第一篇：信息光电子科技学院2003级
无题
信息光电子科技学院2003级曾祥容
2003年9月4日，一踏进华南师范大学，我就知道：四年后华师这个师范牌子并不能给我这个非师范生戴上什么光环了。一直以为大学是度假村，但是一到大学便发现了它的真面目：在大学，有的人闻鸡起舞，当然也有的人闻鸡入睡。有的人实现了自己的理想；有的人在冷漠的岁月里，看见同样冷漠的山羊胡子；那些所谓的211，那些伟大的国家重点，那些高不可攀的院士，那些遥不可及的空中大饼都和我不相关。很多时候，坐在孔子像后面的草坪，看那些写有密密麻麻公式的高数课本，想到悲哀的“三人行”院校，想到自己的未来，茫然。
我不是一个好学生，有时逃逃那些所谓的“思想”课，也有英语课，因为我不喜欢人家逼我去学英语，后来我才知道英语是个好东西。我不是个好学生，可是我一直很努力，不敢想象毕业就失业的悲惨场景。于是和很多同学一样，只要有社团招新，肯定去参加；只要兼职机会，肯定去争取；除了某类思想课，剩下的课程还是很认真的学。于是，大一就在这样忙乱中度过了。之所以说忙乱，因为很多事情根本没有规划。只是刚开学的时候看到学院门口挂的“欢迎你未来的工程师”横幅，大概揣测到自己的命运。大学的考试有些搞笑，我的成绩不算很低，混了个学习积极的小奖。
在对专业的迷惘、对职业生涯规划的粗陋、对自身能力的怀疑中，迷迷糊糊上了大二。开学后，发现可以辅修其他的专业。光学是个好东西，虽然光子时代的到来如同雾里看花水中望月；计算机科学也是个好东西，尽管网络泡沫只过去几年。原本想去再读个经济学专业，但是却因为没有好好研究“先报先得”的高深的经济学理论，后来只好去选了研究“先进先出”的计算机。上了大二之后，莫明其妙的进了好多的社团，后来发现我根本没有时间去上课。活动多的时候，经常得逃课，但是，我从不后悔我参加了那么多的社团，我也从不认为社团工作没有用处。很多人进社团只是为了“当官”为了“加分”，以这种心态做事，能有收获才不正常。又如辅修那些专业，有些人给抓了重修或者在混不下去了导致什么也没有学到，就拼命说这个课程没用，那个实验垃圾，似乎有些不厚道。
到现在还记得通宵写那些奇形怪状方案的日子，也还记得一宿没睡却又不得不去大学城哄骗新生的日子；记得课室角落那个用来睡觉的座位，也记得绩点只有2.1的那个期末；记得从来不带朋友去看孔子像，因为觉得那是对非师范专业的嘲讽，也记得《计算机网络》这门课程我考了不下五次，可是分数却一次比一次少。大二的一年，过得很是艰难。
上了大三，发现大二时候的课本几乎是新的，心寒。高二的时候就对计算机感兴趣，虽然那时候主要是对雷电、红警以及星际一类的游戏感兴趣，无聊的时候就去破坏学校的电脑，可是却只有搞物理破坏的能力。那时候主流操作系统还是DOS的，可是我却连format命令都不会。2005年春，日本人觉得自己够善良够友邦够和平的了，所以想进安理会。于是网络上针对日本友邦的各种网络攻击很精彩。无意中去了解了一下，发现Networks原来可以那么刺激。这也许是我学计算机的又一个原因吧。高考选专业的时候投奔“国家重点学科光学”这玩意来了，后来才发现我最喜欢的还是计算机；虽然我也鄙视过计算机，觉得一点前途都没有。
由于光电这边学计算机的人很少，在学习中遇到的问题时，常常都要靠自己去解决。这样也导致走了无数的弯路。例如专业问题的讨论，根本是不可能的。原本很简单的问题，我却一个人“研究”许久。那时候也根本不知道自己能做什么，适合做什么，只是一头扎进网络里，看到喜欢的东西就学。网络安全方面关注最多，可是我最终的工作却不是安全方向的，可谓造化弄人。光网络也好，网络安全也罢，都还只是一个很模糊的概念而已。甚至对于网络的定义，更是天真的以为不用程序设计也可以研究得很高深。后来，我才发现我错了。
很快，大学过了四分之三。想到以后的出路，于是想到去考研，跨省跨校跨专业，不想
留在广东的高校。于是大三的暑假，在家呆到8月5日，匆匆回校“奋斗”。可是奋斗的结果却是：我又喜欢上了魔兽。从高二到高四，我都在游戏中度过。我到现在我也不明白，我的控制力会如此的烂。于是，所谓的奋斗结果是，魔兽中“天地劫”那副地图我玩得很不错。后来经过LP的提醒，顿悟：要为考研准备了。
可是造化弄人，发现自己原来是要考研的之后，已经是国庆放假之后了。从此以后天天在图书馆读书，这种状态一直维持到10月18日。之后，我又悲哀的发现：原来我报了网络工程师的考试。我不适合读书，发现考证原来比考研刺激。于是复习网络工程师的书去了。11月4日，那天很不爽。原因是下午卷有两大题我根本没有接触过。我反思了很久，发现在大四，我要完成的事情还有很多，即使不参加考研，也还有很多的事情。我不是铁人，目标太多等同没有目标。正如网工，连考试知识点都没有看完全。害怕到头来什么都没有得到，只好放弃了考研。于是，11月14日我去广大交完考研的报名费之后，从外环回来时看到静静的珠江，我知道：我的考研生涯实际上已经结束了。去交钱只是怕哪天心血来潮又想去参加研究生考试。
进入11月，很多公司特别是大公司开始陆续招人了。我再一次悲哀的发现，原来我一点准备都没有，尤其是心态。找到自己很久之前的一份简历来看，发现自己太贪心，把所有的东西密密麻麻写了三大页。于是，花了三天的时间，改字体改格式改句式改关键词改排版改字号等，对着电脑改到眼花，直到只剩下一页。之后，兴冲冲的去网投，手忙脚乱之中把针对技术类的简历发给了一个招聘管理人员的公司，现在想想也汗颜。去过几次招聘会之后，发现我的简历都是针对计算机网络方向的，可以投的公司不多。于是将里面的内容拆开三份，一份光学一份计算机网络一份非技术的。这样下来可以投的公司就多了很多。至少从来没有人说我是“专业不对口”。简历经过很多的招聘会之后才慢慢定型。基本上是去一个招聘会就改一次简历。
去华为笔试的时候，发现那些专业知识都不是光学的，除了一个问单模光纤波长的题目之外。其他的七八门的知识都是和计算机科学以及通信工程有关的知识。当时有些庆幸自学了那些东西。华为的技术面试有些郁闷，原以为那些技术牛人会根据我简历上的东西来提问，谁知道简历上的东西都没有问。全问技术上的细节问题。由于刚刚经历从考研到找工的心态转换，整个大脑还晕晕乎乎的。考官问到的其中一个问题：你对TCP/IP哪个协议熟悉，我居然“脱口而出”：OSPF。结果那考官狂问OSPF方面的问题，一次比一次难。可实际上那个协议是我最不熟悉的协议之一。
能进了华为面试，我个人觉得他们是看上我还辅修了计算机专业吧，并且华为是光信息科学与技术要招，计算机科学与技术也要招的，两个专业我都有，貌似还是把我当硕士招进去的，可是我的双学位还没有申请到，有些郁闷。两者工资差别据说有2000元以上。还有就是大学期间参加科研立项的问题，可能这些东西 也有作用吧。大学期间我搞过三个课题：1．一种基于网格并行计算的RDMA的实现方式（校级学生科研立项课题，指导教师为计算机学院范冰冰副院长）；2．基于光纤光栅的可重构光分插复用器的研究(院级学生科研立项课题)；3．华师大理工科人才培养模式研究课题（校级学生科研立项课题，指导教师为信息光电子科技学院党总书记陈雄辉）。听说我现在可能 给调到开发部门去了，估计也是和这些课题有关的。
后来，我还去一家激光方面的企业面试过，那些所谓的专业知识面试有些年轻，大概问一些激光如何产生以及如何提高激光器的精确度的问题，这些问题早就忘记了。不过幸好当时在去面试的路上看了一下当年的笔记，居然混过去了。但是因为对激光行业不感兴趣，所以放弃了那公司。在华为剩下的其他一些面试中，也无非是一些对光网络或者SDH的看法，对家庭环境对个人影响的看法，对职业生涯的规划，对华为公司的企业文化的理解等等的问题。这些问题都是开放性的，由于三年的社团经历以及平时对此类问题有所留意，很容易就蒙混过关了。在上课的时候听光电技术、光纤通信系统和计算机网络的老师介绍过专业前沿的情况，什么纯光网络时代的来临啊100G双绞线以太网啊无源光通信器件设计与生产等等，在介绍我对网络互联行业前景的看法的时候，转“口”贩卖给了华为的面试官了。
