波光波上。
A. 偏振调制 B. 强度调制 C. 相位调制 D. 频率调制9、掺杂型探测器是由( )之间的电子-空穴对复合产生的,激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带10、CCD 摄像器件的基本工作原理是 ( ) A. 势阱的形成 B. 少数载流子的捕获 C. 少数载流子的转移 D. 电荷检测二、判断题1、大气分子在光波电场的作用下产生极化,并以入射光的频率作受迫振动。
( )2、某些晶体在外加电场的作用下,其折射率将发生变化,当光波通过此介质时?? 其传输特性就受到影响而改变,这种现象称为电光效应( )3、光电池是利用光生伏特效应,直接将光能转换为电能的光电器件。
( )4、热辐射光纤温度探测器是利用光纤内产生的热辐射来探测温度的一种器件。
光电子技术基础题库
光电子技术基础题库一．填空题1、光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件，光源器件分为 光源和 光源。
2、某一半导体材料的禁带宽度为3.1 电子伏特，则该半导体本征吸收的长波极限为 纳米。
3、最早的电光源是炭弧光灯，最早的激光器是1960年由美国家的梅曼制作的激光器。
4、当受激辐射大于受激吸收的时候，物质对外表现为光 ，当受激辐射小于受激吸收时候，物质对外表现为光 。
5、激光器的基本结构包括 ， ， 。
6、受激辐射产生的光的特点是： 好， 好， 好。
7、发光的方式很多，但根据余辉的长短可将发光大致分成 和 两类。
8、光电探测器的物理效应可以分为三大类： 、和 。
9、太阳能电池是利用半导体的 原理直接把光能转化为电能的装置。
10、光纤由传导光的 和外层的 两同心圆形的双层结构组成，且12n n 。
外面再包以一次涂覆护套和二次涂覆护套。
11.根据液晶的分子不同可以将其分为 、 和 液晶。
12. 按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为 衍射和 衍射 。
13. 在间接带隙半导体中，电子由价带顶跃迁到导带底时，需要同时吸收或发射 ，以补偿电子准动量的变化。
14.光波在光纤中传播有3种模式，导模（传输模），和。
15. 光在各向同性介质中传播时，复极化率的实部表示与频率的关系，虚部表示物质与频率的关系。
16、液晶显示所用的液晶材料是一种兼有和双重性质的物质，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。
17、某一半导体材料的禁带宽度为2.6 电子伏特，则该半导体本征吸收的长波极限为纳米。
18、光纤通光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件，光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等)、和等。
19、受激辐射产生的光的特点是：好，好，好。
20、激光器按工作方式区分可分为和激光器。
21.光电子技术主要研究光与物质中的电子相互作用及其的相关技术，是一门新兴的综合性交叉学科。
光电子技术复习题
重庆大学试卷教务处07版第1 页共1 页一、填空(共30分)1.固体摄像器件主要有三大类：电荷耦合器件（CCD)，互补金属氧化物半导体图像传感器（CMOS），电荷注入器件（CID），电荷耦合器件（CCD）与其他器件相比，最突出的特点是以电荷为信号。
CCD的工作过程就是电荷的________、________、________和________的过程。
构成CCD的基本单元是________，它能够存储电荷。
CCD器件的积分时间越长，它的灵敏度越______(高、低)。
CCD的噪声可归纳为3类：________、________、________。
2.光束调制按其调制的性质可分为、、、。
要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程：、、。
3.光电二极管工作时，负载电阻上的光电流与、、、有关。
4.声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动，按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为两种类型。
5.根据调制器与激光器的关系，光束的调制方法可以分为内调制和外调制两种。
内调制是指。
6.在电光调制器中，为了得到线性调制，在调制器中插入一个λ/4波片，波片的轴向取向为时最好。
7.若光电探测器的电流灵敏度Ri =100μA/μW，噪声电流in=0.01μA，则噪声等效功率NEP=_______________________。
8.人体的温度以36.5°C计算，如把人体看作黑体，人体辐射峰值所对应的波长为。
二、计算(共20分)9.考虑熔融石英中的声光布拉格衍射，若取λ=0.6328μm，n=1.46,v s =5.97⨯103m/s,fs=100MHz,计算布拉格角θB。
