1影响光钎传输损耗的主要因素是什么？光纤损耗主要包括:吸收损耗、散射损耗。 吸收损耗：在光纤中，对光吸收有贡献的主要是杂质吸收，本征吸收和原子缺陷吸收 散射损耗：光在光纤中传播时，遇到了不均匀性或不连续造成的损耗。主要包括材料散射和光波导散射2自聚焦透镜 自聚焦透镜又称梯度折射率透镜，是指其内部的折射率分布沿径逐渐减小的柱状透镜。在梯度性光波导中传输的光钎螺旋折线会聚于一点，就如一个能够自发汇聚的透镜。3光钎的模间色散与模内色散有什么不同？模内色散使指光频率不同而引起在介质传播中折射率不同和传播常数不同而引起的色散。模间色散是多模光纤中的一种弥散效应，是光纤不同传输模传播速度不同而造成的脉冲展宽。4光子效应 指单个光子对产生的光电子直接作用的一类光电效应。对频率有选择性，可分为外光电效应和内光电效应。 5光电转换定律告诉我们的信息 光电探测器是将辐射能量转化为电流的器件，可以看做一个电流源；光电探测器是一个非线性器件 6影响光盘数据储存的因素 激光波长和物镜数值孔径。 7为什么当两条波导相互靠近时光 波会从其中一条转换到另一条？光线在波导内全反射时会产生传播常数β为虚数的消失场，当两条波导相互靠近时，两个波导产生的消失场发生重叠，引起光功率的交换，使光从一波导传到另一条。8 HDT（主数字终端）\\MIS（异质结势垒）\\AC-PDP（交流等离子显示）\\SCCD（表面沟道电荷耦合器件）\\WDM（波分复用技术）FTTB（光钎到户）\\CRT（阴极射线管）\\LCD（液晶显示）8 CCD的电荷转移沟道有几种？它们结构和性能的差别是什么？ 有两种，是SCCD和BCCD，性能与差别：SCCD比BCCD处理信息量更大，制作方便，但效率低；BCCD比SCCD电荷转移速率快，处理频率高；SCCD的转移载流子是少子，BCCD是多子。9光伏探测器在实际应用中有哪两种工作模式？画出其等效电路？ 光导工作模式和光伏工作模式。10光波导偏振器的作用，如何实现光波导偏振器？ 光波导偏振器能从光波导中选择某一偏振方向的光或从光波导中耦合出某一方向的光。为实现光波导偏振器，可在波导表面加一层金属膜。可改变TE，TM波的损耗系数和在金属表面的半波损失，使某一振动分量不能透出，出射光只有一个振动分量。11在AC-PDP中维持脉冲、书写脉冲、擦除脉冲的作用？书写脉冲：在一个单元中加入书写脉冲，超过该单位的燃点电压，这时单元将产生放电发光。 擦除脉冲：在维持脉冲前加上擦除脉冲，产生一个弱电场，单元中产生一个反向电荷中和发光介质的电荷，但由于反向电荷积累不够，不会再次放电发光，从而转入熄火状态。 维持脉冲：若想要维持单元的发光或熄火状态，只要引入一个维持脉冲，就能保持单元之前的状态。
12画图并说明集成光学电光波导相位调制器的基本原理？ 在光波导中插入两电极，通电之后，两电极间产生电场，电极间LiNbO3材料就会由于电光效应改变折射率，使波导中导模的相位常数β发生相应的改变。 光由波导出射后，会
发生相位变化，通过调整所加电场，可对入射光波导的光进行调制。所加信号的幅度愈大，电信号变化愈快，产生的相位变化也愈快。 13简述声光波导调制器的工作原理 声光波导调制器衬底材料为同时具有良好声光性能与压电性能的LiNbO3。为在波导内激励声表面波，在波导表面安装叉指换能器。激励信号施加于换能器上之后，由于压电作用晶体表面激励起与信号频率相同的声表面波。当波导里传输的光以一定角度θ穿越声波区后即会产生偏转。在一定输入信号频率下只要对声波进行强度调制即可实现对偏转光强的强度调制或产生开关作用。若连续改变输入信号频率从而改变声波频率，这时偏转光将会在波导中作扫描偏转。/////1、CCD由几部分组成?各部分的作用是什么? 一、输入部分：作用是将信号电荷引入到CCD的第一个转移栅下的势阱中。引入的方式取决于应用。二、信号转移部分：作用是存储和转移信号电荷。