由于之前一直以为网络的东西，可以离开程序设计兀自寻欢。可是现在我才发现我错了。大一的时候，由于一个莫明其妙的老师外加一个莫明其妙的教材，导致到现在很多同学对程序设计莫明其妙，我也不例外。一直以来都对程序设计有偏见，导致到现在看到“指针的指针”一类的语言就吐血，虽然我考研的专业课程其中一个是C程序设计。那些面向对象的C++，java一类的就更加糊涂了。如果大学生活真的可以重来，我想对于程序设计将不会有偏见。一直以为我的工作可以跳出无聊的程序设计，去华为公司也只是报了技术支持这个技术要求相对不变态的职位。可是后来我再一次郁闷地发现，我给调了个部门，跑到开发部门去了。于是再次吐血。或许是因为我骗取了几个科研立项的课题才将我换了个部门。可是，那些课题用到的程序设计也少的可怜。我现在才明白，学计算机或者学光学或者通信，没有一定的程序设计能力，只是一个脚走路而已，样子难看速度不快。
说到科研立项，好像已经是很遥远的事情了。大二暑假的时候，书记说要找学生协助做个课题，陈老师把我推荐了上去。那课题经过无数次的修改之后以一个理由去申请了学校的科研立项，申请的动力来自那一点点的课题经费。课程完成之后，想到呆滞的孔子像，想到华师大的“师范”金子招牌，想到郁闷的师范气息，想到作为一个理工类的学生却只能去完成社科类的课题，未免有些感触。于是大三快结束的时候，在机会再次来临的时候，我没有放弃，决定去申请理工类的课题。经过无数次的熬夜之后，写了三个不同专业领域的申请方案：一个计算机网络的，一个Linux系统的，一个光栅光纤的。中间那个拿去计算机学院申请了。在计算机学院，现实还是令人郁闷。那边一共有二十几个申请课题，可是个个都是程序设计方向的，似乎已经到了全民皆程序员的地步了。一个搞Linux系统的课题去申请，未免太突兀：仍然是后悔没有认真学好程序设计。记得有一次去招聘会，有个主管在鄙视说去投网络工程师那个职位的毕业生都没有实践经历的。接着看到我的简历，招聘人员迟滞的眼神有些反映了。我心里在暗笑。
有个所谓的IT专场招聘会，去了之后我发现全世界的人都牛了。几乎都一致要求：编程设计牛，网络基础牛，数据库技术牛，通信原理牛，项目数量牛，实习公司牛，口才牛，样样巨牛，无所不牛，独牛天下。心惊胆战地投了几分简历之后，我想这类的招聘会，既然人家拿来做广告，也不妨可以去混混面试机会。
去过无数的招聘会，感受简单列表如下：
1.华南师范大学的金子招牌是“师范”。如果不想毕业的时候满脸透露出“做老师”的气息，那么应该有意识的远离诡异的“三人行”的氛围。一个学校的氛围给学生带来的影响是深远的。不管是学院还是学校，理工类专业的氛围实在太淡。学院第一届挑战杯，上交的作品中居然有一半是社科类的论文。
2.养成独立思考的习惯。在中国，人云亦云的人太多，却没有自己的思想。中国的教育，是使学生对“强势思想”投降的教育。可是那些所谓的“思想”课程几乎没有作用。很多人，说到专业知识头头是道，但是对于一些人文思想，却几乎为零。一只野猫死了，无数爱心饱和的网民默哀；一个摆摊的给城管打死了，神州大地歌舞升平。不知道这失败属于谁的。如果上了大学之后，思想境界还是高中时候的，那么大学白上了。
3.大学四年，需要学习的绝对不只有书本知识，例如独立思考能力的树立，道德修养的培养，人文精神的积蓄，为人处世方法的学习。能证明自己的绝对不仅仅是成绩，如果一个学生只有靠绩点来证明自己的存在的话，未免太失败。从来不逃课的学生考试不见得会得第一名。当然，如果逃课是为了去花前月下或者为了看恐怖电影或者是为了将某款游戏通关掉，未免太浪费时间了。考试分数和个人能力不一定是挂钩的，信息光学学得超牛的人，实
验的时候可能连光具座都忘记固定了。大学老师绝对不是高中老师，所以请不要说哪个老师讲课不够详细。如果想听的明白一些，大概可以回高中去上课。
4.别沉迷游戏，游戏使人堕落，我之所以说“没有时间考研”，是因为大四的开学时候玩游戏走火入魔了。也别沉迷电影，华农ftp3里面除了爱情片之外只要有点名气的影片我几乎看了个遍。后来才发现看电影是浪费生命的一种方式，当然奥斯卡一类的经典电影除外。
5.独来独往的牛人，连走路的时候都是鼻孔朝天的。这类人从来不关心集体，却抱怨没有集体温暖。虽然这类人“很牛”，但是公司向来很反感这类毕业生。因此，不管是什么时候都应注意培养团队合作精神。个人认为社团工作是一个很好的锻炼团队合作精神的地方。一个人的成功，是建立在无数人齐心合力的帮助之上的。
6.华师的“师范”两字会给非师范学生带来很大麻烦。但是只要相信自己能行，那么不管是和哪个牛校的毕业生竞争，都要有自信。牛校也有水鱼，水校也有大牛。光学的就业情况绝对不是外界流传的那样差，同时用人单位对光学专业毕业生需求数量也越来越大。但是如果实在不想读光学，那就趁早转专业或者去修读其他的专业吧，还可以跨专业考研，总之不要在光电学院浪费四年的青春。
7.与其抱怨客观条件种种不行，不如学好相关的专业知识。不管是薛定谔的猫还是猫的薛定谔，不管是爱因斯坦还是恨因郁闷，除非是面试的单位是中科院什么的牛，从来不会有人问及量子力学固体物理什么的。当然，如果是大牛，掌握的知识越多越好。相对我们学院的毕业生，求职时比较有用的专业课程有：电子电工、模拟电路、数字电路、光电子学、光电技术、光纤通信系统；计算机网络、计算机组成原理、程序设计语言、数据结构、数据库系统，Linux/Unix操作系统；通信原理、移动通信等光学、计算机以及通信方面的课程。当然，还有其他课程例如单片机等课程也是很好的一门学科。但是，不要指望课堂教学可以学到什么。理论和实际脱节是中国高等教育的一大特色。06年光博会上，光联的一个HR说“大学教育都是垃圾”。汗颜！
8.如果有可能，可以修读其他的专业，并且要坚持读完相关的课程。至少去到招聘会的时候选择面广一些，而不是经常给人鄙视：光学不够强，电学不够好，通信不像，计算机不行。平时多自学一些计算机、通讯的知识，增加就业竞争力。由于各种原因，我们学院的课程安排有些欠妥当。虽然华师大的有些科研立项课题有点搞笑，但是也不妨多参加一下学校的学院的各种科研立项活动。现在的企业，恨不得毕业生一进去就马上可以工作的。如有机会，最好大三暑假的时候找到实习单位。
9.不管是什么类型的社团，对有一个人的成长绝对有帮助。如果有可能，多参加一些社团，只要岗位不雷同、工作不重复就行了。当然，如果只是学到社团的官僚主义、学到华师行政楼的无聊，或者只是为了综合测评可以加分而去混日子，那就别进了。这些社团工作经历可以帮助自己在面试中蒙混过关，同时也是用人单位看重的条件之一。
10.所有的证书都要在大四之前拿到。即使拿不到，也要有所准备该认证考试的知识。面试的时候一般都会给问到。变态的证书是六级，六级可以杀死很多人；如果四级都不过的话，基本上和好公司绝缘了。网络技术方面的认证吃香的是CCNA。HCNE也行，现在国内市场华为的设备已经占了50%，并且比例还将上升。接下来是网络工程师，虽然它所涉及的难度比CCNA要难，可是企业不怎么认可，也只能无奈。当然，通过了网工的话，估计也可以扛住一般的笔试和技术面试了。至于国家等级考试三级网络一类的，如果想从事网络方面的工作就别去浪费那个考试费了，根本没有含金量。虽然证书只是敲门砖，但是如果没有证书，连门都没有。
11.如果是决定考研，最好早早决定报考的学校和专业。如果还在修读双学位什么的，就看自身实际情况看是否考研了。我当时就在生物医学工程和计算机应用技术这两个专业徘
徊了一段时间。如有可能，尽量在大三第二学期开始准备英语和数学或者英语和专业课。考研是一个漫长的艰苦的变态的过程，如果不能沉住气，在备考期间不要和人讨论那些招聘会什么的。我当时就是听说华为、腾讯等公司开始招人了，觉得考研不如考证刺激；再读三年不如去公司蒙混三年合适。
12.凡事重在坚持，认准一个适合自己发展的方向，只要不绝望，绝对不放弃。一直以来我都这样认为。认准一条路，只要坚持下去了，肯定会有好的收获。每次招聘会，披星戴月去，郁闷失望归。一次一次被打击，这无所谓，我相信，我只是把我的简历投错地方而已。失望无所谓，有所谓的是在失望之后，能够重新找回自信。
13.其他的一些诸如简历制作、面试须知的感受，和网上的几乎雷同。不再重复，免得有抄袭之嫌。
