第一篇：光電子技術科學專業

光電子技術科學專業

專業簡介

學科：理學

門類：電子信息科學類

專業名稱：光電子技術科學專業

專業信息

培養目標：培養在光電子技術科學領域具有寬厚的理論基礎、扎實的專業知識和熟練的實驗技能，德、智、體、美全面發展的高級光電子技術科學人才，使學生具有在光學、光電子學、激光科學、光通信技術、光波導與光電集成技術、光信息處理技術、計算機應用技術等領域開展創新性基礎理論研究以及從事設計、開發應用和管理等工作應具備的理論和技術基礎。

主要課程：光電子技術、光電子器件及系統、信號與系統、通信原理與技術、高等光學、應用光學、計算機及網絡技術、電子電路與技術、電動力學、量子力學、半導體物理等。

修業年限：4年。

授予學位：理學學士學位。

專業就業狀況

該專業畢業生的主要去向是信息產業部門、中科院及有關研究所、電信部門、高等院校、企事業單位等。

院校分布(部分)

南開大學。

第二篇：池州學院物理光電子技術科學班心理活動方案

池州學院物理光電子技術科學班

2011~2012學第一學期學生健康教育活動方案

活動的名稱：以“如何建立良好的人際關系”為主題的演講比賽

活動開展的目的和意義：

1.有利于同學樹立正確的心理健康觀念。

2.有利于同學身體、情緒、智力的協調。

3.有利于同學適應環境，人際關系中彼此能謙讓；有幸福感。

4.有利于同學在工作和職業中，能發揮自己的能力，過有效率的生活。

5.采取演講的活動方式也有利于全班同學更深層次的了解心理健康，也更加重視心理健康

活動初步的擬定的時間,地點：

于2011年11月15日在博學北304

活動內容：

1.請每位同學回去搜集關于心理健康的資料。可以從書刊，報紙，網絡上查找資料，以及相關信息。

2.以寢室為單位，將搜集的資料匯總并寫出演講稿，每個寢室派出一位代表上臺演講。演講時間為5分鐘。演講主題為“如何建立良好的人際關系”

3.請物理系每班的心理委員作為評委，本著公平，公正，公開的原則對每位演講者進行評分，最后評出優勝者。評分標準為

內容25分，普通話25分，臺風25分，感情25分，4.活動結束時授予優勝者心理健康模范的稱號。

物理系光電子班心理委員：夏秋

2011年11月10日

第三篇：光電子技術與科學專業介紹

光電子技術科學專業

目錄

光電子技術科學專業介紹

研究領域

詳細介紹

前景

展開

光電子技術科學專業介紹

研究領域

詳細介紹

前景

展開

編輯本段

光電子技術科學專業介紹

專業概述

光電子技術科學 ：屬于理學大類，電子信息科學類。

光電子技術科學是光電信息產業的支柱與基礎，涉及光電子學、光學、電子學、計算機技術等前沿學科理論，是多學科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術學科，其技術廣泛應用于光電探測、光通信、光存儲、光顯示、光處理等高新技術光電信息產業。而光電子技術科學專業正是由光學、激光、電子學和計算機技術學科互相滲透而組成的。

培養目標及要求

光電子技術科學專業培養在光電子技術科學領域具有寬厚的理論基礎、扎實的專業知識和熟練的實驗技能，德、智、體、美、勞全面發展的高級光電子技術科學人才，使學生具有在光學、光電子學、激光科學、光通信技術、光波導與光電集成技術、光信息處理技術、計算機應用技術等領域開展創新性基礎理論研究以及從事設計、開發應用和管理等工作應具備的理論和技術基礎。

本專業學生主要學習數學、物理、計算機語言及應用基礎，四大力學、固體物理、半導體物理、紅外物理、紅外探測器、紅外電子學、紅外系統原理與設計、紅外安防技術等基礎理論和基本知識，具有利用現代的光學、電子、計算機等先進技術，對紅外系統乃至其它光電子系統儀器整機的設計、應用的基本能力。

通過學習，將具備了以下幾方面的能力：

1．堅實的數理基礎、較好的人文社會科學基礎、并熟練掌握一門外國語；

2．系統地掌握本專業領域必需的較寬的技術基礎理論知識；

3．具備較強的近代物理實驗、光電子技術和紅外技術實驗能力、計算機應用能力和初步的專業實踐經驗，具備科技創新和工程應用的基本能力；

4．了解本專業領域的最新理論前沿和發展動態；

5．掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力。相近專業

科技防衛（071204W）、電子信息科學與技術（071201）、微電子學（071202）、光信息科學與技術（071203*）信息安全（071205W）、信息科學技術（071206W）、光電子技術科學（071207W）。