10.一台氦氖激光器发出波长为0.6328μm的激光束，其功率为3mW，光束平面发散角为0.02mrad，放电毛细管直径为1mm。
试求：(1) 若光视效率V=0.235，此光束的辐射通量Φeλ、光通量Φvλ、发光强度Ivλ、光出射度Mvλ各为多少？(2) 若将其投射到10m远处的屏幕上，屏幕的光照度为多少？三、简答(共30分)11.刚粉刷完的房间从远处看，窗口总显得特别黑暗，这是为什么？12.何为大气湍流效应，大气湍流对光束的传播产生哪些影响？13.利用纵向电光效应和横向电光效应均可实现电光强度调制，纵向电光调制和横向电光调制各有什么优缺点？14.比较光子探测器和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等方面的差异。
光电子技术题库(含答案)
选择题1.光通量的单位是（ B ）.A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯2. 辐射通量φe的单位是（ B ）A 焦耳 (J)B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd)3.发光强度的单位是（ A ）.A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯4.光照度的单位是（ D ）.A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯5.激光器的构成一般由（ A ）组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子6. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
适当偏置是（D）A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（ A ）A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好8.下列哪个不属于激光调制器的是（ D ）A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器9.电光晶体的非线性电光效应主要与（ C ）有关A.内加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量10.激光调制按其调制的性质有（ C ）A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光伏调制11.不属于光电探测器的是（ D ）A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件D 摄像器件的信息是靠（ B ）存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子13.LCD显示器，可以分为（ ABCD ）A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型14.掺杂型探测器是由（ D ）之间的电子-空穴对符合产生的，激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A.禁带B.分子C.粒子D.能带15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及（ B ）A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱16.红外辐射的波长为（ D ）.A 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm17.可见光的波长范围为（ C ）.A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm18.一只白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地面1.5m的高处，用照度计测得正下方地面的照度为30lx，该灯的光通量为（ A ）.A .848lxB .212lxC .424lxD .106lx19.下列不属于气体放电光源的是（ D ）.A .汞灯B .氙灯C .铊灯D .卤钨灯20.ＬＣＤ是（Ａ）A.液晶显示器B.光电二极管C.电荷耦合器件D.硅基液晶显示器21.25mm的视像管，靶面的有效高度约为10mm，若可分辨的最多电视行数为400，则相当于（ A ）线对/mm.A.16B.25C.20D.1822. 光电转换定律中的光电流与( B ) .A 温度成正比B光功率成正比C暗电流成正比D光子的能量成正比23. 