四年，就这样匆匆过去了。燕子去了，有再来的时候；我的大学生活去了，却没有再来的时候。大学的生活丰富多彩，只是不觉中已经悄悄的溜走了三年多光阴，快的让人猝不及防。三年前的我，大包小包地来，充满了希望；半年后的我又该如何离开我生活了四年的师范学校呢？不管如何离开，我都清楚：我不后悔我做过的事情。虽然我的GPA不高，虽然我的口语一塌糊涂，虽然我看到面向对象的说法还是头晕。
突然发现写到后面不会结尾了，只好套用王振宇师兄《给自己一个充实快乐的四年》文中的写法，引用尼古拉·阿历克塞耶维奇·奥斯特洛夫斯基的一段话作为结束：“人最宝贵的是生命。它给予我们只有一次。人的一生应当这样度过：当他回首往事时不因虚度年华而悔恨，也不因碌碌无为而羞耻。”
曾祥容
2006年12月25日
第二篇：光电子总结
周口师范学院2013~2014学第二学期期末考试
《光电子学基础 》试卷
物理与机电工程学院 光电子技术科学专业 李洁 201105100039
激光器的种类和应用
激光器的种类
按功率分:超大功率、大功率、中功率、小功率激光器.按输出激光连续性状况分：连续激光器、脉冲激光器；按泵浦方法分：光泵浦激光器、电泵浦激光器等。一般按激光工作物质的类型来划分:气体.液体.固体.半导体激光器
气体激光器
以气体为工作物质的激光器。
目前应用最广泛的一类激光器：小功率He-Ne激光器，大功率二氧化碳激光器等。大多数能连续工作，激励过程中涉及能级较固定，采用气体放电中的电子碰撞激发。根据能级跃迁类型，又分为原子、离子、分子、准分子型气体激光器。
1.原子气体激光器
工作物质：中性气体原子。
典型代表：He-Ne激光器。其激活介质按He:Ne=1:10填充，氖提供激光跃迁能级
2.离子气体激光器
工作物质：离子气体。
输出波长：大多在紫外和可见光区域，输出功率比原子气体激光器高。
3.分子气体激光器
工作物质：中性气体分子的激光器。
代表: CO2激光器，其能级与分子的振动和转动有关。充气：
又可分为直流放电型、横向放电大气压(TEA)型和波导型
4.准分子激光器
工作物质：稀有气体或稀有气体与卤素气体的混合气体，液体激光器
激光工作物质：液体。
可分为无机液体激光器和有机液体激光器。染料激光器最有代表性，典型例子：若丹明6G染料激光器。
固体激光器
激光工作物质：生长期间人为掺入杂质原子的晶体。
特点：体积小，结构稳，易维护，输出功率大且适于调Q产生高功率脉冲、锁模产生超短脉冲
典型例子：红宝石激光器、Nd:YAG（掺钕的钇铝石榴石激光器）、钛蓝宝石激光器等。半导体激光器
工作物质：半导体材料（主要是化合物半导体）
泵浦：电流注入
激光器的应用
继固体激光器后, 气体激光器、化学激光器、染料激光器、原子激光器、离子激光器、半导体激光器、X 射线激光器和光纤激光器相继问世, 运用范畴也扩展到比如电子、轻工、包装、礼物、小五金工业、医疗器械、汽车、机械制作、钢铁、冶金、石油等, 为传统工业的技能改造和制作业的现代化供给领先的技能装备。
激光与通常光对比有4个特性即: 单色性(单一波长)、相干性、方向性和高光强。激光束易于传输, 其时刻特性和空间特功用够别离操控, 经集合后可得到极小的光斑, 具有极高功率密度的激光光束能够熔化、气化任何资料, 也可对资料的有些区域进行精细疾速加工。加工过程中输入工件的热量小,热影响区和热变形小;加工功率高;易于完成自动化。激光技能是一门归纳性高新技能, 触及光学、机械学、电子学等学科。一样, 激光加工设备也触及到很多学科, 因此决议了它的高科技性和高收益率。纵观世界和国内激光运用状况经过多年的研讨开发和完善, 今世的激光器和激光加工技能与设备已适当老练, 形成了系列激光加工技能。
我们来介绍激光加工技能在金属切开、焊接方面的运用状况。激光切开的特色及运用
激光切开是当时各国运用最多的激光加工技能, 在国外许多范畴, 例如, 汽车制作业和机床制作业都选用激光切开进行钣金零部件的加工。跟着大功率激光器光束质量的不断提高, 激光切开的加工目标规划将愈加广泛, 简直包含了一切的金属和非金属资料。例如能够运用激光对高硬度、高脆性、高熔点的资料进行形状杂乱的三维立体零件切开, 这也正是激光切开的优势地点。
激光切开的几项关键技能是光、机、电一体化的归纳技能。激光光束的参数、机器与数控体系的功用和精度都直接影响激光切开的功率和质量。激光切开的精准度、功率和质量因不一样的参数而改动, 如切开功率、速度、频率、资料厚度及原料等, 故操作人员的丰厚经历特别重要。
激光切开的首要长处
(1)切开质量好: 切断宽度窄，精度高、切断外表粗糙度好, 切缝通常不需求二次加工即可焊接。
(2)切开速度快, 例如选用2kW激光功率, 厚度8mm的碳钢切开速度为1.6m/min;厚度2mm的不锈钢切开速度为3.5m/min, 热影响区小, 变形极小。
(3)清洗、安全、无污染, 大大改进了操作人员的作业环境。
激光切开归于非触摸光学热加工, 被誉为“永不磨损的全能东西”。工件能够进行恣意方法的严密排料或套裁, 使原资料得到充分运用。因为对错触摸加工, 加工后的零件的歪曲表象降至最低并减少了磨损量。
其实激光切开亦有其不足之处, 就精度和切断外表粗度而言, 激光切开未能超越电加工, 就切开厚度而言难以达到火焰和等离子切开的水准。别的它亦不能像转塔冲床一样进行成型、攻牙及折边等。
激光切开的典型运用汽车范畴的运用
领先的三维激光设备, 不光能够完成车体零件的切开, 还可完成整个轿车车身全体的切开、焊接、热处理、熔覆、乃至三维丈量, 然后完成惯例加工无法完成的技能需求。德国通快公司的三维激光设备在奔、通用公司、福特公司、雷诺公司、SKODA公司、欧宝公司、SAAB公司、VOLVO公司和戴姆勒一克莱斯勒公司成功地运用多年。航空范畴的广泛运用
世界上很多的航空发动机公司选用三维激光设备进行燃烧器段的高温合金资料的切开和打孔使命, 在军用和民用航空器的铝合金资料或特别资料的激光切开都获得了成功。
2.激光焊接的特色及运用
激光焊接是一种高速度、非触摸、变形极小的焊接方法, 十分合适很多而接连的在线加工。跟着激光设备和加工技能的开展, 激光焊接才能也在不断增强。当前, 运用4kW的C02激光器焊接1mm的板材, 焊接速度高达20m/min, 例如, 汽车职业的轿车箱底的大板拼接焊接作业等。激光焊接的方法首要有传导焊和穿透焊2 种。当前全球的激光运用首要以穿透焊为主。近些年来, 高功率万瓦级激光器在机械、汽车、钢铁等工业部门获得了日益广泛的运用。
激光焊接机与其他焊接技能对比, 首要长处是:
(1)激光焊接速度快, 焊缝深宽比很大(可达5~10), 变形小。
(2)合适于精细件、箱体件和有密封需求焊接件的加工。激光束经集合后可获得很小的光斑, 能精细定位, 可运用于大批量自动化出产, 不只出产功率大大提高, 且热影响区小, 焊点无污染, 大大提高了焊接的质量。
(3)激光焊缝机械功用好, 通常焊缝的机械功用均强于母材。
激光焊接的典型运用激光焊接汽车用大板拼接的运用
为了满意汽车职业对宽幅钢板和特别功用钢板的需求, 经过激光焊接进行大板拼接, 满意汽车厂大型三维功用冲压件的需求。全球汽车制作商都已完成此类部件的激光焊接运用。例如, 奔驰、宝马、通用、丰田、欧宝SAAB、戴姆勒一克莱斯勒等很多公司都早已运用。能够把1m宽的冷轧钢板, 经过激光焊接, 拼成2m 宽的钢板。激光焊接在齿轮加工方面的运用
激光焊接齿轮的技能从根本上改动了传统的描绘和制作理念, 为齿轮箱体类部件的加工供给了非常好的经济性和更为紧凑的布局。运用激光焊接齿轮技能, 需求先加工整个环状长齿圈, 然后截成若干个齿圈, 再别离依据齿轮箱的需求焊在传动轴上
激光加工技能已在很多范畴得到广泛运用, 跟着激光加工技能、设备、技能研讨的不断深入, 将具有更宽广的运用远景。
第三篇：光电子技术
光电子技术
1.世界上第一台激光器，由修斯研究室的梅曼研制，并最终在1960年成功运转。（红宝石激光器）
2.黑体：能够完全吸收任何波长的电磁辐射。
