第一篇：光電子器件制造企業(yè)面臨兼并危機(jī)

近年來(lái)，中國(guó)光電子器件制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)了較快發(fā)展。在光通信、光顯示等應(yīng)用領(lǐng)域需求不斷擴(kuò)大的刺激下，產(chǎn)品產(chǎn)量有所突破，2010年中國(guó)光電子器件產(chǎn)量突破1100億只。行業(yè)整體技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升，與國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正在逐漸縮小;并逐漸涌現(xiàn)出一批如武漢光訊、華工科技、京東方等具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)先企業(yè)。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)光電子器件制造行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示，在舉得可喜成績(jī)的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到中國(guó)光電子器件制造行業(yè)仍與先進(jìn)國(guó)家存在一定差距，國(guó)內(nèi)部分廠商仍未擺脫依靠低成本競(jìng)爭(zhēng)、或成為沒(méi)有核心技術(shù)和自主品牌的OEM工廠的局面，國(guó)內(nèi)稍有規(guī)模或技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，都面臨著被跨國(guó)公司兼并的危機(jī)。

尤其是跨入21世紀(jì)以來(lái)，跨國(guó)公司在華投資建廠或兼并收購(gòu)等活動(dòng)更加頻繁，如Neophotonis公司兼并收購(gòu)深圳飛通公司、MRV Communications公司兼并收購(gòu)飛博創(chuàng)公司等。同時(shí)，跨國(guó)公司的不斷進(jìn)入，加劇了行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度。

“十二五”期間，我國(guó)電信業(yè)整體投資將達(dá)到2萬(wàn)億元，其中寬帶將成為發(fā)展重點(diǎn)，這將為光通信行業(yè)未來(lái)五年的發(fā)展提供強(qiáng)大保障，進(jìn)而帶動(dòng)光電子器件制造行業(yè)的較快發(fā)展。

另外，隨著人民生活水平的不斷提高和國(guó)家對(duì)電力行業(yè)的大力投入，固態(tài)照明、平板顯示、光伏發(fā)電等主要應(yīng)用領(lǐng)域也將迎來(lái)難得發(fā)展機(jī)遇。以光伏發(fā)電為例，根據(jù)《“十二五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，“十二五”光伏發(fā)電裝機(jī)總量目標(biāo)較原計(jì)劃翻了一番，達(dá)到10吉瓦。

因此，在下游市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)大的刺激下，“十二五”期間中國(guó)光電子器件制造行業(yè)將保持較快發(fā)展。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院光電子器件制造行業(yè)研究小組認(rèn)為，未來(lái)，隨著通信技術(shù)升級(jí)，全球分工與制造中心不斷向中國(guó)轉(zhuǎn)移，以及國(guó)家政策的大力扶持，行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新能力將得到進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將不斷調(diào)整，有助于中國(guó)光電子器件制造行業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。

本文作者：章誦蘭（前瞻網(wǎng)資深產(chǎn)業(yè)研究員、分析師）

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第二篇：光電子材料與器件

光電子材料與器件

緒論 例舉信息技術(shù)與光電子技術(shù)所涵蓋的幾大方面：

信息技術(shù)主要包括信息的產(chǎn)生、傳輸、獲取、存儲(chǔ)、顯示、處理等六大方面；與之相對(duì)應(yīng)的光電子技術(shù)主要包括光的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化、光傳輸、光探測(cè)、光存儲(chǔ)、光顯示、光信息處理。2 簡(jiǎn)述光電子技術(shù)的定義及其特征： 光電子技術(shù)：是電子技術(shù)與光子技術(shù)相結(jié)合而形成的一門新興的綜合性的交叉學(xué)科，主要研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)。

光電子技術(shù)的特征：光源激光化、傳輸波導(dǎo)（光纖）化、手段電子化、現(xiàn)代電子學(xué)中的理論模式和電子學(xué)處理方法光學(xué)化。簡(jiǎn)述信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及各階段的主要特點(diǎn)： 第一階段——電子信息技術(shù)

其特征是：信息的載體是電子；半導(dǎo)體，計(jì)算機(jī)等

第二階段——光電子信息技術(shù)

其特征是：光子技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合；激光器，光纖等 第三階段——光子信息技術(shù)

其特征是：以光子作為信息的載體；全光通信，光計(jì)算機(jī)等 4 簡(jiǎn)述光子傳遞信息的特點(diǎn)：

（1）極快的響應(yīng)時(shí)間，可用于超高速、寬帶通信（2）傳輸信息容量大

（3）信息傳輸過(guò)程中失真?。?）高抗干擾、高可靠性

（5）光儲(chǔ)存具有儲(chǔ)存量大、速度快、密度高、誤碼率低的優(yōu)點(diǎn) 總之，超高速、抗干擾、大容量、高可靠性是光子技術(shù)的特點(diǎn)。

太陽(yáng)能電池

1、舉例說(shuō)明太陽(yáng)能利用的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：普遍（不受地域及技術(shù)條件限制，無(wú)需開(kāi)采和運(yùn)輸）?

潔凈（不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣，無(wú)噪聲，不影響生態(tài)）

?

巨大（1.68×1024cal/年，相當(dāng)于20萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒的熱量）

缺點(diǎn)：能流密度低（1kw/m2，需要相當(dāng)大的采光集熱面才能滿足使用要求）

?

不穩(wěn)定（受時(shí)間，天氣影響明顯）

大規(guī)模使用的成本和技術(shù)難度均很高（5～15倍）

2、例舉太陽(yáng)能電池發(fā)展史中的里程碑事件

1839年法國(guó)科學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)液體的光生伏特效應(yīng)（簡(jiǎn)稱光伏現(xiàn)象）

1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室三位科學(xué)家關(guān)于單晶硅太陽(yáng)電池的研制成功，在太陽(yáng)電池發(fā)展史上起到里程碑的作用

3、光電效應(yīng)包括哪幾類？舉出每類的代表性器件

光電效應(yīng)(photoelectric effect)：物體吸收了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應(yīng)。根據(jù)電子吸收光子能量后的不同行為，光電效應(yīng)可分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)：在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象?！饘?/p>

§其主要應(yīng)用有光電管和光電倍增管。內(nèi)光電效應(yīng)：光照射到半導(dǎo)體材料上激發(fā)出電子-空穴對(duì)而使半導(dǎo)體產(chǎn)生了電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)?！雽?dǎo)體

光電導(dǎo)效應(yīng)是指光照射下半導(dǎo)體材料的電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，從而引起材料電阻率的變化。其應(yīng)用為光敏電阻?！菊骰驌诫s半導(dǎo)體

光生伏特效應(yīng)是指光照射下物體內(nèi)產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。其應(yīng)用主要有光伏電池（太陽(yáng)能電池）、光(電)敏二極管、光(電)敏三極管等?！狿N結(jié)半導(dǎo)體

4、簡(jiǎn)述太陽(yáng)能電池的光能-電能轉(zhuǎn)化原理

當(dāng)光照射p-n結(jié)上時(shí)，如果入射電子的能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度(Eg)，就會(huì)在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由載流子-空穴和電子。它們?cè)趐-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，空穴往p-區(qū)移動(dòng)，使p-區(qū)獲得附加正電荷；而電子往n-型區(qū)移動(dòng)，n-區(qū)獲得負(fù)電荷，產(chǎn)生一個(gè)光生電動(dòng)勢(shì)，這就是光伏效應(yīng)(光生伏打效應(yīng))。當(dāng)用導(dǎo)線連接p-型區(qū)和n-型區(qū)時(shí)，就會(huì)形成電流.5、說(shuō)明太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)中金屬梳狀電極以及SiO2保護(hù)薄膜的作用

金屬梳狀電極：一方面金屬收集載流子，要比半導(dǎo)體有效；另一方面梳狀不會(huì)完全的阻擋陽(yáng)光，增加了光的入射面積；

SiO2保護(hù)膜：硅表面非常光亮，制作者給它涂上了一層反射系數(shù)非常小的SiO2保護(hù)膜（減反層），將反射損失減小到5％甚至更小；

6、簡(jiǎn)述發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池以及光電二極管工作原理的異同 太陽(yáng)能電池和光電二極管都是基于光伏效應(yīng)的光電器件。其主要區(qū)別在于：①光伏電池在零偏置下工作，而光電二極管在反向偏置下工作②光伏電池的摻雜濃度較高1016-19從而具有較強(qiáng)的光伏效應(yīng)，而光電二極管摻雜濃度較低1012-13③光伏電池的電阻率較低0.1-0.01 Ω/cm，而光電二極管則為1000Ω/cm④光伏電池的光敏面積要比光電二極管大得多，因此光電二極管的光電流小得多，一般在uA級(jí)。

