集成光学考试总结

第一章

1. 集成光学的分类:

•按集成的方式划分:个数集成和功能集成

•按集成的类型划分:光子集成回路(PIC)和光电子集成回路(OEIC)

•按集成的技术途径划分:单片集成和混合集成

•按研究内容划分:导波光学和集成光路

2. 集成光学的定义

(1)集成光学是在光电子学和微电子学基础上,采用集成方法研究和发展光学器件和混合光学-电子学器件系统的一门新的学科。

(2)集成光学是研究介质薄膜中的光学现象,以及光学元器件集成化的一门学科。

(3)集成光学是研究集成光路的特性和制造技术以及与微电子学相结合的学科。

3. 集成光学的主要应用

光纤通信,光子计算机,光纤传感

4. 集成光学系统有什么优点?

1)集成光学系统与离散光学器件系统的比较

(1)光波在光波导中传播,光波容易控制和保持其能量。

(2)集成化带来的稳固定位。

(3)器件尺寸和相互作用长度缩短;相关的电子器件的工作电压也较低。

(4)功率密度高。沿波导传输的光被限制在狭小的局部空间,导致较高的功率密度,容易达到必要的器件工作阈

值和利用非线性效应工作。

(5)体积小,重量轻。集成光学器件一般集成在厘米尺度的衬底上,其体积小,重量轻。

2)集成光路与集成电路的比较

把激光器、调制器、探测器等有源器件集成在同一衬底上,并用光波导、隔离器、耦合器和滤波器等无源器件连接起来构成的光学系统称为集成光路,以实现光学系统的薄膜化、微型化和集成化。

用集成光路代替集成电路的优点包括带宽增加,波分复用,多路开关。耦合损耗小,尺寸小,重量轻,功耗小,成批制备经济性好,可靠性高等。由于光和物质的多种相互作用,还可以在集成光路的构成中,利用诸如光电效应、电光效应、声光效应、磁光效应、热光效应等多种物理效应,实现新型的器件功能。

第二章

1. 光波导的分类

(a)平板波导(slab waveguide)

(b)条形波导(strip waveguide)

(c)圆柱波导(cylindrical waveguide)

2. 会利用射线光学方法分析平板波导的覆盖层辐射波、衬底层辐射波和传导波的形成条件。

集成光学考试总结

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