3.跃迁：原子中的电子在特定的轨道上运动，并具有能量，各能量级能量不连续，当原子从某一能级吸收或释放了能量，转移到另一能级时，就称为跃迁。4.自发辐射：处于高能级E2上的原子自发的向低能级E1跃迁，并发射一个频率v=（E2-E1）/h的光子的过程称为自发辐射跃迁。5.受激辐射：处于高能级E2上的原子在频率为v=（E2-E1）/h的辐射场激励作用下或在频率为v=（E2-E1）/h的光子诱发下，向低能级E1跃迁并辐射出一个与激励辐射场光子或诱发光子的状态(包括频率、运动方向、相位等)完全相同的光子的过程称为受激辐射跃迁。
6.受激吸收：受激辐射的反过程为受激吸收过程，一般也称作吸收。
7.激光产生的基本原理：在受激辐射跃迁的过程中，一个诱发光子可以使处在上能级上的发光粒子产生一个与该光子状态完全相同的光子，这两个光子又可以去诱发其他发光粒子，从而产生更多状态相同的光子。必要条件：使激光工作物质处于粒子束反转状态。粒子束反转：采用诸如光照、放电等方法从外界不断地向发光物质输入能量，把处于下能级的发光粒子激发到上能级去，便可使上能级E2的粒子数密度超过下能级E1的粒子数密度的状态。此时，受激辐射大于受激吸收。
8.激光器构造：由三部分构成，包括激光工作物质(基质与激活粒子)、泵浦源（对激光工作物质进行激励）和光学谐振腔（得到稳定、持续、有一定功率的高质量激光输出）。9.激光粒子的能级系统：1三能级系统2四能级系统（P9页）
10.光学谐振腔：是常用激光器的三个主要组成部分之一。它是在激活物质两端适当位置放置两个反射镜组成。主要作用：1.提供光学正反馈作用。2.产生对振荡光束的控制作用。11.谐振腔的Q值：品质因数Q=ωW/ρ,式中ω为角频率，W为存储在谐振腔内的能量，ρ为每秒损失的能量。（P21页）12.横模：激光光束横截面上稳定的光场分布称之为横模。
13.激光纵模：激光器谐振腔内获得振荡的几种波形（波长稍微不同）沿光轴方向的分布。14.纵模的选择:1短腔法：两个相邻纵模间的频率差Δνq=νq-νq-1=c/2L’
(L’=(L-l)+nL表示谐振腔的光学长度；n晶体折射率，L物理长度，l晶体长度，c表示真空中的光速）例：在氦氖激光器中，其荧光谱线ΔνF约为1500MHZ。若激光器腔长为10cm，则纵模间隔Δνq为Δνq= c/2L’=3*108m/s /2*1*10*10-2m=1500MHZ 15.稳频技术:通常讲的频率的稳定性包括两方面：一是“稳定度”，指的是激光器在连续工作期间内它的频率该变量Δν’在振荡频率ν中所占的比例，即
Δν’/ν。二是“复现度”，指的是同样设计、同样方法制成的激光器在同样条件下使用时相互之间的频率偏差，或是在完全不同设计、和不同条件下，用相同的能级跃迁所制成的激光器，其振荡频率与与原子跃迁中心频率的偏差，如果这方面的偏差用Δν表示，则其在ν中所占比例Δν’’/ν称为复现度。
16.固体激光器：一般采用光激励（泵浦灯），其能量转换环节多，所以效率低。（光的激励能量大部分转换为热能）。气体激光器：一般采用电激励，其效率高、寿命长，长采用连续方式。
17.掺钕钇铝石榴激光器（YAG）：典型的四能级系统，激光波长为1.0641μm，优点是阈值功率低，可以做成连续激光器，输出功率已达千瓦量级。激光输出为多纵模。每次脉冲
’’输出功率在几千瓦以上。
18.红宝石激光器：属于三能级激光器，是最早的一种激光器。它的效率比较低，但由于它发射694.3nm的红光且能得到相干性好的单模输出，当研究顺便过程的全息照相时，作为可见光脉冲光源是比较合适的。
19.尖峰振荡效应：不加任何特殊装置的固体脉冲激光器，在一次输出中，激光脉冲的宽度大约是ms数量级。经过仔细的观察和分析会发现，这个脉冲并不是平滑的，而是包含着很多宽度更窄的短脉冲序列。而且随着激励的增强，短脉冲的时间间隔会更小。这种现象被称做弛豫振荡效应或尖峰振荡效应。其定性解释：一个短脉冲形成和消失，可以由激光系统反转粒子数密度的增减变化来解释。造成系统反转粒子数密度增加的因素是光泵浦，其增加速率在一个短脉冲序列的消长过程中可以看成是不变的。是反转粒子数密度减少的因素是受激辐射，其减少速率则是因腔内光子数密度的多少而变化。20.调Q技术原理：初期它处于关闭状态（Q值很低），抑制受激辐射的作用，在泵浦抽运工作一段时间后，突然将Q值提高（Q开关导通），上能级粒子瞬间释放，获得高功率巨脉冲。（腔内储存的能量通过受激辐射一下释放出来，瞬间达到获得高功率巨脉冲的目的）。
21.电光调Q激光器 ：（电光效应：对于某些晶体经过特殊方向的切割后，如果在某个特定的方向上外加电压，就可以通过它的线偏振光改变振动方向。）原理流程图如下（P60页）
22.声光Q开关原理：声光介质在超声波的作用下，介质的折射率会发生周期性的变化，使介质变成为正弦相位光栅，当光通过此介质时，由于衍射会造成光的偏折。如果这个装置放在激光器腔内，就会增加损耗改变腔的Q值。
其流程如下：（Ｐ６１页）
23.三基色：本质是三基色具有独立性，三基色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。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来，并且混合后得到颜色数目最多。红、绿、蓝为色光三基色。为了统一认识，１９３１年国际照明委员会规定了三基色的波长：红光为７００．０ｎｍ，绿光５４６．１ｎｍ，蓝光为４３５．８ｎｍ。
24.相加混色原理 ：由两种或两种以上的色光相混合时，会同时或者在极短时间内连续刺激人的视觉器官，使人产生一种新的色彩感觉。称这种色光混合为加色混合。这种由两种以上色光相混合，呈现一种色光的方法称为色光加色法。
25.激光显示技术：分三种类型；第一种是激光阴极射线管LCRT（laser cathode tube）,其基本原理是用半导体激光器代替阴极射线显像管荧光屏的一种新型显示器件；第二种是激光光阀显示，基本原理是激光束仅用来改变某些材料（如液晶等）的光学参数（如折射率或透过率）而再用另外的光源使这种光学参数变化而形成的像投射到屏幕上，从而实现图像显示；第三种是直观式（点扫描）电视激光显示，它是将经过信号调制过的RGB三色激光束直接通过机械扫描方法偏转扫描到显示屏上。
26.德国 Jenoptik 公司ＲＧＢ全固态激光器光路图：Oscillator振荡器；Amplifier放大器；SHG倍频，频率增加一倍，波长减少一半;SFM和频;OPO（Optical Parametric Oscillation）光学参量振荡器；AOM（Acoustic Optical Modulator）声光调制器；KTA crystal（KTA晶体，砷酸钛氧钾）；LBO晶体（三硼酸锂）；流程图如下：（p113页）
27.光电探测器的物理效应：通常分为两大类：光子效应和光热效应。光子效应：指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应，对光波频率表现出选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其影响速度一般比较快。（光电效应：在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流。）光热效应：指材料收到光照射后，光子能量与晶格相互作用，振动加剧，温度升高，由于温度的变化而造成物质的电学特性变化。
28.光电发射效应：在光照下，物体向表面以外的空间发射电子（即光电子）的现象，称为光电发射效应。爱因斯坦方程：Ek=hυ—Eψ，Ek=mv/2是电子离开发射体表面时的动能；m是电子质量；v是电子离开时的速度；hυ是光子能量，Eψ是光电发射体的功率函数。光电发射效应发生的条件：υ≥Eψ/h≡υc（入射光波的截止频率），或用波长表示时：λ≤hc/ Eψ≡λc（截止波长）。
29.光电导效应：在光线作用下，对于半导体材料电导率吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，就激发出电子空穴对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加，阻值降低，这种现象称为光电导效应。（P148页）30.光伏效应：如果光导现象是半导体的材料的体效应，那么光伏现象则是半导体材料的“结”