發(fā)光二極管：Light Emitting Diode，在電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入，空穴和電子在發(fā)光層中相遇、復(fù)合形成激子，激子經(jīng)過(guò)馳豫、擴(kuò)散、遷移等過(guò)程復(fù)合而產(chǎn)生光子。

7、推導(dǎo)理想光電池最大輸出功率公式

8、畫(huà)出理想太陽(yáng)電池的等效電路，寫(xiě)出通過(guò)負(fù)載電阻的電流公式，開(kāi)路電壓及短路電流公式。

9、太陽(yáng)能電池按材料分分哪幾類？例舉各類型中有代表性的太陽(yáng)能電池。

10、簡(jiǎn)述太陽(yáng)能電池的應(yīng)用能夠解決人類社會(huì)發(fā)展在能源和環(huán)境方面的三個(gè)主要問(wèn)題，并逐一舉例說(shuō)明。

開(kāi)發(fā)宇宙空間所需要的連續(xù)不斷的能源：太陽(yáng)電池非常適合空間應(yīng)用，因?yàn)樗幌娜剂?，不消耗自身、不排放廢物，目前通信衛(wèi)星、空間探測(cè)器、空間站等都廣泛采用太陽(yáng)電池。地面一次能源（天然能源）的獲得，解決礦物燃料短缺與環(huán)境污染問(wèn)題：目前最重要的地面應(yīng)用為并網(wǎng)發(fā)電,包括城市與建筑結(jié)合得并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(BIPV)和大型荒漠光伏發(fā)電站.目前60%的太陽(yáng)電池用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),主要用于城市.日益發(fā)展的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)所需要的電力供應(yīng)：太陽(yáng)電池也作為小功率電源使用,如太陽(yáng)路燈、庭院燈、草坪燈、太陽(yáng)能噴泉、太陽(yáng)能城市景觀、太陽(yáng)能信號(hào)標(biāo)識(shí)、太陽(yáng)能廣告燈箱、太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能鐘、太陽(yáng)能計(jì)算器、汽車換氣扇、太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)能游艇等。

光通信

1、從通信波長(zhǎng)、傳輸速率、中繼距離等方面說(shuō)明各代光纖通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。光纖通信：以光波作為載波；以光纖作為傳輸媒介 1.頻率高、頻帶寬、容量大 2.損耗小，中繼距離長(zhǎng) 3.保密性能好 4.抗干擾能力強(qiáng)

5.原料豐富、成本低、重量輕、壽命長(zhǎng)

6.耐高溫、耐高壓、抗腐蝕、性能穩(wěn)定、可靠性高

2、光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？

3、光纖通信系統(tǒng)的主要組成部分？

光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)(收發(fā))、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器以及光纜等組成。此外還包括一些互連與光信號(hào)處理器件，如光纖連接器、隔離器、調(diào)制器、濾波器、光開(kāi)關(guān)及路由器、分插復(fù)用器ADM等。

4、分別計(jì)算光信號(hào)在衰減系數(shù)為0.2dB/km、20dB/km與1000dB/km的光纖通信系統(tǒng)傳輸1km，5km以及20km距離后輸出光功率與輸入光功率的比值。

5、分別計(jì)算光信號(hào)在衰減系數(shù)為0.2dB/km、20dB/km與1000dB/km的光纖通信系統(tǒng)中傳輸時(shí)，光功率衰減一半所需要的傳輸距離。

6、簡(jiǎn)述光纖通信發(fā)展所經(jīng)歷的三次技術(shù)飛躍。

20世紀(jì)60年代。1962年第一臺(tái)半導(dǎo)體激光器誕生，隨后半導(dǎo)體光檢測(cè)器也研究成功。特別是1966年英籍華人科學(xué)家高錕與Hockham提出用玻璃可以制成衰減為20dB/km的通信光導(dǎo)纖維，1970年美國(guó)康寧公司首先制出了20dB/km的光纖，這標(biāo)志著光纖通信系統(tǒng)的實(shí)際研究條件得以具備。

20世紀(jì)70年代。1970年發(fā)明了LD的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使得光源與光檢測(cè)器的壽命都達(dá)到了10萬(wàn)小時(shí)的實(shí)用化水平。1979年發(fā)現(xiàn)了光纖1310nm和1550nm新的低損耗窗口，緊接著單模光纖問(wèn)世。光纖的衰減系數(shù)一下降到0.5dB/km。這使得光纖通信邁進(jìn)了實(shí)用化階段，從80年代初開(kāi)始光纖通信便大步地邁向了市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代初。1989年摻鉺光纖放大器EDFA的研制成功是光纖通信新一輪突破的開(kāi)始。EDFA的應(yīng)用不僅解決了光纖傳輸衰減的補(bǔ)償問(wèn)題，而且為一批光網(wǎng)絡(luò)器件的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。使得光纖通信的數(shù)字傳輸速率迅速提高，促成了波分復(fù)用技術(shù)的實(shí)用化。

7、光纖通信常用的低損耗窗口有哪些？它們的最低損耗系數(shù)分別是多少？ 光纖通信常用的三個(gè)低損耗窗口：

0.85 ?m ：2dB/km、1.31 ?m：0.5dB/km、1.55 ?m：0.2dB/km

1、計(jì)算n1=1.52，n2=1.51的階躍光纖在空氣（n0=1）中的數(shù)值孔徑，對(duì)于這種光纖來(lái)講，最大入射角是多大？

0i12

2、設(shè)光纖的纖芯半徑為25um，折射率n1=1.46，n2=1.45，光纖的工作波長(zhǎng)為0.85um，求歸一化頻率及傳播模式數(shù)。如果工作波長(zhǎng)為1.3um，傳播模式數(shù)為多少？

3、當(dāng)工作波長(zhǎng)λ=1.31μm，某光纖的損耗為0.5dB/km，如果最初射入光纖的光功率是0.5mW，試問(wèn)經(jīng)過(guò)40km以后，輸出光功率？

4、一光信號(hào)在光纖中傳輸，入射光功率為200W，經(jīng)過(guò)1km傳輸功率變?yōu)?00W，又傳輸一段距離后功率變?yōu)?5W，問(wèn)后一段距離為多少？

5、影響光纖通信傳輸損耗的因素主要有哪些？目前有幾個(gè)通信窗口？為什么光纖通信要向NA?nsin??n?n1.55um的長(zhǎng)波方向發(fā)展。

包括本征吸收、雜質(zhì)吸收、原子缺陷三種。

影響較大的是在1.39、1.24、0.95、0.72?m，峰之間的低損耗區(qū)0.85，1.30，1.55 ?m構(gòu)成了光纖通信的三個(gè)窗口。

光探測(cè)

1.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)與光熱效應(yīng)的區(qū)別。

光電（光子）效應(yīng)：探測(cè)器吸收光子后，直接引起原子或分子內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，光子能量的大小直接影響內(nèi)部電子狀態(tài)的改變。對(duì)光波頻率表現(xiàn)出選擇性，響應(yīng)速度一般比較快（ns～us）。

光熱效應(yīng)：探測(cè)元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。一般對(duì)光波頻率沒(méi)有選擇性，響應(yīng)速度比較慢（ms）。2.光電探測(cè)器中的常見(jiàn)噪聲有哪些？簡(jiǎn)述它們產(chǎn)生的原因。

熱噪聲：或稱約翰遜噪聲，即載流子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)造成的噪聲。

散粒噪聲：也稱散彈噪聲，穿越勢(shì)壘的載流子的隨機(jī)漲落（統(tǒng)計(jì)起伏）所造成的噪聲。光電探測(cè)器的研究表明：散粒噪聲是主要的噪聲來(lái)源。

半導(dǎo)體受光照，載流子不斷產(chǎn)生—復(fù)合。在平衡狀態(tài)時(shí)，在載流子產(chǎn)生和復(fù)合的平均數(shù)是一定的,但在某一瞬間載流子的產(chǎn)生數(shù)和復(fù)合數(shù)是有起伏的，這種起伏導(dǎo)致載流子濃度的起伏，由這種起伏引起的噪聲產(chǎn)生—復(fù)合噪聲。

1/f噪聲：或稱閃爍噪聲或低頻噪聲。由于光敏層的微粒不均勻或不必要的微量雜質(zhì)的存在，當(dāng)電流流過(guò)時(shí)在微粒間發(fā)生微火花放電而引起的微電爆脈沖稱為1/f噪聲。3.根據(jù)量子效率的定義推導(dǎo)量子效應(yīng)與電流響應(yīng)度之間的關(guān)系。4.光電倍增管由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述每部分的作用。