发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是( A )A 超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度短B 超声波频率高，光波平行声波面入射，声光作用长度短C 超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度长D 超声波频率低，光束与声波面间以一定角度入射，声光作用长度短24.光束调制中，下面不属于外调制的是( C )A 声光调制B 电光波导调制C 半导体光源调制D 电光强度调制25.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A 多色性好B单色性好 C 吸收性强D吸收性弱26.能发生光电导效应的半导体是( C )A本征型和激子型B本征型和晶格型C本征型和杂质型D本征型和自由载流子型27.电荷耦合器件分( A )A 线阵CCD和面阵CCDB 线阵CCD和点阵CCDC 面阵CCD和体阵CCD D 体阵CCD和点阵CCD28.电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和( C )A 计算B 显示C 检测D 输出29.光电探测器的性能参数不包括（D）A光谱特性 B光照特性 C光电特性 D P-I特性30.光敏电阻与其他半导体电器件相比不具有的特点是（B）A.光谱响应范围广B.阈值电流低C.工作电流大D.灵敏度高31.关于LD与LED下列叙述正确的是（C）A. LD和LED都有阈值电流 B .LD调制频率远低于LED C. LD发光基于自发辐射 D .LED 可发出相干光32.光敏电阻的光电特性由光电转换因子描述，在强辐射作用下（A ）A. γ=0.5B.γ =1C. γ=1.5D. γ=233.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区34.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区35.光视效能K为最大值时的波长是（A ）A．555nm B.666nm C．777nm D.888nm36. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是（D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶37. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（C）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管38. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动39. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力40. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽41. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是（A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶42. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池43. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
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一、选择题（ 20 分， 2 分/ 题）1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有（abcd）A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D. 灾害救援2、激光器的构成一般由（a）组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN 结材料D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与（abcd）有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B. 空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D. 空气中分子组成和含量4、2009 年 10 月 6 日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（a）A. 传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D. 