課程設置

光電子技術、光電子器件及系統、信號與系統、通信原理與技術、高等光學、應用光學、光電子學、計算機及網絡技術、電子電路與技術、電動力學、量子力學、半導體物理等，模擬電路，數字電路，大學物理，電路分析，C語言，高等數學，線性代數，概率論數理統計，電子設計自動化，工程制圖。

光電子技術科學專業的主要實踐性教學環節包括專業實驗（普通物理實驗、近代物理實驗、電工技術實驗、電子技術實驗、光電子專業實驗）、程序設計上機、微機上機、工程訓練、認識實習、專業調研、專業實習、畢業實習、畢業論文設計等。

畢業去向

繼續攻讀碩士、博士學位；或到信息產業部門、中科院及有關研究所、電信部門、高等院校、企事業單位及有關公司，主要從事光學、光電子學、光電子技術科學、光電信息工程與技術、光通信工程與技術、光電信號檢測處理與控制技術等領域的研究、設計、開發、應用和管理等工作。

開設院校

南開大學、燕山大學，天津大學、長春理工大學、池州學院、華南理工大學、華南師范大學、東南大學、湖北工業大學、東華大學、長春理工大學光電信息學院、大連民族學院、華中科技大學、四川大學、西北工業大學等。新增此專業的院校有：深圳大學、湖南理工大學、黑龍江大學、湖州師范學院 浙江師范大學、河北師范大學

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研究領域

研究領域是信息光學與光電子技術相結合的應用基礎學科，包括：現代光學與光電子學、光通信、光信息處理、聲光信息處理與光通信技術和激光技術等。主要有三個研究方向，即光信息存儲與處理、光通信技術與器件、以及激光超短脈沖與變頻技術，均處于國內先進或領先的水平；代表性成果有新型超高密度體全息存儲、聲電光器件、可調諧激光器。目前承擔了1項“973”國家重點基礎研究項目、4項國家自然科學基金項目、1項國家部委項目和5項北京市科委教委項目，研究經費充足，同時與國際學術界有較為廣泛的學術交流。本學科所依托的光學學科于1986年獲得國務院授權的博士學位授予權，光學工程學科于2000年獲得博士學位授予權。學科部可同時招收理學(光學)和工學(光學工程)的博士、碩士研究生。在211工程“九五”期間的重點學科建設中,作為“激光應用技術”重點學科的一部分,學科的學術水平有了很大的提升,并且實驗室建設成效顯著,并且于2001年與激光工程研究院整合,進入了“光學”國家重點學科行列。

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詳細介紹

在光盤技術的促進下，近年來可見光半導體激光二極管和發光二級管得到了較快的發展。藍綠光可見光半導體激光二級管（LD）和藍綠光半導體發光二極管、黃橙紅光可見光激光二極管和高亮度黃橙紅綠光發光二極管都已商品化。今后的發展需要繼續解決提高亮度，降低價格，提高使用壽命等問題。

近紅外半導體激光和發光二極管的發射波長為0.8~1.0μm。近紅外半導體激光二極管主要用于光纖通信和作為固體激光器的泵浦源（替代閃光燈泵浦源）。在1.3μm和1.55μm近紅外半導體激光二極管商品化之后，其發展勢頭受到很大影響，甚至出現了停止發展的跡象。隨著短距離局域網和二極管泵浦固體激光器的迅猛發展，又出現了新的發展。目前研究開發主要集中在單頻工作、模式穩定以及提高輸出功率等方面。近紅外發光二極管主要有超發光二

極管和諧振腔發光二極管。超發光二極管是光纖陀螺儀的最佳自選光源，與一般的發光二極管相比，可提供較高的輸出功率和相對窄的發射譜。目前，在50mA工作電流下，單管超輻射輸出功率的研究水平最高達到50MW，最窄譜寬為15nm。諧振腔發光二極管是一種有前途的發光二極管，其實驗和理論效率比傳統發光二極管高5~10倍。

1.3μm和1.55μm近紅外半導體激光和發光二極管是現行通信系統、高速光纖通信系統的重要光器件，已成為廣為研究開發的光源。日本NEC已開發出在單晶片上制造不同發射波長的近紅外激光二極管，采用它可大大降低多波長長途通信設備的價格。近年來，國外又相繼開發出半導體孤子激光器、量子阱線或點激光器和垂直腔表面發射激光器等新型半導體激光二極管。

激光技術是一項前沿科學技術發展不可缺少的支柱。作為光電子主導產品的激光器的發展，經歷了原理上的四次變革，體積日益變小，功率不斷增大，可靠性和功率得到了很大的提高。半導體二級管激光器和固體激光器技術和發展十分迅速，其中最為突出的進展是固態化。現今，固體激光器的平均輸出功率已從百瓦級提高到了千瓦級。半導體激光器的功率也有很大提高，其結構和其他性能也正在經歷重大變化。與此同時，還開發出了實用價值高的新波長和寬帶可調諧激光器，包括對人眼無傷害的1.54μm和2μm的激光器、藍光激光器和X光激光器。