光入射窗：光窗分側(cè)窗式和端窗式兩種，它是入射光的通道。由于光窗對(duì)光的吸收與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越短吸收越多，所以倍增管光譜特性的短波閾值決定于光窗材料。

光電陰極：光電陰極由光電發(fā)射材料制作。光電發(fā)射材料大體可分為：金屬材料、半導(dǎo)體材料。

電子光學(xué)系統(tǒng)：(1)使光電陰極發(fā)射的光電子盡可能全部會(huì)聚到第一倍增極上，而將其他部分的雜散電子散射掉，提高信噪比；

(2)使陰極面上各處發(fā)射的光電子在電子光學(xué)系統(tǒng)中有盡可能相等的渡越時(shí)間，以保證光電倍增管的快速響應(yīng)。二次發(fā)射倍增系統(tǒng)：倍增系統(tǒng)是由許多倍增極組成的綜合體，每個(gè)倍增極都是由二次電子倍增材料構(gòu)成，具有使一次電子倍增的能力。因此倍增系統(tǒng)是決定整管靈敏度最關(guān)鍵的部分。陽(yáng)極：陽(yáng)極是采用金屬網(wǎng)作的柵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把它置于靠近最末一級(jí)倍增極附近，用來(lái)收集最末一級(jí)倍增極發(fā)射出來(lái)的電子。

5.某光電倍增管具有5級(jí)倍增系統(tǒng)，倍增系數(shù)（二次發(fā)射系數(shù)）δ=100。如果用λ=488nm，光功率p=10-8w的紫光照射倍增管的光電陰極，假設(shè)光電陰極的量子效率為10%，試計(jì)算收集陽(yáng)極處短路電流強(qiáng)度。（h=6.63×10-34J·s，e=1.602×10-19C，c=3.0×108m/s）

NN解：

?8?9

5?19

?348

1、簡(jiǎn)述PN結(jié)的形成過(guò)程以及PN型光電二極管的工作原理。

當(dāng)光照射到光電二極管的光敏面上時(shí)，能量大于或等于帶隙能量Eg的光子將激勵(lì)價(jià)帶上的電子吸收光子的能量而躍遷到導(dǎo)帶上（受激吸收），產(chǎn)生電子-空穴對(duì)（稱為光生載流子）。電子-空穴對(duì)在反向偏置的外電場(chǎng)作用下立即分開(kāi)并在結(jié)區(qū)中向兩端流動(dòng)，從而在外電路中形成電流（光電流）。

2、比較PIN型以及APD型光電二極管與PN型光電二極管的異同。

PIN光電二極管是在摻雜濃度很高的P型、N型半導(dǎo)體之間，加一層輕摻雜的N型材料，稱為I（Intrinsic，本征的）層。由于是輕摻雜，電子濃度很低，經(jīng)擴(kuò)散后形成一個(gè)很寬的耗盡層，這樣可以提高其響應(yīng)速度和轉(zhuǎn)換效率。

利用PN結(jié)在高反向電壓下（100-200V，接近反向擊穿電壓），光生載流子在耗盡層內(nèi)的碰撞電離效應(yīng)產(chǎn)生的雪崩效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光電流倍增（電流增益達(dá)106）。具有靈敏度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。

3、列出熱電器件的種類以及其代表器件。熱敏電阻—輻射熱計(jì)效應(yīng) 熱釋電器件—熱釋電效應(yīng) 熱電偶—溫差電效應(yīng)

4、畫(huà)出熱釋電探測(cè)器的原理圖，并簡(jiǎn)述其工作原理。

溫度恒定時(shí)，面束縛電荷被晶體內(nèi)部或外部的自由電荷所中和，而觀察不到它的自發(fā)極化現(xiàn)象。因此靜態(tài)時(shí)不能測(cè)量自發(fā)極化。

當(dāng)溫度變化時(shí)，晶體表面的極化電荷則隨之變化（馳豫時(shí)間約10－12s），而自由電荷中和面束縛電荷所需時(shí)間長(zhǎng)（一般在1~103秒量級(jí)）因此跟不上它的變化，在來(lái)不及中和之前，熱電體側(cè)表面就呈現(xiàn)出相應(yīng)于溫度變化的面電荷變化，失去電的平衡，這時(shí)即顯現(xiàn)出晶體的自發(fā)極化現(xiàn)象。

5、簡(jiǎn)述各類熱輻射探測(cè)器的特點(diǎn)。

熱電器件的共同特點(diǎn)是，光譜響應(yīng)范圍寬，從紫外到毫米量級(jí)的電磁輻射幾乎都有相同的響應(yīng)。而且響應(yīng)率都很高，但響應(yīng)速度都較低。

1）由半導(dǎo)體材料制成的溫差電堆：響應(yīng)率很高，但機(jī)械強(qiáng)度較差，使用時(shí)必須十分當(dāng)心。它的功耗很小，測(cè)量輻射時(shí)，應(yīng)對(duì)所測(cè)的輻射強(qiáng)度范圍有所估計(jì)，不要因電流過(guò)大燒毀熱端的黑化金箔。保存時(shí)，輸出端不能短路，要防止電磁感應(yīng)。2）熱敏電阻（測(cè)輻射熱計(jì)）：響應(yīng)率也很高，對(duì)靈敏面采取致冷措施后，響應(yīng)率會(huì)進(jìn)一步提高。但它的機(jī)械強(qiáng)度也較差，容易破碎，所以使用時(shí)要當(dāng)心。它要求踉它相接的放大器要有很高的輸入阻抗。流過(guò)它的偏置電流不能大，免得電流產(chǎn)生的焦耳熱影響靈敏面的溫度。3）熱釋電器件：一種比較理想的熱探測(cè)器，機(jī)械強(qiáng)度、響應(yīng)率、響應(yīng)速度都很高。但根據(jù)它的工作原理，它只能測(cè)量變化的輻射，入射輻射的脈沖寬度必須小于自發(fā)極化矢量的平均作用時(shí)間。輻射恒定時(shí)無(wú)輸出。利用它來(lái)測(cè)量輻射體溫度時(shí)，它的直接輸出，是背景與熱輻PP?I??????e??????eh?hc10?488?10??0.1?100?1.602?106.63?10?3.0?10?3.93A射體的溫差，而不是熱輻射體的實(shí)際溫度。另外，因各種熱釋電材料都存在一個(gè)居里溫度，所以它只能在低于居里溫度的范圍內(nèi)使用。

光顯示

1，什么是三基色原理？

自然界中任意一種顏色均可以表示為三個(gè)確定的相互獨(dú)立的基色[紅(700 nm)、綠(546.1 nm)、藍(lán)(435.8nm)]的線性組合。將三基色按一定比例相加混合，就可以模擬出各種顏色。2，光度量有哪些？單位分別是什么？

(1)光通量: 單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的光量；單位：流明(lm)。

(2)發(fā)光強(qiáng)度: 在給定方向的單位立體角（）輻射的光通量，單位：坎德拉(cd)。(3)光照度:單位受光面積（S）上所接收的光通量，單位：勒克斯(lx).(4)亮度:垂直于傳播方向單位面積（）上的發(fā)光強(qiáng)度，單位cd/m2 3，黑白CRT主要由哪幾部分構(gòu)成？簡(jiǎn)述其工作原理。CRT顯示器的核心部件是CRT顯像管（即陰極射線管），其主要由五部分組成：電子槍(Electron Gun)、偏轉(zhuǎn)線圈(Defiection coils)、蔭罩(Shadow mask)、熒光粉層(Phosphor)及玻璃外殼，其中電子槍是顯像管的核心。

工作時(shí)，電子槍中陰極K被燈絲加熱發(fā)射大量的電子，電子束首先由加在第一控制柵極的視頻電信號(hào)調(diào)制，然后經(jīng)加速和聚焦后，高速轟擊熒光屏上的熒光體，熒光體發(fā)出可見(jiàn)光。電子束的電流是受顯示信號(hào)控制的，信號(hào)電壓高，電子槍發(fā)射的電子束流也越大，熒光體發(fā)光亮度也越高——不同灰度級(jí)的實(shí)現(xiàn)。