空间相干性好5、激光调制器主要有（abc）A. 电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D. 压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与（ac）有关A. 外加电场B.激光波长C.晶体性质D. 晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有（cd）A.连续调制B. 脉冲调制C.相位调制D. 光强调制8、光电探测器有（abc）A. 光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D. 热电探测元件9、 CCD 摄像器件的信息是靠（b）存储A.载流子B. 电荷C.电子D. 声子10、LCD 显示器，可以分为（abcd）A. TN 型B. STN 型C. TFT 型D. DSTN型二、判断题（ 20 分， 2 分/ 题，对用“√”、错用“ ×”标记）11、世界上第一台激光器是固体激光器。
( T)12、在辐射度学中，辐射能量Q 是基本的能量单位，用J( 焦耳 ) 来度量。
(T )13、在声光晶体中，超声场作用像一个光学的“相位光栅”，其光栅常数等于光波波长。
(F) 14、在磁光晶体中，当磁化强度较弱时，旋光率与外加磁场强度是成正比关系。
(T)15、为了获得线性电光调制，通过引入一个固定/ 2 相位延迟，一般该调制器的电压偏置在T＝50％的工作点上。
光电子技术基础复习题.doc
1、 某单色光频率为3 x 1014H Z ,该单色光在水中（n=1.33）的速度和波长。
答：v =c/n=3 * 108/1.33=2.26* 1010 11 12m/s 入二v/f=2.26* 108/3* 1014 =0.75* 10'6m2、 某星球的辐射出射度的峰值波长为4OOnm,试估算该星球表明的温度。
答：由维恩位移律入mT=b得 T=b/ 入庐2.898*10心/400*109=7.245*10叫3、 简述光子简并和能级简并答：光子简并：光子的运动状态简称为光子态。
光子态是按光子所具有的不同能 量（或动量数值），光子行进的方向以及偏振方向相互区分的。
处于同一光子态 的光子彼此之间是不可区分的，又因为光子是玻色子，在光子集合中，光子数按 其运动状态的分布不受泡利不相容原理的限制。
可以有多个光子处于同一种光子 态上，这种现象称为简并。
处于同一光子态的平均光子数目称为光场的简并度5。
6=1/ （e hu/kT -l ）4、 什么是亚稳态能级。
答：若某一澈发能级与较低能级之间没有或只有微弱的辐射跃迁，则该态的平均 寿命会很长T s »10_3S,称为亚稳态能级，相应的态为亚稳态。
5、 设二能级系统，发生受激辐射时，对入射光场的要求是什么？6、产生激光的重要机理是 答：受激辐射B12&1 = 〃21&27、爱因斯坦关系是8、以二能级为例推导粒子数反转的条件是什么？对物质的要求：在物质能级中存在亚稳态能级对外界的考验：需要有泵浦源 9、从能级理论出发，解释Nd:YAG 激光器工作原理（p44-45）10 解释增益饱和效应答：当入射光强度足够弱时，增益系数与光强无关，是一个常量，而当入射光强 增加到一定程度时，增益系数将随光强的增大而减小，这种增益系数随光强的增 大而减小的现象称为增益饱和效应。
11 两种介质A 、B 的折射率分别为nA=l, nB=1.2,当光从B 传播到A 时，计算：1 ）发生全反射的零界角Zero Dispersion Wavelength答:反转分布图能级上的粒子数分布满足条件N2/g2>M/gi2)布鲁斯特角答：1. 0 C=arcsin (见/山)(ni>n2)=arcsin ( 1/1.2) =56.44°2.tan 6 二血/口］0 =arctan ( ni/nj) =arctan ( 1/1.2) =39.8°12、人体辐射出射度的峰值波长为() 答：由维恩位移律入mT二b得入口=b/ T =2.898*10心/( 37+273 ) =9.35*10_6m13、红宝石激光器利用(氛灯)作为泵浦源。
光电子技术科学考试试题
光电子技术科学考试试题1. 选择题（每题5分，共50分）1. 以下哪个是光电子技术的主要应用领域？A. 医学影像B. 建筑设计C. 厨房家电D. 体育运动2. 光电子技术是通过光和电的相互转换来实现各种功能的技术。
以下哪个元素在光电子技术中起着至关重要的作用？A. 铁B. 氧C. 硅D. 锡3. 光电二极管是光电子技术中常用的器件。
下列哪个语句描述了光电二极管的基本原理？A. 光线照射到光电二极管上，电压会降低B. 光线照射到光电二极管上，电阻会增加C. 光线照射到光电二极管上，会产生电流D. 光线照射到光电二极管上，器件会损坏4. 太阳能电池是一种利用光电效应将光能直接转换为电能的器件。
以下哪个元素是太阳能电池的常见材料？A. 铜B. 铝C. 矽D. 铁5. 光电子技术在通信领域有着广泛的应用。