效应。当照射光激发出电子-空穴对时，电势垒的内建电场将把电子-空穴对分开，从而在势垒两侧形成电荷堆积，形成光生伏特效应。（光照零偏PN结产生开路电压的效应，又称光伏效应。）31.温差电效应：当两种不同的配偶材料（可以是金属或半导体）两端并联熔接时，如果两个接头的温度不同，并联回路中就产生电动势，称为温差电动势，回路中就有电流流通。如果把冷端分开并与一个电流表连接，那么当光照熔接端时，熔接端吸收光能使其温度升高，电流表就有相应的电流读数，电流的数值间接反映了光照能量的大小。——用热电偶来探测光能的原理。
232.热释电效应：当强度变化的光打到晶体上，引起材料温度变化——电极化强度发生变化——面电荷发生变化——产生热释电电流。压电晶体：发生压电效应的晶体。压电效应：某些晶体在特定的方向上施加外力，那么就会在某两个表面产生面电荷，当外力消失，晶体回到不带电。
33.量子效率η：灵敏度R从宏观描述了光电探测器的光电、光谱以及频率特性，量子效率则是对同一问题的微观-宏观描述。
η=hυRi/e（Ri电流的灵敏度），光谱量子效率
：ηλ =hcRiλ/eλ
(c是材料的光速)34.归一化探测度D*：
D*大的探测器其探测能力一定好。
35.光电导探测器——光敏电阻：利用光电导效应而工作的探测器。光电导效应是半导体材料的一种体效应，无需形成PN结，故又常称为无结光电探测器。这种元件在光照下会改变自身的电阻率，光照愈强，元件自身的电阻率愈小，因此常常又称光敏电阻或光导管。本征型光敏电阻一般在室温下工作，适用于可见光和近红外辐射探测；非本征型光敏电阻通常必须在低温条件下工作，常用于中、远外辐射探测。由于光敏电阻没有极性，只要把它当做电阻值随光照强度而变化的可变电阻器对待即可，因此在电子电路、仪器仪表、光电控制、计量分析、光电制导、激光外差探测等领域获得了十分广泛的应用。常见的光敏电阻有CdS、CdSe、PbS以及TeCdHg等。其中CdS是工业上应用最多的，而PbS主要用于军事装备。
36.光频外差探测技术：原理：基于两束相干光在探测器光敏面上的相干效应。故也常称为光波的相干探测。相干光：振动方向相同，振动频率相同，相位相同或相位差保持恒定。37.曼莱-罗威关系：公式（P307页）
相互作用中三个光电场光子数的变化关系：ω1和ω3的光子数之和及ω2和ω3的光子数之和在非线性过程中始终保持不变。ω1与ω2光子数之差保持不变。如果频率为ω1与ω2的两个光子同时湮灭，可以产生频率为ω3的一个光子，这就是和频与倍频的情况。反过来ω3光子湮灭，同时产生两个频率为ω1与ω2的光子，这就是参量产生的过程。
38.相位匹配技术：为有效的进行非线性光学频率变换，必须使参与互作用的光波在介质中传播时具有相同的相速度。实现有效频率变换的方法之一是相位匹配技术，利用非线性晶体的双折射与色散特性达到相位匹配。39.单轴晶体的相位匹配条件及匹配角：(折射率)负单轴晶体——n0>ne。正单轴晶体——ne>n0.40.二次谐波的产生：能量守恒和动量守恒（P314页）
41.参量振荡器：光学参量振荡器（OPO）是利用非线性晶体的混频特性来实现频率变换的器件，其中有一个或两个光波具有振荡特性，具有谐振腔。具有调谐范围宽、结构简单及工作可靠等特性。光学参量放大的原理：实质上是一个差频产生的三波混频过程。由曼莱-罗威关系可知，在差频过程中，每湮灭一个最高频率的光子，同时要产生两个低频光子，在此过程中这两个低频获得增益，因此光学参量放大器可作为他们的放大器。如果将非线性晶体置于谐振腔中，并用强的泵浦光照射，当增益超过损耗时，在腔内可以从噪声中建立起相当强的信号光及空闲光。在光学参量振荡器中建立起来的两种频率的光波，任何一个光波都可以称为信号光或者空闲光。
42.参量振荡器的阈值：判断阈值与什么参量有关系？（P331页公式）
式中，k=
；gs为模耦合系数；l为有效参量增益长度；τ为1/e处脉冲半宽度；L=L’+(n-1)l;L’为OPO腔长；l为非线性晶体长度；n为信号输出 100μJ时（定义为阈值临界状态）腔内振荡次数；Pn为阈值处信号波能量；P0为参量量子噪声能量；a为参量光在介质中的场吸收系数；R为腔内各种损耗的总和。
43.光的干涉：用波的叠加而引起强度从新分配的现象。三个必要条件：频率相等，两束光存在相互平行的振动分量，位相差δ（P）恒定。
第四篇：光电子技术(论文)
光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。
光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中，电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。
如果说微电子技术推动了以计算机,因特网,光纤通信等为代表的信息技术的高速 发展,改变了人们的生活方式,使得知识 经济 初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容 量光纤通信 网络 的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用.美国商务部指出: “90 年 代, 全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展, 谁在光电子产业方面取得主动权, 谁就将在 21 世纪的尖端科技较量中夺魁”.日本《呼声》月刊也有类似的评论: “21 世纪具 有代表意义 的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产 业……” ,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类 科学 技术的革命.1 世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料, 光纤已经成为通信网的重要传输媒 介,现在世界上大约有 60%的通信业务经光纤传输,到 20 世纪末将达到 85%,但从目前光 纤通信的整体水平来看, 仍处于初级阶段, 光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来.目前, 各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光 信号,以提高单根光纤的传输能力),掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大, 具有输出功率高,噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用.现在 DWDM 系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到 10%达到 90%.一种全新 的,无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信” ,由于波分复用技术和掺铒光纤放 大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的 通信业带来蓬勃生机.为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件.光电子器件和技术已 形成一个快速增长的,巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用.美国光 电子产业振兴协会估计,到 2003 年,光电子产业的总产值将达 2000 亿美元.Internet 应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长, 人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在 2.5Gbps 和 10Gbps, 并已有 40Gbps 的演示性设备)但更主要的方法却是靠发展波分复用技.