光电子学试卷A卷答案-09科技.doc

- -上-装-订-线-西安邮电学院试题卷标准答案专用纸- -密-封-装-订-线-西安邮电学院 2011- 2012学年第2学期试题卷标准答案课程： 光电子学 B 类型： A 卷 专业、年级：电子科学与技术专业09级题号一二三四五六七八九总分得分一、填空题（每空2分，共30分）1、方向性、单色性、相干性2、红宝石3.外腔、半外腔4.衍射损耗腔镜不完全反射引起的损耗腔内介质的非激活吸收其中为选择性损耗5.ln2或0.693/m6.增益开关、Q开关、腔倒空7.气体激光器、固体激光器，气体激光器、固体激光器8.布拉格衍射、Raman-Nice衍射二、名词解释（每题4分，共16分）由放大器原子相移所引起的激光器振荡模频率比无源腔模频率更向中心频率靠拢的现象，称为激光器频率牵引效应在激光器中各模间呈现竞争反转原子使优势模光强更大，其他模式光强减小甚至增益小于损耗而停止振荡。光子的运动状态。光子是按光子所据有的不同能量或动量值、光子行进的方向及偏振方向区分的。处于同一光子态的平均光子数目成为光子的简并度。多普勒加宽是一种非均匀加宽机制，介质中不同原子由于运动速度不同，而具有不同的中心频率从而造成谱线的非均匀加宽。三 回答问题(每题6分，共42)1. 均匀加宽使增益曲线整体下降，非均匀加宽均匀加宽在增益曲线上出现局部饱和-烧孔。 均匀加宽由于增益饱和是实际振荡模数目减少，非均匀加宽由于各模式间增益曲线上烧孔的存在所以模式较多。共 2 页 第 1 页 说明：1。标准答案务必要正确无误。 2. （1）注入激活区内的非平衡载流子将分别受到异质结势垒的限制，而使得载流子的浓度大为提高，反转粒子数就越多，增益就逾高。（2）由于两个异质结的折射率差都较大3. 入射光为平行于纸面的线偏振光，若断电，则通过双折射晶体时，相当于e光，其传输光发生偏移，此时输出光表示为o；若通电，且外加电压为半波电压是，电光晶体在电场作用下，变成半波片，它将线偏光的振动方向旋转90度，该光通过双折射晶体时，相当于o光，无偏转的通过双折射晶体，此时表示为1.4.MOS电容在金属电极上加正电压，当电压大到一定程度后，使半导体反型，电极下形成少子势阱，可存储少数载流子，这些载流子由光或电激发，通过控制各像素元上的电极电压，是信号电荷包在半导体表面或体内作定向运动，从而实现信号的转移。输出端为一个二极管和一个控制栅极，在栅极上加一个比转移电压更大的电压，造成更深的势阱，可把信号全部收齐。5. E0为基态，激光上下能级分别为E1、E2，E2亚稳态能级。 ，泵浦系统使粒子由E0跃迁E3，由于E3寿命很短迅速通过无辐射跃迁到达E2，E2寿命较长E1近似为空所以形成E1和E2间的粒子数反转，从而产生受激辐射。由于E1很短的寿命，激光下能级的粒子迅速跃迁到基态E0，维持激光振荡。6.在放大器中由于原子集居数密度反转分布，向下的受激辐射跃迁速率大于向上的受激吸收跃迁速率。因此，随着入射光光强的增大或者放大器中光强的不断被放大，反转集居数密度必然减小，相应介质的增益系数也随之降低，即增益饱和。激光工作是随着光强增大增益趋于饱和，稳态时增益等于损耗从而形成稳定的激光输出。7. Q开光关闭时，激光器处于高腔损耗低Q值状态，因腔损耗大于增益，激光振荡不能形成，这时激光放大物质中处于低能级的原子不断地被泵浦抽运到激光上能级，反转原子数密度被积累，能量被存储存于放大物质的原子系统中。当Q开关被打开，腔损耗减小，振荡阈值降低，激光器处于低损耗高Q值状态，激光器以极快的速度在腔内建立起腔的激光振荡。激光上能级积累的大量反转原子在极短的时间内通过受激辐射跃迁到下能级，原子系统中储存的大量能量快速释放，激光器输出一个巨脉冲。四、计算题（共22分）2将每道大题得分和总分填入得分栏中。-上-装-订-线-西安邮电学院试题卷标准答案专用纸-密-封-装-订-线-1.2. （0，40cm）（100c