三、输出部分：作用是将CCD最后一个转移栅下势阱中的信号电荷引出，并检测出电荷包所输出的信息。1.等离子体的含义等离子体：是指正负电荷共存，处于电中性的放电气体的状态。等离子体是由大量的自由电子和离子组成且在整体上表现为近似电中性的电离气体． 1.光电探测器有那几种类型?它们是根据什么物理效应制成的? 真空光电器件，固体光电器件；光子效应和光热效应。 2、光电探测器的噪声有哪些？ 散粒噪声，产生-复合噪声，光子噪声，热噪声，1/f噪声 3.光电探测器的本质是什么？凡是把光辐射量转换为电量（电流或电压）的光探测器，都称为光电探测器。光电探测器本质是一个外电压偏置的电流输出器件，通过负载电阻又可变为电压输出器件。4.光电导效应？光生伏特效应？ 光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化。当光照射到光电导体上时，若这个光电导体为本征半导体材料，且光辐射能量又足够强,光电材料价带上的电子将被激发到导带上去，使光导体的电导率变大// 光照零偏p-n结产生开路电压的效应，称为光伏效应。 3.光电倍增管\\光敏电阻的工作原理. 光电倍增管：逐级倍增使电子数目大量增加，被阳极收集形成阳极电流。当光信号变化时，阴极发射的光电子数目发生相应变化．由于各倍增极的倍增因子基本上是常数．阳极电流随光信号而变化．阴极在光照下发射光电子，光电子被极间电场加速聚焦，轰击倍增极，倍增极在高速电子轰击下产生更多的电子，电子数目增大若干倍。//
光敏电阻：当光照射到光电导体上时，若光电导体为本征半导体材料，而光辐射能量有足够强，光电材料价带上的电子将激发到导带上去，从而使倒带的电子和价带的空穴增加，致使光导体的电导率变大。 2. 对于湮没在噪声中的信号的提取方法的基本考虑是什么？要能够测量到微弱光信号，基本原则就是要使光信号通过检测系统后，S／N>1。2.光盘的写入和读出原理? 写入原理：利用激光束能量作为强度大、高度集中地热源a促使介质局部熔化或蒸发，通常称为烧蚀记录 b使其产生磁化方向的变化，像磁光型记录介质那样 c使光照点的结晶态发
生变化，即所谓相变型//读出原理：对反射层反射回来的光的特征进行判断，以此来确定激光携带的信息是“0”或“1”。 3.影响光盘数据存储的因素? 光的衍射极限下光线的聚焦直径d与光波长成正比、与镜头的数值孔径成反比，而存储密度与光束直径成反比，所以要提高存储密度可以使用短波长激光或提高物镜的数值孔径 4.光盘存储发展的主要技术有哪些？缩小记录点、复用记录点、增加存储维度 1.光盘由哪几个部分组成？其作用是什么？1.基板：基板是无色透明的聚碳酸酯板，激光头面向的一面。2.记录层(染料层)：这是烧录时刻录信号的地方,在基板上涂抹上专用的有机染料，以供激光记录信息。由于烧录前后的反射率不同,经由激光读取不同长度的信号时,通过反射率的变化形成0与1信号，借以读取信息。3.反射层：反射激光光束的区域，借反射的激光光束读取光盘片中的资料。4.保护层：保护光盘中的反射层及染料层防止信号被破坏。5.印刷层：盘片的客户标识、容量等相关资讯的地方 4．什么是单模光纤?多模光纤?产生单模运转的条件是什么?仅传播基模的光纤叫单模光纤。能够传播多个传输模的光纤，叫多模光纤。当传播的波长λ＞λc时，将处于单模工作，而当λ＜λc时，将处于多模工作。2、什么是光纤的色散?为什么要研究光纤的色散特性?为什么长距离通信要采用单模光纤? 色散：是指组成光脉冲的各模分量和频谱分量的传播常数不同，因而传播速度不同，导致了群时延的弥散。原因：光纤的色散特性将直接影响传输带宽。色散效应的危害很大，对于光纤通信中的码速较高的数字信号传输，会引起码间干扰、降低传输信号的带宽能力、限制了信息传递容量。 长距离通信采用单模光纤是为了降低多模色散。3．什么叫传输模、辐射模、消逝模? 满足光在波导中全反射条件和传播条件的光被称为光波导的传输模//辐射模：光将在纤芯与包层界面上产生折射，并透射进入包层介质内，在包层内有沿横向传播的分量。这种光波结构，称为辐射模//消逝模：相应这种膜的传播常数β为虚数，它沿着轴向衰减，只能在光波导内储能，而不能传播。