最后通過(guò)偏轉(zhuǎn)磁軛控制電子束，在熒光屏上從上到下，從左到右依次掃描，從而將圖像或文字完整地顯示在熒光屏上。

4，簡(jiǎn)述彩色CRT中蔭罩的作用。

蔭罩的作用——為了防止每個(gè)電子束轟擊另外兩個(gè)顏色的熒光體，在熒光面內(nèi)設(shè)有選色電極－蔭罩。當(dāng)電子束到達(dá)屏幕后部時(shí)，還要通過(guò)一個(gè)非常薄的，大約只有0.1MM厚的蔭罩板，只使有用的電子束通過(guò)，無(wú)用電子束擊打在蔭罩板上做無(wú)用功發(fā)熱。對(duì)于原來(lái)孔狀的蔭罩板，其上每一個(gè)孔都與屏幕上的一組三個(gè)熒光粉顆粒相對(duì)應(yīng)(一個(gè)點(diǎn)有紅綠藍(lán)三個(gè)熒光粉顆粒組成)。

5，簡(jiǎn)述CRT顯示器件的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：

1、亮度高（可調(diào)）

2、對(duì)比度高

3、視角大

4、色彩還原度好

5、色度均勻

6、分辨率高（可調(diào)）

7、響應(yīng)時(shí)間短 缺點(diǎn)：

1、耗電量大

2、尺寸大，重量大

3、無(wú)法制造較大面積的顯示屏

技術(shù)上的困難：較大真空玻璃外殼容易破裂

顯示面積較大時(shí)，掃描頻率降低，無(wú)法顯示運(yùn)動(dòng)影像

4、受電磁場(chǎng)影響，容易發(fā)生線性失真

5、存在輻射，影響使用者身體健康

1，按照液晶分子排列狀態(tài)分類，液晶可分為哪幾類？簡(jiǎn)述它們的分子排列特征。按液晶分子排列狀態(tài)，熱致液晶相可分為三大類：

近晶相液晶:棒狀或條狀分子按層狀排列，二維有序，層內(nèi)分子長(zhǎng)軸相互平行，其方向可垂直于層面或與層面傾斜。分子質(zhì)心位置在層內(nèi)無(wú)序，分子可在層內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)或者滑動(dòng)。

向列相液晶:由長(zhǎng)徑比很大的棒狀分子組成，保持與軸向平行的排列狀態(tài)。分子的重心雜亂無(wú)序，并容易順著長(zhǎng)軸方向自由移動(dòng)，像液體一樣富于流動(dòng)性。

膽甾相液晶:具有層狀結(jié)構(gòu)，分子長(zhǎng)軸在層內(nèi)是相互平行的，而在垂直于層的平面上，每層分子都會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。整體呈螺旋結(jié)構(gòu)，螺距的長(zhǎng)度與可見(jiàn)光波長(zhǎng)相當(dāng)。膽甾型液晶具有負(fù)的雙折射性質(zhì).膽甾相和向列相液晶可互相轉(zhuǎn)換。2，何為液晶的電光效應(yīng)？ 電光效應(yīng)：

液晶材料在施加電場(chǎng)（電流）時(shí)，其光學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱為液晶的電光效應(yīng)。

3，說(shuō)明TN-LCD的工作原理。

當(dāng)入射光通過(guò)偏振片后成為線偏振光，在無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)，由于扭曲向列液晶的旋光特性，線偏光經(jīng)過(guò)扭曲向列液晶時(shí)偏振方向跟隨扭曲向列液晶旋轉(zhuǎn)90°，在出射處，檢偏片與起偏片相互垂直，旋轉(zhuǎn)了90°的偏振光可以通過(guò)，因此呈透光態(tài)。

在有電場(chǎng)作用時(shí)，當(dāng)電場(chǎng)大于閾值場(chǎng)強(qiáng)后，液晶盒內(nèi)液晶分子長(zhǎng)軸都將沿電場(chǎng)方向排列，即與表面呈垂直排列，此時(shí)入射的線偏振光不能得到旋轉(zhuǎn)，因而在出射處不能通過(guò)檢偏片，呈不透光態(tài)。

4，何為液晶顯示器的“交叉效應(yīng)”？該效應(yīng)存在于哪幾種液晶顯示器中？

若半選擇點(diǎn)上的有效電壓大于閾值電壓時(shí)，在屏幕上將出現(xiàn)不應(yīng)有的顯示，使對(duì)比度下降，這就是交叉效應(yīng)。TN、STN-LCD存在所謂的“交叉效應(yīng)”。由于每個(gè)像素相當(dāng)于一個(gè)電容，當(dāng)一個(gè)像素被先通時(shí)，相鄰像素將處于半選通狀態(tài)，產(chǎn)生串?dāng)_。因此對(duì)于多路、視頻運(yùn)動(dòng)圖像的顯示很難滿足要求。5，簡(jiǎn)述LCD的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：低壓、低功耗；平板結(jié)構(gòu)；顯示信息量大；易于彩色化；長(zhǎng)壽命；無(wú)輻射、無(wú)污染。缺點(diǎn)：顯示視角?。豁憫?yīng)速度慢；亮度相對(duì)較低；對(duì)比度低；畫(huà)面均勻度相對(duì)較差、存在點(diǎn)缺陷。

6，PDP如何實(shí)現(xiàn)彩色顯示？。

PDP顯示原理：PDP是利用氣體放電發(fā)光進(jìn)行顯示的平面顯示板。這種屏幕采用等離子管作為發(fā)光元件，大量等離子管排列構(gòu)成屏幕。每個(gè)等離子管對(duì)應(yīng)的每個(gè)小室內(nèi)部充滿惰性氣體（AC： Ne； DC： Ne, Ar, Hg；彩色：Ne:Xe, Ag:Hg）。等離子管電極間加上高壓后，封裝在兩個(gè)玻璃之間的氣體放電，產(chǎn)生等離子體，等離子體產(chǎn)生紫外光照射三基色熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光。

第三篇：光電子器件習(xí)題

題型：填空20，選擇20，判斷對(duì)錯(cuò)10，計(jì)算題20，簡(jiǎn)答題30

1.衡量光電子器件探測(cè)能力的參數(shù)有哪些？其中光譜響應(yīng)度和響應(yīng)度，最小可探測(cè)功率

和探測(cè)率之間具有怎樣的關(guān)系？光電器件的性能參數(shù)主要有哪些？并做簡(jiǎn)要說(shuō)明

2.光電效應(yīng)的種類，解釋什么是內(nèi)光電效應(yīng)，外光電效應(yīng)，光電導(dǎo)效應(yīng)，光伏效應(yīng)。何

為外光電效應(yīng)，何為內(nèi)光電效應(yīng)，分別解釋其原理及利用各自原理的主要器件。

3.光敏電阻的性能特點(diǎn)

4.影響光敏電阻光譜特性的主要有那兩個(gè)因素？

5.光敏電阻的光電特性，計(jì)算一個(gè)照度上會(huì)產(chǎn)生多大的電流，或電壓。

6.試解釋光生伏特效應(yīng)。主要的光伏器件有哪些？試以一種器件為例說(shuō)明其工作原理。

7.2DU型光電二極管環(huán)極的作用及連接方式。

8.推導(dǎo)光電二極管的最小可探測(cè)功率。

9.當(dāng)光的增益功率足夠大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生受激吸收和發(fā)射光電子的現(xiàn)像。

10.外光電效應(yīng)的兩個(gè)定律是什么，解釋每個(gè)個(gè)規(guī)定。給出一個(gè)閾值功率。代表什么含義。

11.光電被增管的增益和那些因素有關(guān)？（倍增極材料，偏置電壓）調(diào)整偏置電壓時(shí)是否

可以改變?cè)鲆妫?/p>

12.影響光電倍增管的長(zhǎng)波閾值和短波閾值分別是什么？

13.光電倍增管的性能特點(diǎn)及特性參數(shù)的計(jì)算。

14.光電成像器件的種類。

15.熱電探測(cè)器件有哪些，試簡(jiǎn)要說(shuō)明各自特點(diǎn)。

16.17.18.19.像管的種類與功能。微光像增強(qiáng)器的基本原理與結(jié)構(gòu)。攝像管功能。單個(gè)電荷耦合器件的基本原理和信息傳遞過(guò)程。

20.CCD的主要特性參數(shù)。

21.如何減少傳遞中的電荷損失，提高轉(zhuǎn)移效率？

22.CCD的上下限頻率特性由什么決定？

23.簡(jiǎn)單畫(huà)出幀場(chǎng)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)面陣CCD的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明其工作原理。

24.CCD圖像傳感器的附加電路有哪些？

25.CMOS圖像傳感器單個(gè)像元的工作原理。

26.CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器實(shí)現(xiàn)光電信息轉(zhuǎn)換的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

