光電子技術(shù)作業(yè)解答-在線瀏覽
2024-08-23 21:26本頁面
【正文】 之比，即，式中W為腔內(nèi)總能量，c為每秒鐘損耗的能量，n0為中心頻率。設(shè)腔長為L，平均折射率為n，光速為c，則光在腔內(nèi)走單程的時間為nL/c，所以每秒鐘損耗的能量為dW/(nL/c)= dWc/nL。上式表明Q值反比于損耗率。激光振蕩需要足夠的增益，當(dāng)損耗過大時，增益不夠，激光停止振蕩。鈦寶石激光器的寬發(fā)光譜起因？它的諧振腔特點？為什么？答：從鈦寶石的能級圖（如下圖）可以看到，由于鈦寶石晶體激發(fā)態(tài)各振動的能級之間的間小，基態(tài)各振動能級間的能級差也很小，因此各自形成很寬的準(zhǔn)連續(xù)能帶，這樣電子帶間的振動躍遷就形成一個寬的發(fā)光譜帶。由于自相位調(diào)節(jié)是一種非線性效應(yīng)，需要強的光功率密度，所以鈦寶石激光諧振強設(shè)計中要考慮提高寶石棒中的光功率密度，需要加一對聚焦亞腔，使激光聚焦通過鈦寶石棒，獲得強的光功率密度，進(jìn)而強的自相位調(diào)節(jié)。作業(yè)六端鏡耦合輸出調(diào)Q和腔倒空調(diào)Q技術(shù)的工作原理和特點？脈沖透射式Q開關(guān)（PTM）又稱腔倒空。可以將腔內(nèi)全部能量在一個振蕩周期內(nèi)倒出，提高脈沖峰功率一個數(shù)量級。Q開關(guān)脈沖寬度為m2L/c。主動和被動調(diào)Q技術(shù)有哪些？常見的調(diào)Q技術(shù)包括機械調(diào)Q、電光調(diào)Q、聲光調(diào)Q和染料調(diào)Q四種技術(shù)。鎖模技術(shù)分類？各自包括哪些技術(shù)？鎖模技術(shù)包括主動、被動和自鎖三種。染料鎖模是被動鎖模的一種。鎖模技術(shù)能獲得脈沖寬度反比于被鎖的模數(shù)目，而腔長影響縱模間隔，進(jìn)而影響縱模數(shù)，所以影響鎖模脈沖的寬度？對嗎，為什么？不對。而脈寬，故脈寬不隨L變化。作業(yè)七說明正弦周期和非正弦周期損耗調(diào)制鎖模的異同？對調(diào)制頻率有什么要求？調(diào)制器應(yīng)放在何處，為什么？解：（1）對正弦周期損耗調(diào)制鎖模透射率：由可得上式表示三個頻率為的平面波的疊加，也即一個調(diào)幅平面波可以分解為三個平面波的疊加，激光往返一次又可以激發(fā)起兩個邊頻，一直到的所有模式。（2）調(diào)制頻率（3）調(diào)制器應(yīng)該貼住反射鏡，以保證調(diào)制頻率為。進(jìn)而引起位相變化自相位調(diào)制會引起普線展寬自相位調(diào)制是非線性、非周期性的，因而頻譜展寬為一個連續(xù)帶，而連續(xù)帶中僅與諧振腔允許的縱模頻率相同的譜線能夠維持振蕩，使得脈沖變窄，更大，頻譜展寬更大，激發(fā)取更多的縱模。連續(xù)、脈沖和脈沖編碼調(diào)制的內(nèi)涵？各自的優(yōu)缺點？答：（1） 連續(xù)調(diào)制是指利用連續(xù)的信號調(diào)制光的振幅、頻率、位相、強度，從而實現(xiàn)信號的傳輸。脈沖編碼調(diào)制是指首先將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后再逐位調(diào)節(jié)光載波的某個參數(shù)，實現(xiàn)信息的光傳輸。連續(xù)調(diào)制和脈沖調(diào)制均為模擬調(diào)制，抗干擾能力差。