光电子学课件.ppt

课程简介;以光的电子学效应基本理论和应用原理为研究对象，即通过光与物质的相互作用，实现光与电信号或能量的相互转换，由近代光学与电子学相互交叉形成。

光电子学包括电光转换和光电转换理论及器件的研究、设计及制造。

实现光电（optical-to-electrical）或电光（electrical-to-optical）转换的器件称为光电子器件。有哪些？

基于光电子学的技术称为光电子技术：激光技术，光纤通信技术，电子眼，远程传感技术，医学诊断技术，光学信息技术。

;光电子学;参考资料;本课程的主要内容;光电子学;电信号;光电子学的基础—激光;*;*;调制;光学调制技术;*;课程特点;主要内容;;;本章内容;2.1张量的基本知识;*;*;P的每一个分量都与E的三个分量存在着线性关系

坐标系确定后均为常数

各向异性介质的电极化性质必须用九个数才能完整地描述，这九个数可构成一个3×3的矩阵，即为二阶张量：;一般的，如果物理性质T，使两个矢量物理量P（P1，P2，P3）和q（q1，q2，q3）建立如下关系

其中Tij均为常数，则称Tij构成二阶张量。

;用二阶张量描述的物理性质;;4、对称二阶张量

二阶张量[Tij]中，如果Tij=Tji，则称该二阶张量为对称二阶张量。独立分量减少为6个。

应力型张量：

应变型张量：

;2.1.2高阶张量;*;*;若二阶张量对称，三阶张量具有如下性质：

因此，后两个双下标可按前述规律简化成1～6的单下标，即简化为;三阶矩阵描述的物理量

压电模量，

二阶非线性极化系数，

线性电光系数，;四阶张量：两个二阶张量或一个三阶张量与一个矢量之间存在线性关系时，其线性系数为四阶张量的形式。

如：

易知：四阶张量为9×9或3×27的矩阵，有81个分量。

下标简化后：可由6×6的矩阵表示，减少为36个分量。;;2.1.3总结;2、张量阶数=作用量阶数+感生量阶数

3、张量分量的物理意义

如二阶张量电导率，

则为沿j方向的单位电场强度在i方向上感生的电流密度。

;2.2张量分量的坐标变换;*;确定坐标轴变换规律

矢量分量在新旧坐标系下的关系

二阶张量分量的坐标变换规律

常用高阶张量的坐标变换公式;2.2.1坐标轴的变换;*;2.2.2矢量分量的坐标变换;*;*;注意：

（1）坐标变换关系式两边都是矢量，但这两个矢量是同一个物理量，只是在新旧坐标系下的表示不同而已。二阶张量关系式中两边也是矢量，是两个不同的矢量，即作用量和感生量。两种关系式都是矩阵相乘的形式，但物理意义不同。

（2）旧坐标系和新坐标系相互转换，旧?新为正变换，新?旧为逆变换。两者的求和下标及自由下标有何差异？;2.2.3二阶张量分量的坐标变换;2、二阶张量分量坐标变换定律展开式

有9个分量，也有9个分量，两两之间都发生关联，即;矩阵形式表示如下;*;4、二阶张量分量坐标变换的矩阵运算

按上述正变换的推导方法推导出逆变换矩阵，可得

;2.2.4三阶张量分量的坐标变换;三阶张量有27个分量，则变换前后的27个分量两两之间都发生联系，变换矩阵共有27×27个分量。

以简化形式表示为：

;总结