27.CMOS圖像傳感器芯片的基本構(gòu)成。

28.比較CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器不同。

29.致冷型紅外成像器件主要利用黑體的什么定律來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外檢測(cè)？

30.SPRITE探測(cè)器的工作原理，（光電導(dǎo)效應(yīng)）實(shí)現(xiàn)全部掃出必須滿足的兩個(gè)條件。

31.微測(cè)輻射熱計(jì)的工作原理。

32.光子探測(cè)器和熱探測(cè)器的區(qū)別。

33.熱探測(cè)器的基本原理——熱效應(yīng)

34.熱釋電探測(cè)器的基本原理——熱釋電效應(yīng)

35.紫外光的劃分。

36.紫外探測(cè)的特點(diǎn)。

37.X射線的范圍。

38.人造X射線的工作原理。

第四篇：常用光電子器件介紹

主要光電子器件介紹

【內(nèi)容摘要】

光自身固有的優(yōu)點(diǎn)注定了它在人類歷史上充當(dāng)不可忽略的角色，本文從幾種常見(jiàn)的光電子器件的介紹來(lái)展示光纖通信技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】

光纖通信光電子器件

【正文】

光自身固有的優(yōu)點(diǎn)注定了它在人類歷史上充當(dāng)不可忽略的角色，隨著人類技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，優(yōu)點(diǎn)也越來(lái)越突出。

將優(yōu)點(diǎn)突出的光纖通信真正應(yīng)用到人類生活中去，和很多技術(shù)一樣，都需要一個(gè)發(fā)展的過(guò)程。從宏觀上來(lái)看，光纖通信主要包括光纖光纜、光電子器件及光通信系統(tǒng)設(shè)備等三個(gè)部分，本文主要介紹幾種常見(jiàn)的光電子器件。

1、光有源器件

1)光檢測(cè)器

常見(jiàn)的光檢測(cè)器包括：PN光電二極管、PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。目前的光檢測(cè)器基本能滿足了光纖傳輸?shù)囊?，在?shí)際的光接收機(jī)中，光纖傳來(lái)的信號(hào)及其微弱，有時(shí)只有1mW左右。為了得到較大的信號(hào)電流，人們希望靈敏度盡可能的高。

光電檢測(cè)器工作時(shí)，電信號(hào)完全不延遲是不可能的，但是必須限制在一個(gè)范圍之內(nèi)，否則光電檢測(cè)器將不能工作。隨著光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率不斷提高，超高速的傳輸對(duì)光電檢測(cè)器的響應(yīng)速度的要求越來(lái)越高，對(duì)其制造技術(shù)提出了更高的要求。

由于光電檢測(cè)器是在極其微弱的信號(hào)條件下工作的，而且它又處于光接收機(jī)的最前端，如果在光電變換過(guò)程中引入的噪聲過(guò)大，則會(huì)使信噪比降低，影響重現(xiàn)原來(lái)的信號(hào)。因此，光電檢測(cè)器的噪聲要求很小。

另外，要求檢測(cè)器的主要性能盡可能不受或者少受外界溫度變化和環(huán)境變化的影響。

2)光放大器

光放大器的出現(xiàn)使得我們可以省去傳統(tǒng)的長(zhǎng)途光纖傳輸系統(tǒng)中不可缺少的光－電－光的轉(zhuǎn)換過(guò)程，使得電路變得比較簡(jiǎn)單，可靠性也變高。

早在1960年激光器發(fā)明不久，人們就開(kāi)始了對(duì)光放大器的研究，但是真正開(kāi)始實(shí)用化的研究是在1980年以后。隨著半導(dǎo)體激光器特性的改善，首先出現(xiàn)了法布里－泊羅型半導(dǎo)體激光放大器，接著開(kāi)始了對(duì)行波式半導(dǎo)體激光放大器的研究。另一方面，隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了光纖拉曼放大器。80年代后期，摻稀土元素的光纖放大器脫穎而出，并很快達(dá)到實(shí)用水平，應(yīng)用于越洋的長(zhǎng)途光通信系統(tǒng)中。

目前能用于光纖通信的光放大器主要是半導(dǎo)體激光放大器和摻稀土金屬光纖放大器，特別是摻餌光纖放大器（EDFA）倍受青睞。1985年英國(guó)南安普頓大學(xué)首次研制成摻餌光纖，1989年以后摻餌光纖放大器的研究工作不斷取得重大

突破。由于光纖放大器的問(wèn)世，在1990年到1992年不到兩年的時(shí)間里，光纖系統(tǒng)的容量竟增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。而在1982年到1990年的8年時(shí)間里，光纖系統(tǒng)的容量才只增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。光放大器的作用和光纖傳輸容量的突飛猛進(jìn)，為光纖通信展現(xiàn)了無(wú)限廣闊的發(fā)展前景。

當(dāng)前光纖通信系統(tǒng)工作在兩個(gè)低損耗窗口：1.55?m波段和1.31?m波段。選擇不同的摻雜元素，可使放大器工作在不同窗口。

非線性的研制始于80年代，并在90年代初取得重大突破。光纖拉曼放大器是利用光纖的非線性光學(xué)效應(yīng)——受激拉曼散射效應(yīng)產(chǎn)生的增益機(jī)理而對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大的。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸線路與放大線路同為光纖，因此，放大器與線路的耦合損耗小，噪聲較低，增益穩(wěn)定性較好。但由于這種光放大器需要很大的泵浦功率（數(shù)百毫瓦）和很長(zhǎng)的光纖（數(shù)公里）。另外，光纖拉曼放大器的特性對(duì)光纖的偏振狀態(tài)十分敏感。因此，光纖拉曼放大器目前還不能用于光纖通信。

2、光無(wú)源器件

光無(wú)源器件是光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分，在光纖通信向大容量、高速率發(fā)展的今天，光無(wú)源器件顯得尤為重要。今年來(lái)，新材料、新工藝和新產(chǎn)品在不斷涌現(xiàn)，光無(wú)源器件正面臨一個(gè)迅速發(fā)展的時(shí)期。

1)光纖活動(dòng)連接器

光纖（纜）活動(dòng)連接器是實(shí)現(xiàn)光纖之間活動(dòng)連接的光無(wú)源器件，它還具有將光纖與其他無(wú)源器件、光纖與有源器件、光纖與系統(tǒng)和儀表進(jìn)行活動(dòng)連接的功能。在進(jìn)一步提高光纖活動(dòng)連接器性能的基礎(chǔ)上，使其向小型化、集成化方向發(fā)展。

光纖活動(dòng)連接器的集成化，不但增加了連接器的功能，而且更重要的是體高其它器件的密集度和可靠性，給使用者帶來(lái)極大方便。

2)固定連接器

固定連接器又稱固定接頭或接線子，它能夠把兩個(gè)光纖端面結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間的永久性連接。固定接頭的制作方法按其工作原理有熔接法、V形槽法、毛細(xì)管法、套管法等。

光纖熔接機(jī)正朝著兩個(gè)方向發(fā)展：一是向全自動(dòng)、多功能方向發(fā)展；二是向小型化、簡(jiǎn)易化方向發(fā)展。目前普遍使用的全自動(dòng)光纖熔接機(jī)設(shè)備笨重，價(jià)格昂貴。今后這一機(jī)型會(huì)朝著提高精度、降低成本、尤其是增加連接芯數(shù)的方向發(fā)展。

同時(shí)，隨著光纖應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大及用戶不同的需要，對(duì)光纖熔接技術(shù)的要求也逐漸趨于多樣化。因此，研制小型和超小型熔接機(jī)就成為第二個(gè)發(fā)展方向。同時(shí)致力于多芯光纖熔接機(jī)和保偏光纖熔接機(jī)的研究生產(chǎn)。

3)光衰減器

光衰減器是光通信中發(fā)展最早的無(wú)源器件之一，目前已形成了固定式、步進(jìn)可調(diào)式、連續(xù)可調(diào)式及智能型光衰減器四種系列。

目前，光衰減器的市場(chǎng)越來(lái)越大。由于固定光衰減器具有價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，所以市場(chǎng)需求比可變光衰減器大一些。而可變光衰減器由于其靈活性，市場(chǎng)需求仍穩(wěn)步增長(zhǎng)。

國(guó)外的光衰減器性能已達(dá)到高性能要求，目前國(guó)外的一些光學(xué)器件公司正在不斷開(kāi)發(fā)各種新型光衰減器，以求獲得性能更高、體積更小、價(jià)格更適宜的實(shí)用化產(chǎn)品。