光纖是隨著光通信的發展而不斷發展的，各種結構和類型的光纖支持著光通信產業的發展。目前，單根光纖傳輸的信息量已達到萬億位。光纖作為光通信信息傳輸的介質，它的色散和損耗將直接影響到通信系統的傳輸容量和中繼距離，而常規的單模光纖已不能滿足新一代通信技術的要求，因此光纖技術又有了新的發展。迄今，光纖已經經歷了由短波長（0.85μm）到長波長（1.3~1.55μm），由多模到單模光纖以及特種光纖的發展過程，并開發出了色散移位光纖、非零色散光纖和色散補償光纖。

平板顯示（FPD）技術包括液晶顯示（LCD）、等離子體顯示（PDP）、電致發光顯示（EL）、真空熒光顯示（VFD）和發光二極管顯示（LED）等，除在民用領域的廣泛應用外，已在虛擬顯示、高清晰度顯示、語言和圖形識別等軍用領域應用。近年來，液晶顯示以及其他平板顯示器件和技術正在大力地改進，如為解決等離子體顯示發光效率、亮度、壽命、光串擾和對比度等問題，正在進行諸如大面積精細圖形制作和保護層等工藝方面的改進，并取得了較快進展。從整體來說，平板顯示技術將繼續向著彩色化、高分辨率、高亮度、高可靠、高成品率和廉價方向發展。

隨著半導體技術的迅速發展，各種類型的光電探測器，如電荷耦合器件、光位置敏感器件、光敏陣列探測器等應運而生，取得了重大進展。進入90年代，光電探測器的發展方向除了開發高速響應光電 探測器外，其重點是開發焦平面陣列為代表的光電成像器件。紅外焦平面陣列制作技術的日臻完善，使紅外探測技術進入了第二代。當前，降低成本是紅外探測器在民用領域得到廣泛應用的關鍵。21世紀，紅外焦平面陣列開發方向，一是在現有基礎上提高分辨率，二是開發多功能和智能化焦平面陣列。

隨著光通信、光信息處理、光計算等技術的發展，加之材料科學和制造技術的進展，使得在單一結構或單片襯底上集成光學、光電和電子元器件成為可能，形成具有單一功能或多功能的光電子集成回路（OEIC）和集成光路（IOC）。目前，商品化的集成光路產品有調制器、開關和分路器以及采用集成光路相干通信系統、光纖陀螺、激光光纖多普勒干涉儀等系統，以及用于光纖傳輸試驗的單片集成光電子集成回路。預計到2020年，光電子集成回路和集成光路的發展速度將相當于20世紀70年代的微電子技術，多功能集成光學器件和光電子集成器件將系列化，集成光學信號處理速度將達到1GHz。

我國光電子行業在科研上起步較早，也有一批水平較高的應用成果，其中光纖通信的發展尤快。在國防上的應用也開展較早，如靶場用的激光、紅外、電視等光測設備，以及紅外導引

裝置、紅外熱像儀、激光測距儀、微光夜視儀等。但民用市場開發較晚，真正能形成較大生產規模的產品不多。我國在“八五”計劃期間對一些光電器件企業進行了技術改造，已在“九五”計劃中產生了效益。例如，12英寸彩色液晶顯示屏已經在1996年投產。國家重大成套通信設備2.5Gbps同步數字系列（SDH）光通信系統，于1997年研制開發成功，現已廣泛應用于國家通信骨干網的建設。

鑒于上述情況，中國光電子技術發展戰略總的指導思想是：有限目標、突出重點、科技領先、形成規模、開拓市場，在“八五”、“九五”計劃基礎上，使有基礎的企業和研究所分別形成規模生產和研究開發中心，使我國光電子元器件初步形成基本配套的產業，滿足市場的需要。編輯本段