1．什么是光波导?光波导传输光的基本原理是什么? 能够把光(电磁波)封闭在其中，并将其定向传播的构件总称为光波导。平面光波导传光原理：n1为波导层折射率，n2、n3 分别为衬底和包层折射率，有n1>n2>n3。光从光密(折射率大)介质进入光疏(折射率小)介质时存在一产生全反射的临界角，当光线的入射角小于临界角时，光线将从光密介质折射进入光疏介质，仅当光线入射角大于临界角时才可能在界面上产生全反射。此时光线在波导上下界面来回反射，从而得以在波导中传输 2.光电探测器的物理效应有那两大类型?主要基本特征是什么? 光子效应：是指单个光子对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。特点：探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的大小，直接影响内部电子状态改变的大小。因为，光子能量为hv，所以，光子效应对光波频率v表现出选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其响应速度一般比较快。// 光热效应：探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起
内部电子状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元件的电学性质或其它物理性质发生变化。特点：光热效应与单光子能量hn的大小没有直接关系。原则上，光热效应对光波频率没有选择性。只是在红外波段上，材料吸收率高，光热效应也就更强烈，广泛用于红外光辐射的探测。3、描述太阳能电池的四个输出参数? （1）短路电流Isc，是V=0时的输出电流。在理想情况下，它等于光生电流Iph （2）开路电压Voc。（3）填充因子F．F．。第四象曲线上任一工作点上的输出功率等于该点所对应的矩形面积，其中只有一个特殊工作点(Vmp、Imp)是输出最大功率。(4）太阳电池的光电转换效率 4、影响太阳能电池效率的因素? 1.光生电流的光学损失 2．光生少子的收集几率fc 3．太阳电池的光谱响应SR（λ） 4．影响开路电压的实际因素 5．串联电阻Rs和旁路电阻Rsh引起效率下降 6．温度效应7．辐照效应 3. 为什么要采用相干探测？相干探测方法与直接探测方法相比较的优越性能表现在何处？所要研究的光信号往往是极微弱的，由于信号已被噪声湮没，所以用常规的检测方法已无法提取信号。相干检测的优点以及关键问题：(1)有利于对微弱信号的检测(2)提高了选择性1.OEIC，IOC，混合集成，单片集成的含义？ OEIC：光电子集成回路 IOC：集成光学回路 混合集成：所用的全部光学器件包括激光器与探测器并非采用同一衬底材料。单片集成：它的全部光学器件乃至电子学器件都集成在同一衬底材料上。2、影响倍频转换效率的因素：晶体的非线性光学系数，相位匹配因子，基频光的功率密度。