從市場(chǎng)需求的角度來(lái)看，光衰減器將向著小型化、系列化、低價(jià)格的方向發(fā)展。此外，由于普通型光衰減器已相當(dāng)成熟，所以今后的研究將側(cè)重于其高性能方面。

4)無(wú)源光耦合器

光耦合器的研制、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用已經(jīng)歷了近四十年，目前基本形成了以熔融拉錐型器件為主、波導(dǎo)器件逐漸發(fā)展的局面。隨著光纖通信、光纖傳感技術(shù)、光纖CATV、局域網(wǎng)、光纖用戶網(wǎng)以及用戶接入網(wǎng)等的迅速發(fā)展，對(duì)光耦合器的需求會(huì)進(jìn)一步增大。

當(dāng)前，能進(jìn)行大批量生產(chǎn)單模光纖耦合器的方法是熔融拉錐法。但是在這種方法中，由于光纖之間的耦合系數(shù)與波長(zhǎng)有關(guān)，所以光傳輸波長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)，耦合系數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，即耦合比發(fā)生變化，一般它隨波長(zhǎng)的變化率為0.2%nm。所以寬帶化是耦合器的一個(gè)重要方向。

與此同時(shí)，為了適應(yīng)各種光纖網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量劇增的需要，一方面需要大功率的光源，另一方面在不斷增加耦合器路數(shù)的同時(shí)，進(jìn)一步降低附加損耗、減少器件體積，并提高使用的可靠性。

綜上所述，未來(lái)的光耦合器將是寬帶的、集成化的、低損耗和易接入的器件，還應(yīng)根據(jù)要實(shí)現(xiàn)多路數(shù)、小型化等。

5)光隔離器

隔離器是一種光單向傳輸?shù)姆腔ヒ灼骷?，它?duì)正向傳輸光具有較低的插入損耗，而對(duì)反向傳輸光有很大的衰減作用。

目前，光隔離器已經(jīng)產(chǎn)生了一系列的器件，如陣列光隔離器、小型化光隔離器，還有一些隔離器與WDM、Tap、GFF等濾波器混合的器件，這些器件都已研制成功，并批量生產(chǎn)。到目前為止，自由空間型、偏振相關(guān)型隔離器應(yīng)用較多，主要用于有源器件的封裝。

從實(shí)用的角度來(lái)看，光隔離器發(fā)展的主要方向是高性能偏振無(wú)關(guān)在線型光隔離器、高性能偏振靈敏微型光隔離器以及多功能光隔離器。

6)光開(kāi)關(guān)

隨著密集波分復(fù)用系統(tǒng)和全光通信網(wǎng)的使用，各結(jié)點(diǎn)上的信號(hào)交換直接在光域中完成，這就需要光開(kāi)關(guān)。由于這些結(jié)點(diǎn)上進(jìn)行交換的光纖和波長(zhǎng)數(shù)量很多，所以這種光開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)是大端口數(shù)的矩陣開(kāi)關(guān)。因此，光開(kāi)關(guān)的矩陣化和小型化是光開(kāi)關(guān)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

今年來(lái)出現(xiàn)了能繼承大規(guī)模矩陣陣列而又有良好性能的兩種新型光開(kāi)關(guān)，即微機(jī)械光開(kāi)關(guān)（MEMS）和熱光開(kāi)關(guān)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 穆道生主編.現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng).北京：科學(xué)出版社，2005.9

[2] 劉增基，周洋溢，胡遼林，周綺麗編著.光纖通信.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.8

第五篇：光電子器件概念總結(jié)

1.光的基本屬性：光的波粒二象性。

2.激光的特性：方向性好、單色性好、亮度高、相干性好。

3.玻爾假說(shuō)：定態(tài)假設(shè)和躍遷假設(shè)。定態(tài)假設(shè)：原子存在某些定態(tài)，在這些定態(tài)中不發(fā)出也不吸收電磁輻射能。原子定態(tài)的能量只能采取某些分立的值，而不能采取其它值。躍遷假設(shè)：只有當(dāng)原子從較高能量的定態(tài)躍遷到較低能量的定態(tài)時(shí)，才能發(fā)射一個(gè)能量為h?的光子。

4.光與物質(zhì)的共振相互作用的三種過(guò)程：自發(fā)輻射、受激吸收和受激輻射。

5.自發(fā)輻射躍遷幾率的意義：在單位時(shí)間內(nèi)，E2能級(jí)上N2個(gè)粒子數(shù)中自發(fā)躍遷的粒子數(shù)與N2的比值；也可以理解為每一個(gè)處于E2能級(jí)的粒子在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生自發(fā)躍遷的幾率。

6.自發(fā)輻射躍遷壽命：粒子在E2 能級(jí)上停留的平均時(shí)間稱為粒子在該能級(jí)上的平均壽命，簡(jiǎn)稱壽命。τ=1/A21 7.亞穩(wěn)態(tài)：壽命特別長(zhǎng)的激發(fā)態(tài)稱為亞穩(wěn)態(tài)。

8.受激輻射的光子性質(zhì)：放出光子的頻率、振動(dòng)方向、相位都與外來(lái)光子一致。9.受激吸收和受激輻射這兩個(gè)過(guò)程的關(guān)系及其宏觀表現(xiàn)：在外來(lái)光束照射下，兩能級(jí)間受激吸收和受激輻射這兩個(gè)過(guò)程總是同時(shí)存在，相互競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)吸收過(guò)程比受激輻射過(guò)程強(qiáng)時(shí)，宏觀看來(lái)光強(qiáng)逐漸減弱；反之，當(dāng)吸收過(guò)程比受激輻射過(guò)程弱時(shí)，宏觀看來(lái)光強(qiáng)逐漸加強(qiáng)。

10.受激輻射與自發(fā)輻射的區(qū)別：最重要的區(qū)別在于光輻射的相干性，由自發(fā)輻射所發(fā)射的光子的頻率、相位、振動(dòng)方向都有一定的任意性，而受激輻射所發(fā)出的光子在頻率、相位、振動(dòng)方向上與激發(fā)的光子高度一致，即有高度的簡(jiǎn)并性。

11.光譜線加寬現(xiàn)象:實(shí)際上光強(qiáng)分布總在一個(gè)有限寬度的頻率范圍內(nèi),每一條譜線都有一定的寬度, v = v0只是譜線的中心頻率.這種現(xiàn)象稱為光譜線加寬。

12.譜線加寬的原因:由于能級(jí)有一定的寬度。

13.譜線加寬的物理機(jī)制分為哪兩大類？它們的區(qū)別？

可以根據(jù)譜線加寬的物理機(jī)制，將譜線加寬分為均勻加寬和非均勻加寬。

均勻加寬：引起加寬的物理因素對(duì)每個(gè)原子都是等同的。發(fā)光粒子的光譜因物理因素加寬后中心頻率不變,由它們迭加成的光源光譜形狀與發(fā)光粒子相同。主要包括自然加寬、碰撞加寬和熱振動(dòng)加寬等。譜線形狀是洛倫茲形的。非均勻加寬：引起譜線加寬的物理因素對(duì)介質(zhì)中的每個(gè)發(fā)光原子不一定相同，每個(gè)發(fā)光原子所發(fā)的光只對(duì)譜線內(nèi)某些確定的頻率。發(fā)光粒子的光譜因物理因素使得中心頻率發(fā)生變化,由它們迭加成的光源光譜形狀與發(fā)光粒子不同。主要包括多普勒加寬和殘余應(yīng)力加寬。譜線形狀是高斯形的。14.譜線加寬對(duì)原子與準(zhǔn)單色光輻射場(chǎng)相互作用的影響:由于發(fā)光粒子的譜線加寬，與它相互作用的單色光頻率不一定精確等于粒子中心頻率時(shí)才發(fā)生受激躍遷。而在v’=v0附近范圍內(nèi)，都能產(chǎn)生受激躍遷。當(dāng)v‘=v0時(shí)躍遷幾率最大，v’ 偏離v0躍遷幾率急劇下降。

15．參與普通光源的發(fā)光的光與物質(zhì)共振相互作用過(guò)程:受激吸收和自發(fā)輻射。

16.激光產(chǎn)生的必要條件和充分條件:必要條件：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布和減少振蕩模式；充分條件：起振和穩(wěn)定振蕩。

17.激光器的基本結(jié)構(gòu)及其各部分的作用:激光工作物質(zhì)、泵浦源、光學(xué)諧振腔。泵浦源：實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)。光學(xué)諧振腔：減少振蕩模式數(shù)。