术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到 2.64Tbps).报告称虽然 10 年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能.2 我国的光电子技术和产业近10 年来我国光电子技术研究在国家 “863” 计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的 进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位.国内光 电子 有关产业基地在光电子器件,部件和子系统(如激光器,探测器,光收 发模块,EDFA,无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司 竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较 大的增长, 个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩.我国相应研究 发展 基 地和本领域高 技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的 垄断地位,同时争取进入国际市场.中国盟掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内 企业 产 品占国内市场 40%的份额.我国也是目前国际上少数几个有能力研制 PIC 和 OEIC 的国家.808nm 大功率激 光器及其泵浦的固体绿光激光器, 670nm 红光激光器已产品化和商品化并 批量占领国际市场.国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国 产 1.55mDFB 激光器 战胜了国外器件,占领了 100%的国内市场.但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件,部件虽是光通信,光显 示,光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值 较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化,产业化生 产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和 系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研,生产,市 场相互脱离的状况.我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域, 与世界发达国家几乎同 时起步.但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限, 而国际上光电子 产业已经进入加速发展阶段, 留给我们的时间只有三到五年, 如果我们不在目前产业化的技 术发展阶段进入,就会失去大好时机.机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的 力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人.如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力, 就会给外国竞争者提供进 入并占领下几代技术市场的机会.因而在关键器件,部件等方面,要通过引进社会资金和风 险投资,知识产权入股,开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研 人员成果转化.只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破 行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一 定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模 经济 ,取得我国 在该领域应有的市场份额.1
第五篇：光电子材料与器件
光电子材料与器件
绪论 例举信息技术与光电子技术所涵盖的几大方面：
信息技术主要包括信息的产生、传输、获取、存储、显示、处理等六大方面；与之相对应的光电子技术主要包括光的产生与转化、光传输、光探测、光存储、光显示、光信息处理。2 简述光电子技术的定义及其特征： 光电子技术：是电子技术与光子技术相结合而形成的一门新兴的综合性的交叉学科，主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。
光电子技术的特征：光源激光化、传输波导（光纤）化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化。简述信息技术的发展趋势及各阶段的主要特点： 第一阶段——电子信息技术
其特征是：信息的载体是电子；半导体，计算机等
第二阶段——光电子信息技术
其特征是：光子技术和电子技术相结合；激光器，光纤等 第三阶段——光子信息技术
其特征是：以光子作为信息的载体；全光通信，光计算机等 4 简述光子传递信息的特点：
（1）极快的响应时间，可用于超高速、宽带通信（2）传输信息容量大
（3）信息传输过程中失真小（4）高抗干扰、高可靠性
（5）光储存具有储存量大、速度快、密度高、误码率低的优点 总之，超高速、抗干扰、大容量、高可靠性是光子技术的特点。
太阳能电池
1、举例说明太阳能利用的优缺点
优点：普遍（不受地域及技术条件限制，无需开采和运输）
洁净（不产生废渣、废水、废气，无噪声，不影响生态）
巨大（1.68×1024cal/年，相当于20万亿吨标准煤燃烧的热量）
缺点：能流密度低（1kw/m2，需要相当大的采光集热面才能满足使用要求）
不稳定（受时间，天气影响明显）
大规模使用的成本和技术难度均很高（5～15倍）
2、例举太阳能电池发展史中的里程碑事件
1839年法国科学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应（简称光伏现象）
1954年美国贝尔实验室三位科学家关于单晶硅太阳电池的研制成功，在太阳电池发展史上起到里程碑的作用
3、光电效应包括哪几类？举出每类的代表性器件
光电效应(photoelectric effect)：物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。根据电子吸收光子能量后的不同行为，光电效应可分为外光电效应和内光电效应。外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。——金属
§其主要应用有光电管和光电倍增管。内光电效应：光照射到半导体材料上激发出电子-空穴对而使半导体产生了电效应。内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。——半导体
光电导效应是指光照射下半导体材料的电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，从而引起材料电阻率的变化。其应用为光敏电阻。——本征或掺杂半导体
光生伏特效应是指光照射下物体内产生一定方向的电动势的现象。其应用主要有光伏电池（太阳能电池）、光(电)敏二极管、光(电)敏三极管等。——PN结半导体
4、简述太阳能电池的光能-电能转化原理
当光照射p-n结上时，如果入射电子的能量大于半导体材料的禁带宽度(Eg)，就会在半导体内产生大量的自由载流子-空穴和电子。它们在p-n结内建电场的作用下，空穴往p-区移动，使p-区获得附加正电荷；而电子往n-型区移动，n-区获得负电荷，产生一个光生电动势，这就是光伏效应(光生伏打效应)。当用导线连接p-型区和n-型区时，就会形成电流.5、说明太阳能电池结构中金属梳状电极以及SiO2保护薄膜的作用
