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859《光電子技術》復習考研大綱

一、考試的基本要求

要求考生掌握光電子技術中光傳播特性、平面波導及光纖波導的傳播原理;理解半導體發光光電器件，如發光二極管及激光器件的工作機制，常見半導體激光器件的結構;了解光電探測器件的結構和工作原理;掌握光的偏振特性及調制方法等。

二、考試方式和考試時間

閉卷考試(自帶計算器)，總分150，考試時間為3小時。

三、參考書目(僅供參考)

《光電子學與光子學：原理及應用》(中文第二版)，卡薩普(S. O. Kasap)著，電子工業出版社，2016年。

四、試題類型

主要包括填空題、名詞解析、簡答題、計算題等類型，并根據每年的考試要求做相應調整。

五、考試內容及要求

第一部分 光的波動性

掌握：光的波動性中涉及的名詞概念，包括折射率和色散、群速度和相速度、光的吸收和復折射率、時間相干性和空間相干性;掌握波的疊加和干涉，多波干涉和諧振腔。

了解：磁場和坡印廷矢量，光的衍射，光子晶體。

第二部分 介質波導和光纖

掌握：介質平面波導的概念、電場圖樣、TE模和TM模、模間色散和模內色散;階躍折射率分布光纖的數值孔徑、材料色散和波導色散、色散補償和衰減損耗。

了解：多模光纖和單模光纖，比特率，波分復用和光纖布拉格光柵。

第三部分 半導體學和光纖二極管

掌握：半導體的能帶圖，pn結空間電荷區的形成及其動態熱平衡的物理意義;掌握pn結外加正向偏壓和外加反向偏壓時的特性，包括空間電荷區、勢壘以及載流子的變化規律;掌握LED的工作原理，同質結LED和異質結LED的區別，LED的內量子效率和外量子效率的物理意義，有源區半導體材料帶隙寬度與發射波長的關系，以及溫度等因素對發射波長的影響。

了解：LED特性參數(光譜寬度，發射機，輸出光功率，調制速度，閾值)的物理意義和LED結構的特點，雙異質結實現高亮LED的原因。

第四部分 受激輻射器件——光放大器和激光器

掌握：自發輻射、受激吸收和受激輻射概念、激光產生的條件，光學諧振腔的功能和特點;會計算光增益系數、閾值增益因子和輸出功率;掌握幾種常見激光器的工作原理和參數，包括EDFA、氣體激光器、半導體和異質結半導體激光器;掌握激光二極管的工作原理和基本特性。

了解：光增益曲線加寬和線寬，脈沖激光器的工作原理和調Q技術;了解單頻半導體激光器和垂直腔面發射激光器。

第五章 光電探測器和圖像傳感器

掌握：pn結光電二極管的工作原理和特性，反向偏壓的pn結能帶圖變化過程，光照條件和暗室條件下pn結的伏安特性曲線，截止波長和禁帶寬度的關系，光電二極管的量子效率和響應度，pin光電二極管的工作原理和特性;掌握太陽能電池的工作原理和特性。

了解：雪崩光電二極管和異質結光電二極管的工作原理和特性;肖特基光電探測器、光電晶體管、光電導探測器的原理和特性;了解光電二極管的電路圖。

第六章 光的偏振和調制

掌握：線偏振光、面偏振光、圓偏振光的概念和圖示，根據波函數可判定出偏振態;雙折射，o光和e光的概念，晶體的二向色性和雙折射棱鏡，半波片和四分之一波片的相位延遲效果;掌握旋光效應的概念和液晶顯示器的工作原理。

了解：電光效應、普克爾效應和克爾效應的概念，非線性光學和二次諧波。