前景

在微電子技術蓬勃發展的同時，人們發現可以利用光電各自的優勢來為我們服務。比如激光器，光電探測器，太陽電池如等方面都需要光電結合。這就是早期的光電子學。隨著光電子學的發展，人們研究完全利用光來處理信息，于是誕生了光子學。所以可以說，先有了光電子學，又有了光子學。而最終的發展會是光電的再次統一，即更高一個層次上的光電子學。現在正在發展單電子技術和單光子技術，那時信息的載體不再是束流，而是單個的粒子。光子和電子都是利用量子力學的概念，區別只是波長不同而已。我想我們在二十一世紀肯定會走到這一步。那時既不能叫光子信息技術，也不能叫電子信息技術，應該叫量子信息技術。由于光子具有電子所不具備的許多特性所以光子學有它獨特的優勢。尤其在信息領域。比如通信，我們現在大部分主干網用的都是光纖，信息的載體都是光。由于密集波分復用技術的發展，一根頭發絲粗細的光纖就可以傳輸一億門電話線路。這是電纜無法比擬的。再如信息存儲技術，光盤由VCD發展到DVD，容量增大了好幾倍，未來如果研制出能夠商用的藍光激光器，采用藍光波段的光來作為信息的載體，就又可以使同樣大小的光盤的容量增大近十倍。而且光具有相干性，可以實現全息存儲，在不到一個平方厘米的芯片上，我們可以把北京圖書館的所有的書都存進去。在計算機方面，未來的發展趨勢是光要進入計算機中，發揮光子的優勢實現開關的互聯，利用光來消除電子傳輸帶來的瓶頸效應。[1]

第四篇：光電子總結

周口師范學院2013~2014學第二學期期末考試

《光電子學基礎 》試卷

物理與機電工程學院 光電子技術科學專業 李潔 201105100039

激光器的種類和應用

激光器的種類

按功率分:超大功率、大功率、中功率、小功率激光器.按輸出激光連續性狀況分：連續激光器、脈沖激光器；按泵浦方法分：光泵浦激光器、電泵浦激光器等。一般按激光工作物質的類型來劃分:氣體.液體.固體.半導體激光器

氣體激光器

以氣體為工作物質的激光器。

目前應用最廣泛的一類激光器：小功率He-Ne激光器，大功率二氧化碳激光器等。大多數能連續工作，激勵過程中涉及能級較固定，采用氣體放電中的電子碰撞激發。根據能級躍遷類型，又分為原子、離子、分子、準分子型氣體激光器。

1.原子氣體激光器

工作物質：中性氣體原子。

典型代表：He-Ne激光器。其激活介質按He:Ne=1:10填充，氖提供激光躍遷能級

2.離子氣體激光器

工作物質：離子氣體。

輸出波長：大多在紫外和可見光區域，輸出功率比原子氣體激光器高。

3.分子氣體激光器

工作物質：中性氣體分子的激光器。

代表: CO2激光器，其能級與分子的振動和轉動有關。充氣：

又可分為直流放電型、橫向放電大氣壓(TEA)型和波導型

4.準分子激光器

工作物質：稀有氣體或稀有氣體與鹵素氣體的混合氣體，液體激光器

激光工作物質：液體。

可分為無機液體激光器和有機液體激光器。染料激光器最有代表性，典型例子：若丹明6G染料激光器。

固體激光器

激光工作物質：生長期間人為摻入雜質原子的晶體。

特點：體積小，結構穩，易維護，輸出功率大且適于調Q產生高功率脈沖、鎖模產生超短脈沖

典型例子：紅寶石激光器、Nd:YAG（摻釹的釔鋁石榴石激光器）、鈦藍寶石激光器等。半導體激光器

工作物質：半導體材料（主要是化合物半導體）

泵浦：電流注入

激光器的應用

繼固體激光器后, 氣體激光器、化學激光器、染料激光器、原子激光器、離子激光器、半導體激光器、X 射線激光器和光纖激光器相繼問世, 運用范疇也擴展到比如電子、輕工、包裝、禮物、小五金工業、醫療器械、汽車、機械制作、鋼鐵、冶金、石油等, 為傳統工業的技能改造和制作業的現代化供給領先的技能裝備。

激光與通常光對比有4個特性即: 單色性(單一波長)、相干性、方向性和高光強。激光束易于傳輸, 其時刻特性和空間特功用夠別離操控, 經集合后可得到極小的光斑, 具有極高功率密度的激光光束能夠熔化、氣化任何資料, 也可對資料的有些區域進行精細疾速加工。加工過程中輸入工件的熱量小,熱影響區和熱變形小;加工功率高;易于完成自動化。激光技能是一門歸納性高新技能, 觸及光學、機械學、電子學等學科。一樣, 激光加工設備也觸及到很多學科, 因此決議了它的高科技性和高收益率。縱觀世界和國內激光運用狀況經過多年的研討開發和完善, 今世的激光器和激光加工技能與設備已適當老練, 形成了系列激光加工技能。

我們來介紹激光加工技能在金屬切開、焊接方面的運用狀況。激光切開的特色及運用

激光切開是當時各國運用最多的激光加工技能, 在國外許多范疇, 例如, 汽車制作業和機床制作業都選用激光切開進行鈑金零部件的加工。跟著大功率激光器光束質量的不斷提高, 激光切開的加工目標規劃將愈加廣泛, 簡直包含了一切的金屬和非金屬資料。例如能夠運用激光對高硬度、高脆性、高熔點的資料進行形狀雜亂的三維立體零件切開, 這也正是激光切開的優勢地點。