下列哪个设备可以用光纤传输信号？A. 电话线B. 电缆C. 光纤D. 无线电波6. 激光技术是光电子技术发展的重要分支之一。
以下哪个设备是激光技术的应用之一？A. 蒸汽机B. 照相机C. 激光打印机D. 塑料制品7. 光电子技术在医学领域有着重要的应用。
以下哪个是光电子技术在医学中的应用？A. 气管造影B. 木工加工C. 汽车维修D. 烹饪技术8. 光学仪器是光电子技术中的重要组成部分。
下列哪个仪器是光学仪器的典型代表？A. 电视机B. 望远镜C. 洗衣机D. 空调9. 光电子技术对生活和工作产生了深远的影响。
下列哪一项描述了光电子技术的优势？A. 增加了环境污染B. 提高了工作效率C. 浪费了能源资源D. 造成了人们的健康问题10. 光电子技术的发展对社会经济起到了积极的作用。
下列哪个方面体现了光电子技术的积极影响？A. 带动了电子游戏产业B. 降低了生产成本C. 导致了数字化时代的到来D. 对环境产生了破坏2. 简答题（每题10分，共40分）11. 请简要描述光电子技术的基本原理和应用领域。
12. 请说明光电二极管的工作原理，并指出其在现代生活中的应用。
光电子技术基础复习资料
光电子技术基础复习资料选择题1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有（abcd ）A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D.灾害救援2、激光器的构成一般由（a ）组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与（abcd ）有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B.空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D.空气中分子组成和含量4、2009年授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（ a ）A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好5、激光调制器主要有（abc ）A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与（ac ）有关A.外加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有（cd ）A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光强调制8、光电探测器有（abc ）A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件9、CCD 摄像器件的信息是靠（ b ）存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子10、LCD显示器，可以分为（abcd ）A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型11、可见光的波长范围为（C ）A. 200—300nmB. 300—380nmC. 380—780nmD. 780—1500nm12、电荷耦合器件分（A ）A. 线阵CCD和面阵CCDB. 线阵CCD和点阵CCDC. 面阵CCD和体阵CCDD. 体阵CCD和点阵CCD填空题1、黑体是指一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射。
2、色温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。
其并非热辐射光源本身的温度。
3、声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动，按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射两种类型。
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第5章光探测器：能把光辐射量转换成另一种便于测量的物理量的器件光电探测器：把光辐射量转换成电量（电流或电压）的光探测器光电探测器性能参数1.量子效率2. 响应度3. 光谱响应4. 等效噪声功率5. 归一化探测度6. 频率响应7. 噪声谱量子效率 : 是指每一个入射光子所释放的平均电子数。
响应度 R:响应度为探测器输出信号电压 Vs（或电流Is ）与输入光功率P之比光谱响应:表征R 随波长 (拉门大)变化的特性参数频率响应 R ( f )：频率响应 R( f ) 是描述光探测器响应度在入射光波长不变时，随入射光调制频率变化的特性参数。
等效噪声功率 NEP：定义为相应于单位信噪比的入射光功率，用来表征探测器探测能力，NEP越小，探测能力越强。
