光电子技术基础第二版朱京平著科学出版社课后答案docxWord文档格式.docx

1、4.举出几个你所知道的光电子技术应用实例。如：光纤通信，光盘存储，光电显示器、光纤传感器、光计算机等等。5.据你了解，继阴极射线管显示（CRT）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发 展成为未来显示技术的主体？等离子体显示（PDP）,液晶显示（LCD）,场致发射显示（EL）。第二章光学基础知识与光场传播规律1填空题（1） 光的基本屈性是光具有波粒二象性,光粒子性的典型现象有光的吸收、发射以及光电效 应等。光波动性的典型体现有光的干涉、衍射、偏振等。（2） 两束光相干的条件是频率相同、振幅方向相同、相位差恒定,最典型的干涉装置有楼氐双缝于涉、迈克耳孙干涉仪。两束光相长干涉的条件是5 =曲（加

2、=0,1,2,为光程差:两列同频平面简谐波振幅分别为绻、绻，位相差为0,则其干涉光强为血2 +血2 + 2编血COS 0,两列波干涉相长的条件为0 = 2龙加加=0,2, ）波长人的光经过孔径D的小孔住焦距t处的衍射爱里斑半径为1.222在玻璃& = 2.25,儿=1）上涂一种透明的介质膜以消除红外线（2 = 0.75“炖）的反射。求该介质膜应有的介电常量及厚度。如紫外线（A = 0.42“勿垂直照射至涂有该介质膜的玻璃上，反射功率占入射功率百分 之多少？（1） = 正入射时，当n = nG时，膜系起到全增透作用n =庞矗=0717 = 1.225 ,正入射下相应的薄膜厚度最薄为h = = 0

3、.153“加An 4x1.225正入射时，反射率为= 3.57%“ 、 o Innh 加、 . - Innh僦 + cos- + （- + ” siir 3有两个具有共觇复振幅的单色波，具有相同的频率，其复值分别为0/）及Ifg 比较它 们的强度、波前和波前法线。以平面波= + 与球面波/3由 /a sin &】= sin 仏 得 sin 8、= & = ai csin6 6衰减系数厂=一”x （-0.6） = 2兀x0.6 = 1.3xlO7A6输出波长2 =632.8处的He-Ne激光器中的反射镜是在玻璃上交替涂覆ZnS和ThF,形成的，这两种材料的折射率系数分别为15和2.5。问至少涂覆

4、多少个双层才能使镜面反射系 数大于99.5% ?设玻璃的折射率 = 1.5由题意：p匠=0.995 ,即0.0025 町产心1.9975故至少涂覆7个双层。口 532.7 2尸=12.3 P7.有m个相距为o,因而O（u）0,所以Gu） 可以表示光在激活介质肖屮的放大特性。3 计算与推导（1）入=0.5 um时，什么温度下自发辐射率与受激辐射率相等？ T=300K时，什么波长下自发辐射率相等？自发辐射率为A21.受激辐射率为W21o W2l = Bq p（l）21） o由爱因斯坦关系式可知：奢呼由普朗克公式可知：p（sj二警址一y_ 。呵（兽）一1由题意 A21=W?1,故 exp（y-） -

5、1 = 1,加;I 1112 _ h（? 1112 _ 6.63x10x（3xl03）3xO.6931 幻1 = = ； = p ： = 7ly xlu 2Lk 尿 1.38xl0-3 x （0.5 xlO-6）3当 T=300K 时,才=S = 66竺0A竺。巴6空=2如x计 kT1.38x1023x300A = 1.442x104J/（2）He-Ne激光器的反射镜间距为0.2m求最幕近632.8nm跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间|緘 如果增益曲线宽度为1.5xlO9Hz,WlJ可能引起的纵模总数是多少?气体的折射率由叮三彳得InLInL 2xlx0.2 宀q= = 工=6.32 xlO

6、A 632.8x10纵模频率间隔咕佥=黯=7旳畑实际振荡纵模总数q =红宝石激光器的工作物质有特性：N）-N=5皿5.300K处，=2xion/t,匚=3x10-3$, U = 4.326xio147, 11=1.78,求其在中心频率处的增益系数G（u） 一维电子振荡器在电磁场E（t）作用下的运动方程如式（3-2）,推导简谐电场与简谐振子条件下，复极化率免（3）的表达式。电子运动方程为务皿号皿在简谐电场和简谐振子条件下，则瞬时电 场E（f）与位置偏移x（f）为班/）=丫（）才E（f） = E）尹g（e）、x（）表示对应于频率ft）的振幅值，将龙、代入运动方程，并求解得才 9）=-em （尿一

7、C0）+ J3F在平面光波场作用下，原子在光场作用下产生感应极化，形成电偶极振子 p = -ex = Re（/0 龙（）tn + jcor设单位体积中原子数为N,则介质极化强度A） = m,E（S）（尿 - co2） + jcor=z（tt）r0（co）又 久（3）&（3）= /（3）-丿*（3）0$N& 亦）= m4.简述题简述激光的特点。激光的特点主要表现在以下四个方面：激光具有激光极好的方向性激光的单色性非 常好激光的相干性好激光具有极高的亮度和单色亮度。信息光电子技术屮所用的光源， 着巫单色性、高速脉冲性、方向性、可调谐性和高能量密度等。激光正是满足这些条件的最 好的光源。分析单色辐射场与连续辐射场与粒子体系相互作月情况。I单色辐射场与粒子体系的相互作用如图3-8所示，粒子线型函数为g（u）,中心频率为u。，谱线宽度为U,辐射场几的中心频率为u,带宽为J。单色辐射场与粒子体系相互作用过程，耍求粒子体系的展宽耍远大于辐射场宽度，即U与I；间满足公式U U , J很小，于是-KOd内不为零。且在=ASi J g（u）P（u）u中被积函数只有在q）附近一个很窄的范