激光切開的幾項關鍵技能是光、機、電一體化的歸納技能。激光光束的參數、機器與數控體系的功用和精度都直接影響激光切開的功率和質量。激光切開的精準度、功率和質量因不一樣的參數而改動, 如切開功率、速度、頻率、資料厚度及原料等, 故操作人員的豐厚經歷特別重要。

激光切開的首要長處

(1)切開質量好: 切斷寬度窄，精度高、切斷外表粗糙度好, 切縫通常不需求二次加工即可焊接。

(2)切開速度快, 例如選用2kW激光功率, 厚度8mm的碳鋼切開速度為1.6m/min;厚度2mm的不銹鋼切開速度為3.5m/min, 熱影響區小, 變形極小。

(3)清洗、安全、無污染, 大大改進了操作人員的作業環境。

激光切開歸于非觸摸光學熱加工, 被譽為“永不磨損的全能東西”。工件能夠進行恣意方法的嚴密排料或套裁, 使原資料得到充分運用。因為對錯觸摸加工, 加工后的零件的歪曲表象降至最低并減少了磨損量。

其實激光切開亦有其不足之處, 就精度和切斷外表粗度而言, 激光切開未能超越電加工, 就切開厚度而言難以達到火焰和等離子切開的水準。別的它亦不能像轉塔沖床一樣進行成型、攻牙及折邊等。

激光切開的典型運用汽車范疇的運用

領先的三維激光設備, 不光能夠完成車體零件的切開, 還可完成整個轎車車身全體的切開、焊接、熱處理、熔覆、乃至三維丈量, 然后完成慣例加工無法完成的技能需求。德國通快公司的三維激光設備在奔、通用公司、福特公司、雷諾公司、SKODA公司、歐寶公司、SAAB公司、VOLVO公司和戴姆勒一克萊斯勒公司成功地運用多年。航空范疇的廣泛運用

世界上很多的航空發動機公司選用三維激光設備進行燃燒器段的高溫合金資料的切開和打孔使命, 在軍用和民用航空器的鋁合金資料或特別資料的激光切開都獲得了成功。

2.激光焊接的特色及運用

激光焊接是一種高速度、非觸摸、變形極小的焊接方法, 十分合適很多而接連的在線加工。跟著激光設備和加工技能的開展, 激光焊接才能也在不斷增強。當前, 運用4kW的C02激光器焊接1mm的板材, 焊接速度高達20m/min, 例如, 汽車職業的轎車箱底的大板拼接焊接作業等。激光焊接的方法首要有傳導焊和穿透焊2 種。當前全球的激光運用首要以穿透焊為主。近些年來, 高功率萬瓦級激光器在機械、汽車、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的運用。

激光焊接機與其他焊接技能對比, 首要長處是:

(1)激光焊接速度快, 焊縫深寬比很大(可達5~10), 變形小。

(2)合適于精細件、箱體件和有密封需求焊接件的加工。激光束經集合后可獲得很小的光斑, 能精細定位, 可運用于大批量自動化出產, 不只出產功率大大提高, 且熱影響區小, 焊點無污染, 大大提高了焊接的質量。

(3)激光焊縫機械功用好, 通常焊縫的機械功用均強于母材。

激光焊接的典型運用激光焊接汽車用大板拼接的運用

為了滿意汽車職業對寬幅鋼板和特別功用鋼板的需求, 經過激光焊接進行大板拼接, 滿意汽車廠大型三維功用沖壓件的需求。全球汽車制作商都已完成此類部件的激光焊接運用。例如, 奔馳、寶馬、通用、豐田、歐寶SAAB、戴姆勒一克萊斯勒等很多公司都早已運用。能夠把1m寬的冷軋鋼板, 經過激光焊接, 拼成2m 寬的鋼板。激光焊接在齒輪加工方面的運用

激光焊接齒輪的技能從根本上改動了傳統的描繪和制作理念, 為齒輪箱體類部件的加工供給了非常好的經濟性和更為緊湊的布局。運用激光焊接齒輪技能, 需求先加工整個環狀長齒圈, 然后截成若干個齒圈, 再別離依據齒輪箱的需求焊在傳動軸上