归一化探测度 D* ：探测度D：单位入射功率相应的信噪比。
D*表示单位探测器面积、单位带宽的探测度，1.光电效应：光照射到物体上使物体发射电子，或电导率发生变化，或产生电动势，这些因光照引起物体电学特性改变的现象，统称为光电效应内光电效应：光子激发的载流子(电子或空穴) 将保留在材料内部。
外光电效应: 将电子打离材料表面，外光电效应器件通常有多个阴极，以获得倍增效内光电效应主要包括光电导效应与光伏效应光电导效应是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。
光伏效应指光照使半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
光电导效应下的光敏电阻光敏电阻的频率特性差，不适于接收高频光信号前历效应：前历效应是指光敏电阻的时间特性与工作前“历史”有关的一种现象。
分暗态前历与亮态前历。
光敏电阻特点：优点：1.光谱响应相当宽2.所测的光强范围宽，即可对强光响应，也可对弱光响应3.无极性之分，使用方便4.灵敏度高，工作电流大，可达数毫安缺点：强光照射下线性较差，频率特性也较差，不适于接收高频光信号，受温度影响大2.第一象限：普通二极管第三象限：光导工作模式光电二极管工作区域第四象限：光伏模式光电池工作区域光电池：太阳能电池－－用作电源，测量光电池－－作光电探测3.光电二极管和光电池的区别：光电二极管和光电池一样，其基本结构也是一个PN结。
和光电池相比，重要的不同点是结面积小，因此具有特别好的频率特性。
比较：光电二极管与光电池1. 掺杂浓度较低；2. 电阻率较高；3. 结区面积小；4. 通常多工作于反偏置状态；5. 结电容小，频率特性好；6. 光电流比光电池小得多，一般多在微安级4.PIN光敏二极管：在P型半导体和N型半导体之间夹着一层本征半导体。
频带宽灵敏度高频带宽：由于P-N结空间电荷层的间距加宽，因此结电容变小。
相应时间变短，频带变宽。
灵敏度高：I层较厚，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量电子 - 空穴对。
5.雪崩光敏二极管：高反压(100～200 V)强电场载流子加速碰撞新载流子雪崩倍增－－光电流的放大6.光敏三极管：光电三极管：输出光电流大光电特性“非线性”，频率特性较差7.散粒噪声产生-复合噪声热噪声低频噪声散粒噪声：探测器的散粒噪声是由于探测器在光辐射作用或热激发下，光电子或光生载流子的随机产生所造成的。
产生-复合噪声：半导体中由于载流子产生与复合的随机性而引起的平均载流子浓度的起伏所产生的噪声称为产生—复合噪声，亦称G-R噪声(热噪声：热噪声是由耗散元件中电荷载流子的随机热运动引起的低频噪声：在低频时存在的噪声，几乎所有探测器中都存在。
由于噪声功率与频率有近似反比的关系，也称为1/f 噪声第1章8. D DD 表明电荷产生电场，且电场是有源场9.EEEE表明变化的磁场产生电场10.BBBBB表明磁场是无源场，磁感线总是闭合曲线11.HHHH表明传导电流和变化的电场都能产生磁场12.D= 界面两侧电场的法向分量发生了跃变B= 界面两侧磁场的法向分量连续E= 界面两侧电场的切向分量连续H= 界面两侧磁场的切向分量发生了跃变13.两种理想介质分界面上的边界条件在两种理想介质分界面上，通常没有电荷和电流分布，即JS＝0、ρS＝0D的法向分量连续B的法向分量连续E的切向分量连续 ?H的切向分量连续14.理想导体表面上的边界条件理想导体：电导率为无限大的导电媒质特征：电磁场不可能进入理想导体内设媒质2为理想导体，则E2、D2、 H2、B2均为零理想导体表面上电荷密度等于D的法向分量理想导体表面上B的法向分量为0理想导体表面上E的切向分量为0理想导体表面上电流密度等于H的切向分量15.平面电磁波：任意时刻，如果在平面等相位面上，每一点的电场强度均相同，这种电磁波称为均匀平面波。
1. 均匀平面波满足一维波动方程均匀平面波是横电磁波（TEM波）对于无限大、均匀、理想介质中的均匀平面波，相速等于波速9. 其他条件相同时，受激辐射和受激吸收具有相同几率。
10. 热平衡状态下，高能级上原子数少于低能级上原子数，故正常情况下，吸收比发射更频繁，其差额由自发辐射补偿。
11. 自发辐射的出现随V3而增大，故波长越短，自发辐射几率越大。
12. 激光的纵模：光场沿轴向传播的振动模式 ?13. 激光的横模：激光腔内与轴向垂直的横截面内的稳定光场分布称为激光的横模激光横模形成的主要因素是谐振腔两端反射镜的衍射作用。
激光器输出的频率个数（纵模数）N，由激活介质所发射的谱线对应的频宽和纵模间隔的比值决定用接收屏观察激光器输出光束屏上形成的光斑图形。
按其对称性可分为轴对称横模和旋转对称横模。
轴对称横模TEMmn旋转对称横模TEMpl纵模选择色散腔粗选短腔法 F-P标准具复合腔横模（基模）选择小孔光阑选模聚焦光阑选模猫眼腔选模第3章1. 单色平面波是指电场强度E 和磁场强度H都以单一频率随时间作正弦变化而传播的波。