金属梳状电极：一方面金属收集载流子，要比半导体有效；另一方面梳状不会完全的阻挡阳光，增加了光的入射面积；
SiO2保护膜：硅表面非常光亮，制作者给它涂上了一层反射系数非常小的SiO2保护膜（减反层），将反射损失减小到5％甚至更小；
6、简述发光二极管、太阳能电池以及光电二极管工作原理的异同 太阳能电池和光电二极管都是基于光伏效应的光电器件。其主要区别在于：①光伏电池在零偏置下工作，而光电二极管在反向偏置下工作②光伏电池的掺杂浓度较高1016-19从而具有较强的光伏效应，而光电二极管掺杂浓度较低1012-13③光伏电池的电阻率较低0.1-0.01 Ω/cm，而光电二极管则为1000Ω/cm④光伏电池的光敏面积要比光电二极管大得多，因此光电二极管的光电流小得多，一般在uA级。
发光二极管：Light Emitting Diode，在电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，空穴和电子在发光层中相遇、复合形成激子，激子经过驰豫、扩散、迁移等过程复合而产生光子。
7、推导理想光电池最大输出功率公式
8、画出理想太阳电池的等效电路，写出通过负载电阻的电流公式，开路电压及短路电流公式。
9、太阳能电池按材料分分哪几类？例举各类型中有代表性的太阳能电池。
10、简述太阳能电池的应用能够解决人类社会发展在能源和环境方面的三个主要问题，并逐一举例说明。
开发宇宙空间所需要的连续不断的能源：太阳电池非常适合空间应用，因为它不消耗燃料，不消耗自身、不排放废物，目前通信卫星、空间探测器、空间站等都广泛采用太阳电池。地面一次能源（天然能源）的获得，解决矿物燃料短缺与环境污染问题：目前最重要的地面应用为并网发电,包括城市与建筑结合得并网光伏发电系统(BIPV)和大型荒漠光伏发电站.目前60%的太阳电池用于并网发电系统,主要用于城市.日益发展的消费电子产业所需要的电力供应：太阳电池也作为小功率电源使用,如太阳路灯、庭院灯、草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能充电器、太阳能钟、太阳能计算器、汽车换气扇、太阳能汽车、太阳能游艇等。
光通信
1、从通信波长、传输速率、中继距离等方面说明各代光纤通信系统的主要特点。光纤通信：以光波作为载波；以光纤作为传输媒介 1.频率高、频带宽、容量大 2.损耗小，中继距离长 3.保密性能好 4.抗干扰能力强
5.原料丰富、成本低、重量轻、寿命长
6.耐高温、耐高压、抗腐蚀、性能稳定、可靠性高
2、光纤通信的主要优点有哪些？
3、光纤通信系统的主要组成部分？
光纤通信系统一般由电端机(收发)、光发射机、光接收机、光中继器以及光缆等组成。此外还包括一些互连与光信号处理器件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器、分插复用器ADM等。
4、分别计算光信号在衰减系数为0.2dB/km、20dB/km与1000dB/km的光纤通信系统传输1km，5km以及20km距离后输出光功率与输入光功率的比值。
5、分别计算光信号在衰减系数为0.2dB/km、20dB/km与1000dB/km的光纤通信系统中传输时，光功率衰减一半所需要的传输距离。
6、简述光纤通信发展所经历的三次技术飞跃。
20世纪60年代。1962年第一台半导体激光器诞生，随后半导体光检测器也研究成功。特别是1966年英籍华人科学家高锟与Hockham提出用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维，1970年美国康宁公司首先制出了20dB/km的光纤，这标志着光纤通信系统的实际研究条件得以具备。
20世纪70年代。1970年发明了LD的双异质结构，使得光源与光检测器的寿命都达到了10万小时的实用化水平。1979年发现了光纤1310nm和1550nm新的低损耗窗口，紧接着单模光纤问世。光纤的衰减系数一下降到0.5dB/km。这使得光纤通信迈进了实用化阶段，从80年代初开始光纤通信便大步地迈向了市场。20世纪90年代初。1989年掺铒光纤放大器EDFA的研制成功是光纤通信新一轮突破的开始。EDFA的应用不仅解决了光纤传输衰减的补偿问题，而且为一批光网络器件的应用创造了条件。使得光纤通信的数字传输速率迅速提高，促成了波分复用技术的实用化。
7、光纤通信常用的低损耗窗口有哪些？它们的最低损耗系数分别是多少？ 光纤通信常用的三个低损耗窗口：
0.85 m ：2dB/km、1.31 m：0.5dB/km、1.55 m：0.2dB/km
1、计算n1=1.52，n2=1.51的阶跃光纤在空气（n0=1）中的数值孔径，对于这种光纤来讲，最大入射角是多大？
0i12
2、设光纤的纤芯半径为25um，折射率n1=1.46，n2=1.45，光纤的工作波长为0.85um，求归一化频率及传播模式数。如果工作波长为1.3um，传播模式数为多少？
3、当工作波长λ=1.31μm，某光纤的损耗为0.5dB/km，如果最初射入光纤的光功率是0.5mW，试问经过40km以后，输出光功率？
4、一光信号在光纤中传输，入射光功率为200W，经过1km传输功率变为100W，又传输一段距离后功率变为25W，问后一段距离为多少？
5、影响光纤通信传输损耗的因素主要有哪些？目前有几个通信窗口？为什么光纤通信要向NAnsinnn1.55um的长波方向发展。
包括本征吸收、杂质吸收、原子缺陷三种。
影响较大的是在1.39、1.24、0.95、0.72m，峰之间的低损耗区0.85，1.30，1.55 m构成了光纤通信的三个窗口。
光探测
1.简述光电效应与光热效应的区别。
光电（光子）效应：探测器吸收光子后，直接引起原子或分子内部电子状态的改变，光子能量的大小直接影响内部电子状态的改变。对光波频率表现出选择性，响应速度一般比较快（ns～us）。
光热效应：探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元件温度上升，温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。一般对光波频率没有选择性，响应速度比较慢（ms）。2.光电探测器中的常见噪声有哪些？简述它们产生的原因。
热噪声：或称约翰逊噪声，即载流子无规则的热运动造成的噪声。
散粒噪声：也称散弹噪声，穿越势垒的载流子的随机涨落（统计起伏）所造成的噪声。光电探测器的研究表明：散粒噪声是主要的噪声来源。
半导体受光照，载流子不断产生—复合。在平衡状态时，在载流子产生和复合的平均数是一定的,但在某一瞬间载流子的产生数和复合数是有起伏的，这种起伏导致载流子浓度的起伏，由这种起伏引起的噪声产生—复合噪声。
1/f噪声：或称闪烁噪声或低频噪声。由于光敏层的微粒不均匀或不必要的微量杂质的存在，当电流流过时在微粒间发生微火花放电而引起的微电爆脉冲称为1/f噪声。3.根据量子效率的定义推导量子效应与电流响应度之间的关系。4.光电倍增管由哪几部分组成？简述每部分的作用。
光入射窗：光窗分侧窗式和端窗式两种，它是入射光的通道。由于光窗对光的吸收与波长有关，波长越短吸收越多，所以倍增管光谱特性的短波阈值决定于光窗材料。
光电阴极：光电阴极由光电发射材料制作。光电发射材料大体可分为：金属材料、半导体材料。
电子光学系统：(1)使光电阴极发射的光电子尽可能全部会聚到第一倍增极上，而将其他部分的杂散电子散射掉，提高信噪比；
(2)使阴极面上各处发射的光电子在电子光学系统中有尽可能相等的渡越时间，以保证光电倍增管的快速响应。二次发射倍增系统：倍增系统是由许多倍增极组成的综合体，每个倍增极都是由二次电子倍增材料构成，具有使一次电子倍增的能力。因此倍增系统是决定整管灵敏度最关键的部分。阳极：阳极是采用金属网作的栅网状结构，把它置于靠近最末一级倍增极附近，用来收集最末一级倍增极发射出来的电子。