激光加工技能已在很多范疇得到廣泛運用, 跟著激光加工技能、設備、技能研討的不斷深入, 將具有更寬廣的運用遠景。

第五篇：光電子技術

光電子技術

1.世界上第一臺激光器，由修斯研究室的梅曼研制，并最終在1960年成功運轉。（紅寶石激光器）

2.黑體：能夠完全吸收任何波長的電磁輻射。

3.躍遷：原子中的電子在特定的軌道上運動，并具有能量，各能量級能量不連續，當原子從某一能級吸收或釋放了能量，轉移到另一能級時，就稱為躍遷。4.自發輻射：處于高能級E2上的原子自發的向低能級E1躍遷，并發射一個頻率v=（E2-E1）/h的光子的過程稱為自發輻射躍遷。5.受激輻射：處于高能級E2上的原子在頻率為v=（E2-E1）/h的輻射場激勵作用下或在頻率為v=（E2-E1）/h的光子誘發下，向低能級E1躍遷并輻射出一個與激勵輻射場光子或誘發光子的狀態(包括頻率、運動方向、相位等)完全相同的光子的過程稱為受激輻射躍遷。

6.受激吸收：受激輻射的反過程為受激吸收過程，一般也稱作吸收。

7.激光產生的基本原理：在受激輻射躍遷的過程中，一個誘發光子可以使處在上能級上的發光粒子產生一個與該光子狀態完全相同的光子，這兩個光子又可以去誘發其他發光粒子，從而產生更多狀態相同的光子。必要條件：使激光工作物質處于粒子束反轉狀態。粒子束反轉：采用諸如光照、放電等方法從外界不斷地向發光物質輸入能量，把處于下能級的發光粒子激發到上能級去，便可使上能級E2的粒子數密度超過下能級E1的粒子數密度的狀態。此時，受激輻射大于受激吸收。

8.激光器構造：由三部分構成，包括激光工作物質(基質與激活粒子)、泵浦源（對激光工作物質進行激勵）和光學諧振腔（得到穩定、持續、有一定功率的高質量激光輸出）。9.激光粒子的能級系統：1三能級系統2四能級系統（P9頁）

10.光學諧振腔：是常用激光器的三個主要組成部分之一。它是在激活物質兩端適當位置放置兩個反射鏡組成。主要作用：1.提供光學正反饋作用。2.產生對振蕩光束的控制作用。11.諧振腔的Q值：品質因數Q=ωW/ρ,式中ω為角頻率，W為存儲在諧振腔內的能量，ρ為每秒損失的能量。（P21頁）12.橫模：激光光束橫截面上穩定的光場分布稱之為橫模。

13.激光縱模：激光器諧振腔內獲得振蕩的幾種波形（波長稍微不同）沿光軸方向的分布。14.縱模的選擇:1短腔法：兩個相鄰縱模間的頻率差Δνq=νq-νq-1=c/2L’

(L’=(L-l)+nL表示諧振腔的光學長度；n晶體折射率，L物理長度，l晶體長度，c表示真空中的光速）例：在氦氖激光器中，其熒光譜線ΔνF約為1500MHZ。若激光器腔長為10cm，則縱模間隔Δνq為Δνq= c/2L’=3*108m/s /2*1*10*10-2m=1500MHZ 15.穩頻技術:通常講的頻率的穩定性包括兩方面：一是“穩定度”，指的是激光器在連續工作期間內它的頻率該變量Δν’在振蕩頻率ν中所占的比例，即

Δν’/ν。二是“復現度”，指的是同樣設計、同樣方法制成的激光器在同樣條件下使用時相互之間的頻率偏差，或是在完全不同設計、和不同條件下，用相同的能級躍遷所制成的激光器，其振蕩頻率與與原子躍遷中心頻率的偏差，如果這方面的偏差用Δν表示，則其在ν中所占比例Δν’’/ν稱為復現度。

16.固體激光器：一般采用光激勵（泵浦燈），其能量轉換環節多，所以效率低。（光的激勵能量大部分轉換為熱能）。氣體激光器：一般采用電激勵，其效率高、壽命長，長采用連續方式。

17.摻釹釔鋁石榴激光器（YAG）：典型的四能級系統，激光波長為1.0641μm，優點是閾值功率低，可以做成連續激光器，輸出功率已達千瓦量級。激光輸出為多縱模。每次脈沖

’’輸出功率在幾千瓦以上。

18.紅寶石激光器：屬于三能級激光器，是最早的一種激光器。它的效率比較低，但由于它發射694.3nm的紅光且能得到相干性好的單模輸出，當研究順便過程的全息照相時，作為可見光脈沖光源是比較合適的。