4.光电倍增管的负高压供电方式\\噪声特性? 负高压供电方式是指电源正极接地，使阳极输出直接接入放大器输入端而无需隔直流电容。优点是便于用直流法测量阳极输出电流，能响应变化非常缓慢的光信号。缺点是地处于高电位，易受外界电磁干扰，噪声大。对电磁屏蔽良好的光电倍增管来说，其噪声主要来源是暗电流、光信号电流、背景光电流以及负载电阻的热噪声。如果光信号变化缓慢，还应考虑1/f 噪声。 3.波导光栅器件的工作原理? 所谓波导光栅，实际上是光波导受到一种周期微扰，它可以是表面几何形状的周期变化(如同传统光学中光栅)，也可以是波导表面层内折射率的周期变化，或者是这两者的结合，如图所示。波导表层的这种周期微扰可以是均匀的，也可以是非均匀的，例如是渐变的。波导光栅不仅是性能优良的半导体DBR、DFB激光器的重要组成部分，而且可实现光的输入输出耦合、偏转，模式转换、波分复用及滤波等，在光纤通信与光信息处理中都有许多重要应用。 1、光伏探测器的伏安特性曲线是怎样的?在实际应用中有那两种工作模式?相应的器件叫什么? 第三象限是反偏压状态，这时，它是普通二极管中的反向饱和电流，现在称为暗电流（对应于光功率P=0），数值很小，这时的光电流（等于i－is）是通过探测器的主要电流。由于这种情况外回路特性与光电导探测器十分相似，所以反偏压下的工作方式称为光导模式，
相应的探测器称为光电二极管。//在第四象限中，外偏压为零时，流过探测器的电流仍为光电流，这时探测器的输出是通过负载电阻RL上的电压或流过RL上的电流来体现的，因此称为光伏工作模式。相应的探测器称为光电池。 3.表面放电式和对向放电式AC-PDP的性能差别? 表面放电式萤光粉层大多数时间不接触气体放电的等离子体区域，因而受到正离子轰击的程度大大减轻．从而从结构上回避了前述对向放电式器件萤光粉颗粒包膜材料和工艺上的困难，使器件的寿命大大增长。表面放电式结构的发光效率比对向放电型高，因此器件的亮度也比较高。 2．光线在阶跃型光纤中是如何传播的?在梯度型光纤中的传光原理与阶跃型光纤相比.有什么特点?子午光线在光纤内传播的规律与平面光波导类似。子午光线能在光纤中传播的条件是入射到纤芯与包层界面上的入射角满足全反射条件，子午光线在光纤中传播的轨迹是一条平面折线，斜光线在光纤中的光路轨旋是空间螺旋折线，既可以是右旋螺旋折线，也可以是左旋螺旋折线。梯度折射率型光纤指的是纤芯折射率沿半径方向是渐变的，梯度型光纤的光线传播原理按照射线理论，在梯度型光纤中传描的光线，仍然有子午光线和斜光线两种。
1.光电探测器的噪声有那些?产生的原因是什么? 散粒噪声：在无光照的条件下，由于热激发作用，随机地产生电子所造成的起伏。由于起伏单元是电子电荷量e，故称为散粒噪声。产生一复合噪声：对光电导探测器，热激发载流子是电子--空穴对。电子和空穴在运动过程中，与光伏器件重要的不同点在于存在严重的复合过程，而复合过程本身也是随机的。因此不仅有载流子产生的起伏，而且还有载流子复合的起伏，这样就使起伏加倍，虽在本质也是散粒噪声，但为强调产生和复合两个因素，取名为产生--复合散粒噪声，简称为产生--复合噪声 光子噪声：当用光功率恒定的光照射探测器时，由于光功率实际上是光随机起伏的平均值，每一瞬时到达探测器的光子数是随机的，光激发的载流子也是随机起伏的，而且光功率愈大，光子噪声也愈大 热噪声：由于光电探测器有一个等效电阻R，电阻中自由电子的随机运动将引起电压起伏，这就是所谓的热噪声。1／f噪声：几乎所有的探测器中都存在这种噪声。出现在大约lkHz以下的低频频域，而且与光辐射的调制频率f成反比，故称为低频噪声或1／f噪声。这种噪声产生的原因目前还不十分清楚。 2.光电探测器有那些主要的特性参数? 意义是什么? 积分灵敏度：它是光电探测器光电转换特性、光电转换的光谱特性以及频率特性的量度。光谱灵敏度Rλ：由于光电探测器的光谱选择性，不同波长的光功率谱密度在其它条件不变下所产生的光电流i是波长的函数，记为iλ(或uλ)，于是定义光谱灵敏度R λ为Rλ＝diλ／dPλ如果Rλ是常数，则相应的探测器称为无选择性探测器(如光热探测器)。光子探测器是选择性探测器。通常给出的是相对光谱灵敏度Sλ，它定义为Sλ＝Rλ／RλM频率灵敏度Rf：如果入射光是强度调制的，在其它条件不变下，光电流if将随调制频率ｆ的升高而下降，这时的灵敏度称为频率灵敏度Rf， 量子效率：灵敏度是从宏观角度描述了光电探