2019南京工业大学859 《光电子技术》复习考研大纲
发布时间:2018-10-12
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一、 考试的基本要求

要求考生掌握光电子技术中光传播特性、平面波导及光纤波导的传播原理;理解半导体发光光电器件,如发光二极管及激光器件的工作机制,常见半导体激光器件的结构;了解光电探测器件的结构和工作原理;掌握光的偏振特性及调制方法等。

二、 考试方式和考试时间

闭卷考试(自带计算器),总分150,考试时间为3小时。

三、 参考书目(仅供参考)

《光电子学与光子学:原理及应用》(中文第二版),卡萨普(S. O. Kasap)著,电子工业出版社,2016年。

四、 试题类型

主要包括填空题、名词解析、简答题、计算题等类型,并根据每年的考试要求做相应调整。

五、 考试内容及要求

第一部分 光的波动性

掌握:光的波动性中涉及的名词概念,包括折射率和色散、群速度和相速度、光的吸收和复折射率、时间相干性和空间相干性;掌握波的叠加和干涉,多波干涉和谐振腔。

了解:磁场和坡印廷矢量,光的衍射,光子晶体。

第二部分 介质波导和光纤

掌握:介质平面波导的概念、电场图样、TE模和TM模、模间色散和模内色散;阶跃折射率分布光纤的数值孔径、材料色散和波导色散、色散补偿和衰减损耗。

了解:多模光纤和单模光纤,比特率,波分复用和光纤布拉格光栅。

第三部分 半导体学和光纤二极管

掌握:半导体的能带图,pn结空间电荷区的形成及其动态热平衡的物理意义;掌握pn结外加正向偏压和外加反向偏压时的特性,包括空间电荷区、势垒以及载流子的变化规律;掌握LED的工作原理,同质结LED和异质结LED的区别,LED的内量子效率和外量子效率的物理意义,有源区半导体材料带隙宽度与发射波长的关系,以及温度等因素对发射波长的影响。

了解:LED特性参数(光谱宽度,发射机,输出光功率,调制速度,阈值)的物理意义和LED结构的特点,双异质结实现高亮LED的原因。

第四部分 受激辐射器件——光放大器和激光器

掌握:自发辐射、受激吸收和受激辐射概念、激光产生的条件,光学谐振腔的功能和特点;会计算光增益系数、阈值增益因子和输出功率;掌握几种常见激光器的工作原理和参数,包括EDFA、气体激光器、半导体和异质结半导体激光器;掌握激光二极管的工作原理和基本特性。

了解:光增益曲线加宽和线宽,脉冲激光器的工作原理和调Q技术;了解单频半导体激光器和垂直腔面发射激光器。

第五章 光电探测器和图像传感器

掌握:pn结光电二极管的工作原理和特性,反向偏压的pn结能带图变化过程,光照条件和暗室条件下pn结的伏安特性曲线,截止波长和禁带宽度的关系,光电二极管的量子效率和响应度,pin光电二极管的工作原理和特性;掌握太阳能电池的工作原理和特性。

了解:雪崩光电二极管和异质结光电二极管的工作原理和特性;肖特基光电探测器、光电晶体管、光电导探测器的原理和特性;了解光电二极管的电路图。

第六章 光的偏振和调制

掌握:线偏振光、面偏振光、圆偏振光的概念和图示,根据波函数可判定出偏振态;双折射,o光和e光的概念,晶体的二向色性和双折射棱镜,半波片和四分之一波片的相位延迟效果;掌握旋光效应的概念和液晶显示器的工作原理。

了解:电光效应、普克尔效应和克尔效应的概念,非线性光学和二次谐波。


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