19.尖峰振蕩效應：不加任何特殊裝置的固體脈沖激光器，在一次輸出中，激光脈沖的寬度大約是ms數量級。經過仔細的觀察和分析會發現，這個脈沖并不是平滑的，而是包含著很多寬度更窄的短脈沖序列。而且隨著激勵的增強，短脈沖的時間間隔會更小。這種現象被稱做弛豫振蕩效應或尖峰振蕩效應。其定性解釋：一個短脈沖形成和消失，可以由激光系統反轉粒子數密度的增減變化來解釋。造成系統反轉粒子數密度增加的因素是光泵浦，其增加速率在一個短脈沖序列的消長過程中可以看成是不變的。是反轉粒子數密度減少的因素是受激輻射，其減少速率則是因腔內光子數密度的多少而變化。20.調Q技術原理：初期它處于關閉狀態（Q值很低），抑制受激輻射的作用，在泵浦抽運工作一段時間后，突然將Q值提高（Q開關導通），上能級粒子瞬間釋放，獲得高功率巨脈沖。（腔內儲存的能量通過受激輻射一下釋放出來，瞬間達到獲得高功率巨脈沖的目的）。

21.電光調Q激光器 ：（電光效應：對于某些晶體經過特殊方向的切割后，如果在某個特定的方向上外加電壓，就可以通過它的線偏振光改變振動方向。）原理流程圖如下（P60頁）

22.聲光Q開關原理：聲光介質在超聲波的作用下，介質的折射率會發生周期性的變化，使介質變成為正弦相位光柵，當光通過此介質時，由于衍射會造成光的偏折。如果這個裝置放在激光器腔內，就會增加損耗改變腔的Q值。

其流程如下：（Ｐ６１頁）

23.三基色：本質是三基色具有獨立性，三基色中任何一色都不能用其余兩種色彩合成。三基色具有最大的混合色域，其他色彩可由三基色按一定的比例混合出來，并且混合后得到顏色數目最多。紅、綠、藍為色光三基色。為了統一認識，１９３１年國際照明委員會規定了三基色的波長：紅光為７００．０ｎｍ，綠光５４６．１ｎｍ，藍光為４３５．８ｎｍ。

24.相加混色原理 ：由兩種或兩種以上的色光相混合時，會同時或者在極短時間內連續刺激人的視覺器官，使人產生一種新的色彩感覺。稱這種色光混合為加色混合。這種由兩種以上色光相混合，呈現一種色光的方法稱為色光加色法。

25.激光顯示技術：分三種類型；第一種是激光陰極射線管LCRT（laser cathode tube）,其基本原理是用半導體激光器代替陰極射線顯像管熒光屏的一種新型顯示器件；第二種是激光光閥顯示，基本原理是激光束僅用來改變某些材料（如液晶等）的光學參數（如折射率或透過率）而再用另外的光源使這種光學參數變化而形成的像投射到屏幕上，從而實現圖像顯示；第三種是直觀式（點掃描）電視激光顯示，它是將經過信號調制過的RGB三色激光束直接通過機械掃描方法偏轉掃描到顯示屏上。

26.德國 Jenoptik 公司ＲＧＢ全固態激光器光路圖：Oscillator振蕩器；Amplifier放大器；SHG倍頻，頻率增加一倍，波長減少一半;SFM和頻;OPO（Optical Parametric Oscillation）光學參量振蕩器；AOM（Acoustic Optical Modulator）聲光調制器；KTA crystal（KTA晶體，砷酸鈦氧鉀）；LBO晶體（三硼酸鋰）；流程圖如下：（p113頁）

27.光電探測器的物理效應：通常分為兩大類：光子效應和光熱效應。光子效應：指單個光子的性質對產生的光電子起直接作用的一類光電效應，對光波頻率表現出選擇性，在光子直接與電子相互作用的情況下，其影響速度一般比較快。（光電效應：在光的照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流。）光熱效應：指材料收到光照射后，光子能量與晶格相互作用，振動加劇，溫度升高，由于溫度的變化而造成物質的電學特性變化。

28.光電發射效應：在光照下，物體向表面以外的空間發射電子（即光電子）的現象，稱為光電發射效應。愛因斯坦方程：Ek=hυ—Eψ，Ek=mv/2是電子離開發射體表面時的動能；m是電子質量；v是電子離開時的速度；hυ是光子能量，Eψ是光電發射體的功率函數。光電發射效應發生的條件：υ≥Eψ/h≡υc（入射光波的截止頻率），或用波長表示時：λ≤hc/ Eψ≡λc（截止波長）。

29.光電導效應：在光線作用下，對于半導體材料電導率吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導體材料的禁帶寬度，就激發出電子空穴對，使載流子濃度增加，半導體的導電性增加，阻值降低，這種現象稱為光電導效應。（P148頁）30.光伏效應：如果光導現象是半導體的材料的體效應，那么光伏現象則是半導體材料的“結”

效應。當照射光激發出電子-空穴對時，電勢壘的內建電場將把電子-空穴對分開，從而在勢壘兩側形成電荷堆積，形成光生伏特效應。（光照零偏PN結產生開路電壓的效應，又稱光伏效應。）31.溫差電效應：當兩種不同的配偶材料（可以是金屬或半導體）兩端并聯熔接時，如果兩個接頭的溫度不同，并聯回路中就產生電動勢，稱為溫差電動勢，回路中就有電流流通。如果把冷端分開并與一個電流表連接，那么當光照熔接端時，熔接端吸收光能使其溫度升高，電流表就有相應的電流讀數，電流的數值間接反映了光照能量的大小。——用熱電偶來探測光能的原理。