18.增益飽和現(xiàn)象:當(dāng)入射光強(qiáng)度足夠弱時(shí)，增益系數(shù)與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，是一個(gè)常量；而當(dāng)入射光強(qiáng)增加到一定時(shí)，增益系數(shù)將減小，這種現(xiàn)象稱為增益飽和現(xiàn)象

19.二能級(jí)系統(tǒng)為什么不能充當(dāng)激光工作物質(zhì)？光抽運(yùn)可以將粒子從低能級(jí)抽運(yùn)到高能級(jí)。在二能級(jí)系統(tǒng)中，由于發(fā)生受激吸收和受激輻射的幾率是相同的（B12=B21），最終只有達(dá)到兩個(gè)能級(jí)的粒子數(shù)相等而使系統(tǒng)趨向穩(wěn)定。20.三能級(jí)和四能級(jí)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)？為什么四能級(jí)系統(tǒng)比三能級(jí)系統(tǒng)的效率高？

E1為基態(tài)，E2、E3 為激發(fā)態(tài)，中間能級(jí)E2為亞穩(wěn)態(tài)。在泵浦作用下，基態(tài)E1的粒子被抽運(yùn)到激發(fā)態(tài)E3上，E1上的粒子數(shù)N1隨之減少。但由于E3能級(jí)的壽命很短，粒子通過(guò)碰撞很快地以無(wú)輻射躍遷的方式轉(zhuǎn)移到亞穩(wěn)態(tài)E2上。由于E2態(tài)壽命長(zhǎng)，其上就累積了大量的粒子，即N2大于N1，于是實(shí)現(xiàn)了亞穩(wěn)態(tài)E2與基態(tài)E1間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。

四能級(jí)系統(tǒng)是使系統(tǒng)在兩個(gè)激發(fā)態(tài)E2、E1之間實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。因?yàn)檫@時(shí)低能級(jí)E1 不是基態(tài)而是激發(fā)態(tài)，其上的粒子數(shù)本來(lái)就極少，所以只要亞穩(wěn)態(tài)E2上的粒子數(shù)稍有積累，就容易達(dá)到N2 大于N1，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，在能級(jí)E2、E1 之間產(chǎn)生激光。于是，E3 上的粒子數(shù)向E2 躍遷，E1上的粒子數(shù)向E0 過(guò)渡，整個(gè)過(guò)程容易形成連續(xù)反轉(zhuǎn)因而四能級(jí)系統(tǒng)比三能級(jí)系統(tǒng)的效率高。21.激光的縱模和橫模:光場(chǎng)沿軸向傳播的振動(dòng)模式稱為縱模；激光腔內(nèi)與軸向垂直的橫截面內(nèi)的穩(wěn)定光場(chǎng)分布稱為激光的橫模。22.激光橫模形成的主要因素:激光橫模形成的主要因素是諧振腔兩端反射鏡的衍射作用。23.激活離子:為產(chǎn)生激光發(fā)射作用而摻入的離子。

24.固體激光器的基本構(gòu)成:工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)、諧振腔和冷卻、濾光系統(tǒng)。25.紅寶石激光器的激活離子和能級(jí)系統(tǒng):Cr3+ 三能級(jí)系統(tǒng)。26.Nd3+:YAG的能級(jí)系統(tǒng):四能級(jí)系統(tǒng)。

27.He-Ne激光器的基本結(jié)構(gòu)？其中激光管主要包括哪三部分？激光管和激光電源。放電管、電極和光學(xué)諧振腔。

28.在He-Ne激光器中，為保證632.8nm譜線起振并提高其輸出功率, 設(shè)法抑制3.39μm譜線的振蕩所采取的方法？棱鏡色散法；腔內(nèi)放置甲烷吸收盒；外加非均勻磁場(chǎng)法

29.雙簡(jiǎn)并半導(dǎo)體的能帶特點(diǎn)：半導(dǎo)體中存在兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)。兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)使得導(dǎo)帶中有自由電子；價(jià)帶中有空穴。

30.pn結(jié)如何形成雙簡(jiǎn)并能帶結(jié)構(gòu)：當(dāng)給P－N 結(jié)加以正向電壓V時(shí)，原來(lái)的自建場(chǎng)將被削弱，勢(shì)壘降低，破壞了原來(lái)的平衡，引起多數(shù)載流子流入對(duì)方，使得兩邊的少數(shù)載流子比平衡時(shí)增加了，這些增加的少數(shù)載流子稱為“非平衡載流子”。這種現(xiàn)象叫做“載流子注入”。此時(shí)結(jié)區(qū)的統(tǒng)一費(fèi)米能級(jí)不復(fù)存在，形成結(jié)區(qū)的兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)EF+和EF-，稱為準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)。它們分別描述空穴和電子的分布。在結(jié)區(qū)的一個(gè)很薄的作用區(qū)，形成了雙簡(jiǎn)并能帶結(jié)構(gòu)。31.同質(zhì)結(jié)砷化鎵(GaAs)激光器的特性 ：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?/p>

32.從提高雙異質(zhì)結(jié)型半導(dǎo)體激光器的性能要求出發(fā),對(duì)異質(zhì)結(jié)兩側(cè)的材料的技術(shù)要求：(1)要求兩種材料的晶格常數(shù)盡可能相等,若在結(jié)合的界面處有缺陷,載流子將在界面處復(fù)合掉,不能起到有效的注入、放大和發(fā)光的作用;(2)為了獲得較高的發(fā)光效率,要求材料是直接躍遷型的;(3)為了獲得高勢(shì)壘,要求兩種材料的禁帶寬度有較大的差值。

33.雙異質(zhì)結(jié)型半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)：雙異質(zhì)結(jié)（DH)LD由三層不同類型的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，不同材料發(fā)不同的波長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)中間一層窄帶隙P型半導(dǎo)體為有源層，兩側(cè)分別為寬帶隙的P型和N型半導(dǎo)體是限制層，三層半導(dǎo)體置于基片上，前后兩個(gè)晶體解理面為反射鏡構(gòu)成諧振腔。光從有源層沿垂直于PN結(jié)的方向射出。34.光波導(dǎo)的分類：（1）平板波導(dǎo)、（2）矩形波導(dǎo)、（3）圓柱形波導(dǎo)

35.以非對(duì)稱型平板介質(zhì)波導(dǎo)為例，平板介質(zhì)中可能存在的模式？以及相應(yīng)的入射角與全反射角的關(guān)系？ 包層模、襯底模和導(dǎo)模θ1<θc13<θc12，θc13<θ1<θc12，θc13<θc12<θ1 36.從平板介質(zhì)波導(dǎo)中的導(dǎo)波的特征方程，入射角與模序數(shù)的關(guān)系：由特征方程還可以看出，在其他條件不變的情況下，若θ1減小，則m增大，因而表明高次模是由入射角θ1較小的平面波構(gòu)成的。

37.截止波長(zhǎng)是的定義：當(dāng)θ1=θc12 時(shí)處于截止的臨界狀態(tài)，導(dǎo)波轉(zhuǎn)化為輻射模，此時(shí)的波長(zhǎng)就是該模式的截止波長(zhǎng)。

38.在非對(duì)稱型平板介質(zhì)波導(dǎo)所有模式中，截止波長(zhǎng)最長(zhǎng)的模式？以及單模傳輸?shù)臈l件？TE0模的截止波長(zhǎng)最長(zhǎng)。λc(TM0)<λ0<λc(TE0)39.在對(duì)稱型的平板介質(zhì)波導(dǎo)中的兩種特殊的現(xiàn)象：當(dāng)TEm模出現(xiàn)時(shí)TMm模也伴隨出現(xiàn)的兼并現(xiàn)象和沒(méi)有截止現(xiàn)象。40.光纖的基本結(jié)構(gòu)：由折射較高的纖芯和折射率較低的包層組成。

41.光纖涂覆層的作用：涂覆層的作用則是隔離雜散光、提高光纖強(qiáng)度和保護(hù)光纖等。

42.光纖是否為單模傳輸與什么有關(guān)：與光纖自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光纖中傳輸?shù)墓獠ㄩL(zhǎng)有關(guān)。

43.漸變型光纖與階躍型光纖的區(qū)別：漸變型光纖與階躍型光纖的區(qū)別在于其纖芯的折射率不是常數(shù)，而是隨半徑的增加而遞減直到等于包層的折射率

44.光調(diào)制：光調(diào)制就是將一個(gè)攜帶信息的信號(hào)疊加到載波光波上 45.這些參數(shù)包括：光波的振幅、位相、頻率、偏振、波長(zhǎng)等。

