光电子技术复习知识点

光电子技术复习知识点

备注：

1、考试时间：初步定于2013年1月5日，最终以网上公布为准。

2、以下内容打“*”的可以只做一般了解。

3、以下知识点请结合教材、课件和作业重点复习，请勿投机！

第1章光辐射、发光源与光传播基本定律

1.1. 电磁波谱与光辐射；

电磁波的基本特性

1.2. 辐射度学与光度学基本知识；

辐射能、辐射通量、辐射出射度、辐射强度、辐射亮度、辐射照度的概念、单位、意义

单色辐射出射度余弦辐射体余弦辐射体的亮度和辐射出射度

光量、光通量、光出射度、发光强度、光亮度、光照度的概念、单位、意义

光度量和辐射度量之间的关系单色光视效能最大单色光视效能单色光视效率函数1.3. 热辐射基本定律

黑体基尔霍夫辐射定律

普朗克公式反映的物理规律

1.4 激光原理

激光器的基本结构

产生激光的必要条件

谐振腔的作用

激光的横模和纵模

1.5 典型激光器

典型激光器及其特点、应用

红宝石激光器的系统结构、能级结构、原理

半导体激光器、半导体发光二极管的特点

1.6 光频电磁波的基本理论和定律

相速度、群速度及其关系

第2章光辐射的传播

2.1 光波在大气中的传播

朗伯定律，大气衰减的原因，瑞利散射定律，气溶胶的散射特点

什么是大气湍流效应？

2.2光波在电光晶体中的传播

泡克耳效应和克尔效应

折射率椭球，电光张量

KDP晶体在z方向施加电场时，其折射率椭球的变化分析

纵向电光效应的结构、相位变化特点、光的偏振特性变化特点

纵向电光效应的结构、相位变化特点、光的偏振特性变化特点

2.3 光波在声光晶体中的传播

声波在介质中传播的特点，声光相互作用类型

拉曼-纳斯衍射条件、特点，布拉格衍射条件、布拉格方程、布拉格角、布拉格衍射的

特点

2.4 光波在磁光晶体中的传播

磁光效应、光隔离器原理

2.5 光波在光纤波导中的传播

光纤波导的结构、弱导条件

数值孔径及其意义

光纤的色散、带宽、脉冲展宽及其相互关系

2.7 光波在水中的传播

前向散射、后向散射的特点、应用

如何克服后向散射

第3章光波的调制与扫描

3.1. 光束调制原理

调制的概念，载波，调制信号，按调制性质的分类

振幅调制、频率调制、相位调制红和强度调制的概念和特点

脉冲调制的概念和分类

脉冲编码调制的过程

3.2 电光调制

纵向电光调制器的结构、原理、电光调制特性曲线、使调制器工作在线性区的措施、失真、倍频的原因

横向电光调制器的结构、原理、优缺点

电光相位调制的结构、原理

3.3 声光调制

声光调制器结构、工作原理

基于拉曼-纳斯衍射和布拉格衍射的声光调制的特点

3.5 直接调制

直接调制概念

半导体激光器、半导体发光二极管直接调制的电路原理图

半导体激光器、半导体发光二极管直接调制的特点

脉冲编码数字调制的概念和优点

3.6 光束扫描技术

电光扫描原理分析、双KDP楔形棱镜扫描器原理及电光偏转角的计算

电光数字扫描的结构和原理

*3.7 空间光调制器

空间光调制器的概念、类型、应用

泡克尔读出光调制器的结构、原理

液晶空间光调制器的结构、原理

第4章光辐射的探测技术

4.1 光电探测器的物理效应

光子效应、光热效应的概念和特点

常见光子效应、光热效应

光电发射效应概念、发生条件

光电导效应的产生机理

光电导体的电流增益、渡越时间

光伏效应的产生机理

什么是温差电效应

什么是热释电效应，热释电效应的特点

基本的光电转换定律

4.2 光电探测器的性能参数

积分灵敏度、光谱灵敏度、频率灵敏度的概念

量子效率和灵敏度的关系

通量阈、噪声等小功率、探测度、归一化探测度的定义、单位、意义

4.3 光电探测器的噪声

光电探测器的常见噪声和特点

4.4 光电导探测器——光敏电阻

光敏电阻的结构、特点、应用

光敏电阻的基本工作电路、伏安特性，根据伏安特性对负载电阻、电源、输出信号、功耗等进行分析。

光敏电阻的时间响应特性

典型的光敏电阻及特点

光敏电阻的应用实例（见补充内容）

4.5 pn结光伏探测器的工作模式

光伏探测器的等效电路、光伏工作模式、光导工作模式

光伏探测器的伏安特性曲线，几个象限内的工作特点

4.6 硅光电池——太阳电池

光电池的结构特点

按用途光电池的两种分类及应用举例

短路电流、开路电压

光电池的最佳负载电阻，作图法求最佳负载电阻

光电流区域、光电压区域及其特点

4.7 光电二极管

光电二极管的结构，环极及其作用

光电二极管的频率响应特性，三个决定因素

光电二极管的噪声来源

*PIN、APD光电二极管的主要结构和性能特点

*光电三极管的结构、原理

第5章光电成像系统

固定摄像器件的种类

CCD器件的特点、基本功能、工作过程

CCD器件电荷产生的结构和原理

CCD器件电荷存储的结构和原理（两相、三相）

CCD器件电荷转移的结构和原理

CCD器件电荷检测的结构和原理

单沟道、双沟道CCD，双沟道CCD的优点

CCD器件的整体结构、原理、驱动波形、输出信号

*面阵CCD的两种典型结构类型