232.熱釋電效應：當強度變化的光打到晶體上，引起材料溫度變化——電極化強度發生變化——面電荷發生變化——產生熱釋電電流。壓電晶體：發生壓電效應的晶體。壓電效應：某些晶體在特定的方向上施加外力，那么就會在某兩個表面產生面電荷，當外力消失，晶體回到不帶電。

33.量子效率η：靈敏度R從宏觀描述了光電探測器的光電、光譜以及頻率特性，量子效率則是對同一問題的微觀-宏觀描述。

η=hυRi/e（Ri電流的靈敏度），光譜量子效率

：ηλ =hcRiλ/eλ

(c是材料的光速)34.歸一化探測度D*：

D*大的探測器其探測能力一定好。

35.光電導探測器——光敏電阻：利用光電導效應而工作的探測器。光電導效應是半導體材料的一種體效應，無需形成PN結，故又常稱為無結光電探測器。這種元件在光照下會改變自身的電阻率，光照愈強，元件自身的電阻率愈小，因此常常又稱光敏電阻或光導管。本征型光敏電阻一般在室溫下工作，適用于可見光和近紅外輻射探測；非本征型光敏電阻通常必須在低溫條件下工作，常用于中、遠外輻射探測。由于光敏電阻沒有極性，只要把它當做電阻值隨光照強度而變化的可變電阻器對待即可，因此在電子電路、儀器儀表、光電控制、計量分析、光電制導、激光外差探測等領域獲得了十分廣泛的應用。常見的光敏電阻有CdS、CdSe、PbS以及TeCdHg等。其中CdS是工業上應用最多的，而PbS主要用于軍事裝備。

36.光頻外差探測技術：原理：基于兩束相干光在探測器光敏面上的相干效應。故也常稱為光波的相干探測。相干光：振動方向相同，振動頻率相同，相位相同或相位差保持恒定。37.曼萊-羅威關系：公式（P307頁）

相互作用中三個光電場光子數的變化關系：ω1和ω3的光子數之和及ω2和ω3的光子數之和在非線性過程中始終保持不變。ω1與ω2光子數之差保持不變。如果頻率為ω1與ω2的兩個光子同時湮滅，可以產生頻率為ω3的一個光子，這就是和頻與倍頻的情況。反過來ω3光子湮滅，同時產生兩個頻率為ω1與ω2的光子，這就是參量產生的過程。

38.相位匹配技術：為有效的進行非線性光學頻率變換，必須使參與互作用的光波在介質中傳播時具有相同的相速度。實現有效頻率變換的方法之一是相位匹配技術，利用非線性晶體的雙折射與色散特性達到相位匹配。39.單軸晶體的相位匹配條件及匹配角：(折射率)負單軸晶體——n0>ne。正單軸晶體——ne>n0.40.二次諧波的產生：能量守恒和動量守恒（P314頁）

41.參量振蕩器：光學參量振蕩器（OPO）是利用非線性晶體的混頻特性來實現頻率變換的器件，其中有一個或兩個光波具有振蕩特性，具有諧振腔。具有調諧范圍寬、結構簡單及工作可靠等特性。光學參量放大的原理：實質上是一個差頻產生的三波混頻過程。由曼萊-羅威關系可知，在差頻過程中，每湮滅一個最高頻率的光子，同時要產生兩個低頻光子，在此過程中這兩個低頻獲得增益，因此光學參量放大器可作為他們的放大器。如果將非線性晶體置于諧振腔中，并用強的泵浦光照射，當增益超過損耗時，在腔內可以從噪聲中建立起相當強的信號光及空閑光。在光學參量振蕩器中建立起來的兩種頻率的光波，任何一個光波都可以稱為信號光或者空閑光。

42.參量振蕩器的閾值：判斷閾值與什么參量有關系？（P331頁公式）

式中，k=

；gs為模耦合系數；l為有效參量增益長度；τ為1/e處脈沖半寬度；L=L’+(n-1)l;L’為OPO腔長；l為非線性晶體長度；n為信號輸出 100μJ時（定義為閾值臨界狀態）腔內振蕩次數；Pn為閾值處信號波能量；P0為參量量子噪聲能量；a為參量光在介質中的場吸收系數；R為腔內各種損耗的總和。

43.光的干涉：用波的疊加而引起強度從新分配的現象。三個必要條件：頻率相等，兩束光存在相互平行的振動分量，位相差δ（P）恒定。