2015年《集成光学》考试标准试卷(含答案)

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1、《集成光学》试卷题号—*二三总分分数评卷人一、填空题（2*17=34分）1.从材料构成的角度，集成光路可分为2.三维光波导的四种基本结构为3.分支波导中设置锥形波导的0的。4.共面耦合根裾Q（=K2L/P）参量将其分类为、。5.利用声光效应实现的调制，可以通过改变控制输出光的光强，通过改变控制光的偏转角。6.用、、可以制作出渐变型折射率分布的波导。7.在LiNbO;衬底上通过热扩散方法制备波导层时，为了有效抑制Li2O的外扩散，常采用的方法是。8.一个长2厘米的波导，在其输出端测得的能量是1W;如果

2、波导被切断，长度减少10%后输出的能量为1.2W，则该波导的传输损耗系数为。二、判断题（2*10=20分）1.在二维光波导的情况下，只有沿x方向对光是封闭的，波导光可以沿y平面自由传输。（）2.TE模是指电场平行于入射面，磁场垂直于y轴的光传输模式，因此又被称为横磁模。（）1.波导面内散射是造成波导传输损耗的主要原因。（）2.折射率的变化与所加电场成正比的电光效应称为泡克耳斯效应。（）3.光波在传输过程屮受到法拉第效应的影响，其偏振面会发生偏转，偏转角度与光朿传播方向有关。（）4.离子注入法是将衬底

3、浸入某种溶液十，通过衬底与溶液之间的离子交换，在衬底表而形成高折射率层的波导制作方法。（）5.在LiNbO3衬底上敷设电极时，应使电力线穿过波导时尽可能的平行于光轴方向。（）6.分支波导中，波导光在分支点的散射损耗随着分支角的增大而增大。（）7.均匀△/?方向的耦合器，不受耦合长度的影响，通过外加电压调整可以实现波导光直通状态。（）8.内部全反射开关通过外加适当电压，使电极间的折射率增大，波导光被电极而反射经由另一条波导输出，实现开关功能。（）三、简答题（46分）1.写出不同入射角度条件下，光波的三

4、种传输方式。（6分）2.写出TM模的波动方程。（6分）1.弯曲波导功率损耗的主要原因。（4分）2.带有光栅的波导结构，实现相位匹配所需要的条件是什么？（3分）3.简述利用溅射法制作波导的原理。（3分）4.W山用脱模法制作脊型玻璃波导的工艺流程。（5分）5.画岀用Ti扩散LiNbO3制作折射率调制型光栅的工艺流程图。（5分）6.说明光波导激励方法中的光栅耦合的特点（优缺点）。（7分）1.简述波导型马赫-曾德干涉仪实现分频的原理。（7分）《集成光学》试卷答案一、填空题1.单八集成光路、混合集成光路、准单

5、片集成光路（准混合集成光路）2.埋入型、脊型、加载型、电压感应型3.防止在分支点产生第二个横向模4.拉曼-纳斯衍射、布拉格衍射5.电信号的功率、电信号的频率6.热扩散法、离子交换法、离子注入法7.在流动气体中加入水蒸气8.3.96二、判断题1.72.X3.X4.75.X6.X7.V8.V9.V10.X三、简答题1.波导层上界而临界角氏=arcsin（X./h7.）波导层下界IfiJ临界角沒、=arcsin（/t5/nf）当怂＜沒＜90°时，导模：当氏＜沒＜氏时，衬底辐射模；当沒＜氏时，包层衬底辐射模

6、2-^MW2）H、’:0E:pHE_:'Aco£（}n~'，_jco£{}n2dx3.弯曲波导外侧波导光的相速度大于A侧波导光的相速度，所以在大于弯曲波导半径部分的光波，在半径方向上存在着辐射损耗；弯曲部分入口处的场分布不匹配，使入射光的部分功率辐射进衬底造成功率损耗。3.布拉格条件凡=儿+《尺4.溅射法使溅射气体（Ar,Ne等惰性气体）通过放电等离子化，位于等离子体中的靶材（用于制作薄膜的材料）由于正离子的轰击，靶材的原子被打出，这些原子淀积在衬底上形成薄膜。（I）涂伤光致0）除上光》抗刑淀WTi

7、M拓壤19坡积Ti

8、/2'fc=27r(jn+1/2),m=l、2、3^.->3=1、^->4=0f=f'L=0、f=A则有,2nAL这说明要想使1端输入的不同频率的光波分开，频率间隔