单色 + 平面波2.高斯光束激光器发出的光沿z轴方向传播的高斯光束（激光束），不管是由何种稳定腔产生的R：z点处的波阵面半径ω(z)：z点处的光斑半径二维高斯函数平面波因子球面波因子3. 高斯光束半径：将在光束截面内，振幅下降到最大值的1/e时，离光轴的距离定义为该处的光斑半径ω(z)只要光学元件的孔径大于3ω/2，即可保证高斯光束的绝大部分功率有效透过4. 在z=0处:波阵面半径R(0)趋于无穷波阵面为平面波光斑半径等于束腰半径ω=等于ω0在z→∞处：波阵面半径R(0)趋于无穷波阵面为平面波5. 在z=0处和z→∞处，R(z)的值均为∞(平面波)，则在中间某位置必存在一最小R(z)瑞利长度（共焦参数）的物理意义：高斯光束传播过程中的两特殊点，在此点，波阵面半径最小，具有两对称点（相对束腰）互为其波面球心。
6. 能量密度 w：表示场内单位体积的能量，是空间位置x和时间t的函数，w=w(x,t)（能流密度）S ：单位时间内，通过垂直于波的传播方向的单位面积的辐射能。
7. 相速度：单色波的等相位面传播的速度群速度：合成波波包上等振幅面传播的速度8.瑞利群速公式。
在正常色散区域大于0，群速小于相速；在反常色散区域dvp/dλ<0，群速大于相速；在真空中无色散等于0，群速等于相速9.（1）在真空中传播时，波速相同，相速度和群速度相等。
（2）在色散介质中传播时，不同频率的光波传播速度不同，合成波形在传播过程中会不断地变化，相速度和群速度不同。
（3）光波能量正比于电场振幅的平方，而群速度是振幅面传播的速度，所以群速度是光波能量传播的速度10. 外腔式激光管加装布儒斯特窗，以产生线偏振激光。
11.全反射设光波从光密介质射向光疏介质 (n1>n2)，折射角θ2大于入射角θ1。
当 sinθ1＝n2/n1时，θ2为90度，这时折射角沿界面掠过。
若入射角再增大，使 sinθ1>n2/n1 ，这时不能定义实数的折射角。
使90度的入射角θ1称为临界角，记作θc ，即当θ1≥θc时，没有折射光，入射光全部返回介质1，这个现象为全反射。
12. 入射平面波在上下界面均产生全反射，此时形成的波称为导波有一部分能量从薄膜中辐射出去，这种情况下的波称为辐射模13.射线从B’到C’的相位变化为k0 n1 B’C’射线从B到C的相位变化为(k0n1BC-2Φ2-2Φ3)两射线的相位差为：薄膜波导的特征方程13. k0n1cosθ1是薄膜中波矢量x方向分量，是薄膜中的横向相位常数，可表示为：k1x=k0n1cosθ1 特征方程可写为：k1xd是横过薄膜的横向相位变化2φ2，2φ3是在边界上全反射时的相位突变m是模序数，当m=0，1，2…时，可得到14.当m=0时其场沿x方向的变化不足半个驻波当m=1时，其场沿x方向变化不足一个驻波，其他依此类推。
因而m表示了导波场沿薄膜横向出现的完整半驻波个数。
m越大，导波的模次越高16.由特征方程还可以看出，在其他条件不变的情况下，若θ1减小，则m增大，因而表明高次模是由入射角θ1较小的平面波构成的。
17.波序数m相同的TE模和TM模的截止波长不同。
当m相同时，TE模的截止波长较长，因而在所有的波导模式中， TE0模的截止波长最长。
18.由于TE0模的截止波长最长，因而它的传输条件最容易满足。
薄膜波导中的TE0 模是基模。
如果波导的结构或选择的工作波长只允许TE0模传输，其他模式均截止，则称为单模传输。
单模传输的条件是19.对称薄膜波导：该式对TE模，TM模都适用。
即模序数相同的 TE模和TM模具有相同的截止波长λc。
当TE0 模出现时，TMm模也伴随出现，这就叫兼并。
对于对称波导，TM0模截止波长λc=∞，没有截止现象，这是对称波导的特有性质。
20.数值孔径：表示光纤捕捉光线的能力的物理量光纤能够接受外来入射光的最大受光角Φ的正弦与入射区折射率的乘积21.入射角不同的光线在阶跃光纤中传播时，几何程长是不同的，因而其轴向速度有所不同，引起模式色散。
为减小模式色散，设计了折射率沿半径渐变的光纤，称为梯度光纤或非均匀光纤。
由于中心折射率最大，两边折射率逐渐变小，因此光线轨迹不再是直线而是曲线。
并且使全部的射线以同样的轴向速度在光纤中传播，从而消除了模式色散。
这种现象叫自聚焦现象，这种光纤叫自聚焦光纤。
22.光纤损耗:吸收损耗(包括：本征吸收杂质吸收 ) 散射损耗（瑞利散射瑞利散射损耗与入射波长的4次方成反比，因而这种损耗随着波长的增加而迅速减小。
米氏散射非线性散射）其它损耗23.色散特性：材料色散模式色散波导色散24.波导色散是由光纤的几何结构决定的色散，它是由某一波导模式的传播常数β随光信号角频率变化而引起的，也称结构色散。
25.对多模光纤，模式数量大，总色散基本取决于模式色散其次为材料色散 ?对应单模光纤，主要是材料色散和波导色散原理：外加电场实现粒子数反转，大量电子空穴对复合导致发光 LED & LD 是利用注入有源区的载流子自发辐射复合发光是受激辐射复合发光 3.结构上的差别：LD有光学谐振腔，使产生的光子在腔内振荡放大，LED没有谐振腔。