作業(yè)八已知某橫向電光調(diào)制器的90%衰減點帶寬為1GHz，如果將它 改成行波結(jié)構(gòu)，電極的上電場的傳播速率為1X108米/秒，調(diào)制器 電光晶體材料的折射率為2，求該行波調(diào)制器的90%衰減點帶寬？因為所以所以 =說明行波型和駐波型聲光拉曼奈斯衍射的異同？如何區(qū)分它們的？不同點： ①折射率分布不同 行波： 駐波： ②物理圖象不一樣行波：以速度V傳播，它所形成的聲光光柵的柵面在空間移動，引起光學(xué)介質(zhì)密度呈疏密交替的變化駐波：由波長、相位和振幅相同而傳播方向相反的兩列波所合成。從而可以認(rèn)為它所形成的聲光柵是固定在空間而不隨時間變化，其相位變化與時間成正弦關(guān)系。一個磁光晶體長5厘米，在軸向磁場作用下，它對500nm波長 的左、求線偏振光通 過此磁光晶體后偏振面轉(zhuǎn)角？在調(diào)制器出口設(shè)置偏振方向與入射 光偏振一致的檢偏振器，透過檢偏振器后光強會有顯著變化嗎， 為什么？對于左旋圓偏光，電場矢量轉(zhuǎn)向的角度為 偏振轉(zhuǎn)角 因此通過檢偏器后光的偏振方向不變，光強不會有顯著變化作業(yè)九設(shè)計一個三維數(shù)字電光偏轉(zhuǎn)器，標(biāo)出八個輸出態(tài)。根據(jù)布拉格衍射條件 由于超聲波波長，故上式可化為 其中為激光光束偏角。為保持布拉格衍射條件，就必須改變超聲波的傳播方向，以實現(xiàn)布拉格角的跟蹤，通常采用列陣接觸器，通過控制各列陣元間的位相差，控制合成超聲波前的傳播方向。 （2）光熱法：利用物質(zhì)吸收光能后，溫度升高或溫度升高而引起物質(zhì)的某個參數(shù)變化來探測光能量。 通常的熱電探測器有什么特點？熱釋電探測器的特點、工作 原理？答：（1）光熱探測器是利用物質(zhì)吸收光能后，溫度升高或溫度升高而引起物質(zhì)的某個參數(shù)變化來探測光能量的探測器。（2）熱釋電探測器的特點是：響應(yīng)光譜范圍寬、均勻，響應(yīng)速度快。作業(yè)十一真空光電管的結(jié)構(gòu)？基于什么效應(yīng)？答：真空光電管由光電陰極、陽極和真空罩組成。光電倍增管的結(jié)構(gòu)，倍增原理？二次倍增體？（二次電子發(fā)射體）答：（1）光電倍增管的結(jié)構(gòu)如下圖，由光電陰極、輸入系統(tǒng)，倍增系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)組成。具體過程為：光照射在光陰極上，電子從陰極上飛出，進(jìn)入放大系統(tǒng)，逐次打在各個倍增極上，每個倍增極上被打出更多的電子，最后全部被陽極收集，形成電流輸出。通道式倍增管（CEM）的結(jié)構(gòu)，工作原理？增益飽和效應(yīng)？答：通道式倍增管（CEM）的結(jié)構(gòu)如圖。電子或光子從低電壓端入射到管壁產(chǎn)生電子，在均勻電場的加速下，電子與管內(nèi)壁多次碰撞，產(chǎn)生倍增電子，在高壓端輸出，可達(dá)到108的增益。引起飽和的物理原因是輸出端的負(fù)空間電荷場排斥來自管壁的二次電子，使其不能獲得足夠的動能再次碰撞管壁產(chǎn)生二次電子。即電子吸收光子能量后，從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶，使光電導(dǎo)的電導(dǎo)率發(fā)生變化，即光敏電阻。光電導(dǎo)增益原理：起源
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