2011级《光电综合设计》题目

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1、2012级《光电综合设计》题目1、半导体中载流子浓度的计算分析设计任务：若锗中含有一定数量的杂质元素Sb，试根据要求分析杂质浓度与电离度以及电离温度之间的关系：（1）当Sb浓度分别为和时，计算杂质99％，90％和50％电离时的温度各为多少？（2）根据一定杂质类型和杂质浓度，画出电离度和温度的关系图线，并确定半导体处于强电离区（电离度>90％）的温度范围。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）调整输入数据，得出相应结果，并进行分析。参考：《固体电子导论》载流子浓度2、光学系统中的物像关系设计任务：（1）已知，确定上图所示光学系统的主面、焦点位置，以及焦距；（2）

2、对任意输入的物距、物高，计算出像距、像高。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）可根据输入的不同参数值，查看结果。参考：《应用光学》光学系统中成像原理3、椭圆偏振光的仿真计算设计任务：根据椭圆偏振光公式：（1）做出对应不同值的椭圆偏振图；（2）两椭圆（包括圆）偏振光的叠加。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）可根据输入的不同参数值，查看结果。参考：《物理光学》椭圆偏振光4、光波在介质面上反射折射仿真计算设计任务：根据菲涅耳公式和反射、折射定律，当入射角时，（1）求与的关系，以及的方向；（2）作出随入射角的变化曲线；（3）作出随的变化曲线。设计要求：（1

3、）具有友好输入输出界面；（2）可输入不同的入射角，查看结果。参考：《物理光学》光波在介质面上的反射和折射5、多缝衍射光强分布计算仿真设计任务：利用计算机模拟显示Fraunhofer多缝衍射的光强分布曲线分别作出：（1）多缝干涉光强分布曲线；（2）单缝衍射光强分布曲线；（3）多缝衍射光强分布曲线；（4）分别作出以上分布曲线对应的图样；（5）当遮住偶数缝时相应的光强分布图；（6）当遮住3的倍数缝时相应的光强分布图。讨论：（1）多缝干涉随……..变化而变化，.…..增大，光强……（2）单缝衍射随……..变化而变化，…...增大，衍射光强……（3）多缝衍射随……..变化而变

4、化，…...增大，衍射光强……，两个主极大之间有……极小，有..….次极大…...设计要求：（1）有友好输入输出界面；（2）对影响光强分布的一些参数（如缝宽a、缝周期d、光波波长，缝数N等）可调，并可根据调整的参数作出相应的光强分布曲线和图样。提示：多缝衍射光强公式，为计算方便，可以取。参考：《物理光学》多缝衍射6、高斯光束特性参数的仿真计算设计任务：某平凹腔激光器，若已知凹面镜曲率半径，腔长及激光波长。求它所产生的高斯光束的腰斑半径的大小和位置，以及该高斯光束发散角的大小。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）可改变参数值（曲率半径，腔长、激光波长），查看结

5、果变化情况；（3）比较所得结果，分析曲率半径、腔长以及激光波长分别对高斯光束的腰斑半径和发散角有何影响。参考：《激光原理》高斯光束7、光学谐振腔的设计设计任务：有一平面镜和曲率半径为的凹面镜，画出光束发散角与腔长的关系曲线。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）可输入不同凹面镜曲率半径值，查看结果变化情况。参考：《激光原理》光学谐振腔与激光模式8、高斯光束传播轨迹的模拟设计任务：作图表示高斯光束的传播轨迹（1）基模高斯光束在自由空间的传播轨迹；（2）基模高斯光束经单透镜变换前后的传播轨迹；（3）基模高斯光束经调焦望远镜变换前后的传播轨迹。设计要求：（1）具有友

6、好输入输出界面；（2）可改变参数值（腰斑半径，高斯光束束腰距单透镜距离，透镜焦距），查看结果。参考：《激光原理》高斯光束9、高斯光束透镜变换特性的分析设计任务：已知高斯光束腰斑半径，沿轴传播（1）画出该高斯光束在均匀介质中的传播轨迹；（2）若已知该高斯光束束腰距单透镜距离，透镜焦距，求经单透镜后出射光束束腰的半径及束腰距透镜距离；（3）作图表示：①高斯光束单透镜变换中的束腰位置关系（即分别等于时，随变化的关系曲线）；②束腰光斑半径的变换关系（即分别等于时，随变化的关系曲线）。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）可改变参数值（，，），查看结果。参考：《激光原理

7、》高斯光束10、平行平面腔模的迭代解法设计任务：设平行平面腔为对称条状腔，反射镜宽度为，腔长，利用条状腔的模式迭代方程，演示平行平面腔中自再现模的形成过程。作出第1次和第300次渡越后的振幅和相位分布曲线。设计要求：（1）具有友好界面；（2）可输入不同渡越次数和波长，查看结果。参考：《激光原理》光学谐振腔与激光模式11、光电探测器光电流的计算设计任务：计算光电探测器的光电流。设计要求：（1）具有友好输入输出界面；（2）参量可任意输入；（3）模拟输入一组数据（数据值应与实际相当），给出结果。参考：《光电子学》光电探测器12、半导体激光器静态特性的计算设计任务：仿照