46.什么是內(nèi)調(diào)制，什么是外調(diào)制：振幅內(nèi)調(diào)制是將要傳輸?shù)男盘?hào)直接加載于光源，改變光源的輸出特性來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制。外調(diào)制是在光源外的光路上放置調(diào)制器，將要傳輸?shù)男盘?hào)加載于調(diào)制器上，當(dāng)光通過(guò)調(diào)制器時(shí)，透過(guò)光的物理性質(zhì)將發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制。

47.調(diào)制的波形特點(diǎn)：調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致；調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度

48.電光效應(yīng)：某些晶體在外加電場(chǎng)的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當(dāng)光波通過(guò)此介質(zhì)時(shí)，其傳輸特性就受到影響而改變

49.KDP晶體在外加電場(chǎng)時(shí)，折射率橢球體的變化：KDP晶體沿 z（主）軸加電場(chǎng)時(shí)，由單軸晶變成了雙軸晶體，折射率橢球的主軸繞z軸旋轉(zhuǎn)了45o角，此轉(zhuǎn)角與外加電場(chǎng)的大小無(wú)關(guān)，其折射率變化與電場(chǎng)成正比。

50.什么是縱向電光效應(yīng)，什么是橫向電光效應(yīng)？電場(chǎng)方向與通光方向一致, 稱為縱向電光效應(yīng);電場(chǎng)與通光方向相垂直, 稱為橫向電光效應(yīng)。

51.半波電壓：當(dāng)光波的兩個(gè)垂直分量Ex’ , Ey’ 的光程差為半個(gè)波長(zhǎng)(相應(yīng)的相位差為π)時(shí)所需要加的電壓，稱為“半波電壓”。52.電光強(qiáng)度調(diào)制器件的器件組成及工作原理：①起偏器、電光晶體、檢偏器、1/4波片。②當(dāng)一束線偏振光沿著 z 軸方向入射晶體, 且 E 矢量沿 x 方向，進(jìn)入晶體(z=0)后即分解為沿 x’ 和 y’方向的兩個(gè)垂直偏振分量。由于二者的折射率不同, 則沿x’ 方向振動(dòng)的光傳播速度快, 而沿 y’ 方向振動(dòng)的光傳播速度慢, 當(dāng)它們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度 L 后所走的光程分別為 nx’L 和ny’L, 這樣, 兩偏振分量產(chǎn)生相位延遲，這個(gè)相位差作用就會(huì)改變出射光束的偏振態(tài)。如果在晶體的輸出端放置一個(gè)與入射光偏振方向相垂直的偏振器，當(dāng)晶體上所加的電壓變化時(shí)。從檢偏器輸出的光只是橢圓偏振光的Y向分量，因而可以把偏振態(tài)的變化變換成光強(qiáng)度的變化

53.電光開(kāi)關(guān)原理：電光開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)與電光調(diào)制器類似。在晶體前后放置兩塊通光方向相互垂直的偏振片，根據(jù)晶體性質(zhì)，在兩端加上相應(yīng)的半波電壓，使得進(jìn)入晶體的偏振光在經(jīng)過(guò)晶體后的偏振方向改變了? /2，正好與檢偏器的通光方向一致，因而光波能完全通過(guò)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)接通的情況；如果不加電壓，使得從晶體中出射光的偏振方向與檢偏器的通光方向垂直，光波完全被阻擋，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況。

54.聲光效應(yīng)：聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，它使介質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)的彈性形變，從而激起介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)沿聲波的傳播方向振動(dòng)，引起介質(zhì)的密度呈疏密相間的交替變化，因此，介質(zhì)的折射率也隨著發(fā)生相應(yīng)的周期性變化。超聲場(chǎng)作用的這部分如同一個(gè)光學(xué)的“相位光柵”，該光柵間距(光柵常數(shù))等于聲波波長(zhǎng)?s。當(dāng)光波通過(guò)此介質(zhì)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生光的衍射。其衍射光的強(qiáng)度、頻率、方向等都隨著超聲場(chǎng)的變化而變化。

55.光相互作用的兩種類型及其區(qū)別：拉曼—納斯衍射：超聲波頻率較低。布拉格衍射：聲波頻率較高。56.聲光體調(diào)制器的組成：聲光介質(zhì)、電—聲換能器、吸聲(或反射)裝置及驅(qū)動(dòng)電源等。

57.聲光調(diào)制的工作過(guò)程：根據(jù)聲光調(diào)制器的工作過(guò)程，首先是由電—聲換能器把電振蕩轉(zhuǎn)換成超聲振動(dòng)，再通過(guò)換能器和聲光介質(zhì)間的粘合層把振動(dòng)傳到介質(zhì)中形成超聲波，當(dāng)光波通過(guò)聲光介質(zhì)時(shí)，由于聲光作用，使光載波受到調(diào)制而成為“攜帶”信息的強(qiáng)度調(diào)制波。

58．磁光調(diào)制的工作過(guò)程：磁光調(diào)制是電信號(hào)先轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的交變磁場(chǎng)，由磁光效應(yīng)改變?cè)诮橘|(zhì)中傳輸?shù)墓獠ǖ钠駪B(tài)，從而達(dá)到改變光強(qiáng)度等參量的目的。

59.光電探測(cè)器：對(duì)各種光輻射進(jìn)行接收和探測(cè)的器件。

60.光電探測(cè)的物理效應(yīng)的三大類：光電效應(yīng)、光熱效應(yīng)、波擾動(dòng)效應(yīng)。

61.光電效應(yīng)：光照射到物體上使物體發(fā)射電子，或電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這些因光照引起物體電學(xué)特性改變的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為光電效應(yīng)。

62.光熱效應(yīng)：器件吸收入射輻射功率產(chǎn)生溫升，溫升引起材料某種有賴于溫度的參量的變化，檢測(cè)該變化，可以探知輻射的存在和強(qiáng)弱。

63.內(nèi)光電效應(yīng)以及包括的兩類效應(yīng)：光子激發(fā)的載流子(電子或空穴)將保留在材料內(nèi)部，主要包括光電導(dǎo)效應(yīng)和光伏效應(yīng)。64.光電導(dǎo)效應(yīng)：光電導(dǎo)效應(yīng)是光照變化引起半導(dǎo)體材料電導(dǎo)變化的現(xiàn)象

65.光伏效應(yīng)：光伏效應(yīng)指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。

66.光生伏特效應(yīng)過(guò)程：當(dāng)光照射pn結(jié)時(shí)，只要光子能量大于禁帶寬度，無(wú)論p區(qū)、n區(qū)或結(jié)區(qū)都會(huì)產(chǎn)生少數(shù)載流子。那些在結(jié)附近n區(qū)中產(chǎn)生的少數(shù)載流子離pn結(jié)的距離小于它的擴(kuò)散長(zhǎng)度，總有一定概率擴(kuò)散到結(jié)界面處，它們一旦到達(dá)pn結(jié)界面處，就會(huì)在結(jié)電場(chǎng)作用下被拉向p區(qū)。同樣，如果在結(jié)附近p區(qū)中產(chǎn)生的少數(shù)載流子擴(kuò)散到結(jié)界面處，也會(huì)被結(jié)電場(chǎng)迅速拉向n區(qū)。結(jié)內(nèi)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)在結(jié)電場(chǎng)作用下分別被移向n區(qū)和p區(qū)。如果電路處于開(kāi)路狀態(tài)，光生電子和空穴積累在pn結(jié)附近，使p區(qū)獲得附加正電荷，n區(qū)獲得附加負(fù)電荷，使pn結(jié)獲得光生電動(dòng)勢(shì)。

67.光子器件和熱電器件的區(qū)別：光子器件響應(yīng)波長(zhǎng)有選擇性，熱電器件波長(zhǎng)無(wú)選擇性，光子器件響應(yīng)快，熱電器件響應(yīng)慢。69.為什么光電探測(cè)器存在噪聲？光探測(cè)器會(huì)有哪些噪聲？在光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中，半導(dǎo)體中的電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，或者電子逸出材料表面等過(guò)程，都是一系列獨(dú)立事件，是一種隨機(jī)的過(guò)程。每一瞬間出現(xiàn)多少載流子是不確定的，所以隨機(jī)的起伏將不可避免地與信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)。尤其在信號(hào)較弱時(shí)，光電探測(cè)器的噪聲會(huì)顯著地影響信號(hào)探測(cè)的準(zhǔn)確性。光電探測(cè)器的噪聲可大致分為散粒噪聲、產(chǎn)生—復(fù)合噪聲、光子噪聲、熱噪聲和低頻噪聲。