5.某光电倍增管具有5级倍增系统，倍增系数（二次发射系数）δ=100。如果用λ=488nm，光功率p=10-8w的紫光照射倍增管的光电阴极，假设光电阴极的量子效率为10%，试计算收集阳极处短路电流强度。（h=6.63×10-34J·s，e=1.602×10-19C，c=3.0×108m/s）
NN解：
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1、简述PN结的形成过程以及PN型光电二极管的工作原理。
当光照射到光电二极管的光敏面上时，能量大于或等于带隙能量Eg的光子将激励价带上的电子吸收光子的能量而跃迁到导带上（受激吸收），产生电子-空穴对（称为光生载流子）。电子-空穴对在反向偏置的外电场作用下立即分开并在结区中向两端流动，从而在外电路中形成电流（光电流）。
2、比较PIN型以及APD型光电二极管与PN型光电二极管的异同。
PIN光电二极管是在掺杂浓度很高的P型、N型半导体之间，加一层轻掺杂的N型材料，称为I（Intrinsic，本征的）层。由于是轻掺杂，电子浓度很低，经扩散后形成一个很宽的耗尽层，这样可以提高其响应速度和转换效率。
利用PN结在高反向电压下（100-200V，接近反向击穿电压），光生载流子在耗尽层内的碰撞电离效应产生的雪崩效应，实现光电流倍增（电流增益达106）。具有灵敏度高，响应速度快的特点。
3、列出热电器件的种类以及其代表器件。热敏电阻—辐射热计效应 热释电器件—热释电效应 热电偶—温差电效应
4、画出热释电探测器的原理图，并简述其工作原理。
温度恒定时，面束缚电荷被晶体内部或外部的自由电荷所中和，而观察不到它的自发极化现象。因此静态时不能测量自发极化。
当温度变化时，晶体表面的极化电荷则随之变化（驰豫时间约10－12s），而自由电荷中和面束缚电荷所需时间长（一般在1~103秒量级）因此跟不上它的变化，在来不及中和之前，热电体侧表面就呈现出相应于温度变化的面电荷变化，失去电的平衡，这时即显现出晶体的自发极化现象。
5、简述各类热辐射探测器的特点。
热电器件的共同特点是，光谱响应范围宽，从紫外到毫米量级的电磁辐射几乎都有相同的响应。而且响应率都很高，但响应速度都较低。
1）由半导体材料制成的温差电堆：响应率很高，但机械强度较差，使用时必须十分当心。它的功耗很小，测量辐射时，应对所测的辐射强度范围有所估计，不要因电流过大烧毁热端的黑化金箔。保存时，输出端不能短路，要防止电磁感应。2）热敏电阻（测辐射热计）：响应率也很高，对灵敏面采取致冷措施后，响应率会进一步提高。但它的机械强度也较差，容易破碎，所以使用时要当心。它要求踉它相接的放大器要有很高的输入阻抗。流过它的偏置电流不能大，免得电流产生的焦耳热影响灵敏面的温度。3）热释电器件：一种比较理想的热探测器，机械强度、响应率、响应速度都很高。但根据它的工作原理，它只能测量变化的辐射，入射辐射的脉冲宽度必须小于自发极化矢量的平均作用时间。辐射恒定时无输出。利用它来测量辐射体温度时，它的直接输出，是背景与热辐PPIeehhc10488100.11001.602106.63103.0103.93A射体的温差，而不是热辐射体的实际温度。另外，因各种热释电材料都存在一个居里温度，所以它只能在低于居里温度的范围内使用。
光显示
1，什么是三基色原理？
自然界中任意一种颜色均可以表示为三个确定的相互独立的基色[红(700 nm)、绿(546.1 nm)、蓝(435.8nm)]的线性组合。将三基色按一定比例相加混合，就可以模拟出各种颜色。2，光度量有哪些？单位分别是什么？
(1)光通量: 单位时间内所发出的光量；单位：流明(lm)。
(2)发光强度: 在给定方向的单位立体角（）辐射的光通量，单位：坎德拉(cd)。(3)光照度:单位受光面积（S）上所接收的光通量，单位：勒克斯(lx).(4)亮度:垂直于传播方向单位面积（）上的发光强度，单位cd/m2 3，黑白CRT主要由哪几部分构成？简述其工作原理。CRT显示器的核心部件是CRT显像管（即阴极射线管），其主要由五部分组成：电子枪(Electron Gun)、偏转线圈(Defiection coils)、荫罩(Shadow mask)、荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳，其中电子枪是显像管的核心。
工作时，电子枪中阴极K被灯丝加热发射大量的电子，电子束首先由加在第一控制栅极的视频电信号调制，然后经加速和聚焦后，高速轰击荧光屏上的荧光体，荧光体发出可见光。电子束的电流是受显示信号控制的，信号电压高，电子枪发射的电子束流也越大，荧光体发光亮度也越高——不同灰度级的实现。
最后通过偏转磁轭控制电子束，在荧光屏上从上到下，从左到右依次扫描，从而将图像或文字完整地显示在荧光屏上。
4，简述彩色CRT中荫罩的作用。
荫罩的作用——为了防止每个电子束轰击另外两个颜色的荧光体，在荧光面内设有选色电极－荫罩。当电子束到达屏幕后部时，还要通过一个非常薄的，大约只有0.1MM厚的荫罩板，只使有用的电子束通过，无用电子束击打在荫罩板上做无用功发热。对于原来孔状的荫罩板，其上每一个孔都与屏幕上的一组三个荧光粉颗粒相对应(一个点有红绿蓝三个荧光粉颗粒组成)。
5，简述CRT显示器件的优缺点。优点：
1、亮度高（可调）
2、对比度高
3、视角大
4、色彩还原度好
5、色度均匀
6、分辨率高（可调）
7、响应时间短 缺点：
1、耗电量大
2、尺寸大，重量大
3、无法制造较大面积的显示屏
技术上的困难：较大真空玻璃外壳容易破裂
显示面积较大时，扫描频率降低，无法显示运动影像
4、受电磁场影响，容易发生线性失真
5、存在辐射，影响使用者身体健康
1，按照液晶分子排列状态分类，液晶可分为哪几类？简述它们的分子排列特征。按液晶分子排列状态，热致液晶相可分为三大类：
近晶相液晶:棒状或条状分子按层状排列，二维有序，层内分子长轴相互平行，其方向可垂直于层面或与层面倾斜。分子质心位置在层内无序，分子可在层内转动或者滑动。
向列相液晶:由长径比很大的棒状分子组成，保持与轴向平行的排列状态。分子的重心杂乱无序，并容易顺着长轴方向自由移动，像液体一样富于流动性。
胆甾相液晶:具有层状结构，分子长轴在层内是相互平行的，而在垂直于层的平面上，每层分子都会旋转一个角度。整体呈螺旋结构，螺距的长度与可见光波长相当。胆甾型液晶具有负的双折射性质.胆甾相和向列相液晶可互相转换。2，何为液晶的电光效应？ 电光效应：
液晶材料在施加电场（电流）时，其光学性质会发生变化，这种效应称为液晶的电光效应。
3，说明TN-LCD的工作原理。
当入射光通过偏振片后成为线偏振光，在无外电场作用时，由于扭曲向列液晶的旋光特性，线偏光经过扭曲向列液晶时偏振方向跟随扭曲向列液晶旋转90°，在出射处，检偏片与起偏片相互垂直，旋转了90°的偏振光可以通过，因此呈透光态。
在有电场作用时，当电场大于阈值场强后，液晶盒内液晶分子长轴都将沿电场方向排列，即与表面呈垂直排列，此时入射的线偏振光不能得到旋转，因而在出射处不能通过检偏片，呈不透光态。
4，何为液晶显示器的“交叉效应”？该效应存在于哪几种液晶显示器中？
若半选择点上的有效电压大于阈值电压时，在屏幕上将出现不应有的显示，使对比度下降，这就是交叉效应。TN、STN-LCD存在所谓的“交叉效应”。由于每个像素相当于一个电容，当一个像素被先通时，相邻像素将处于半选通状态，产生串扰。因此对于多路、视频运动图像的显示很难满足要求。5，简述LCD的优缺点。
优点：低压、低功耗；平板结构；显示信息量大；易于彩色化；长寿命；无辐射、无污染。缺点：显示视角小；响应速度慢；亮度相对较低；对比度低；画面均匀度相对较差、存在点缺陷。
6，PDP如何实现彩色显示？。
PDP显示原理：PDP是利用气体放电发光进行显示的平面显示板。这种屏幕采用等离子管作为发光元件，大量等离子管排列构成屏幕。每个等离子管对应的每个小室内部充满惰性气体（AC： Ne； DC： Ne, Ar, Hg；彩色：Ne:Xe, Ag:Hg）。等离子管电极间加上高压后，封装在两个玻璃之间的气体放电，产生等离子体，等离子体产生紫外光照射三基色荧光粉发出可见光。
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