光学知识综合.doc

1． 光的干涉
只有两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象。
两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。
2． 光的散射
物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
3． 光的色散（dispersion of light）
复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。

红，绿，蓝被称为光的“三原色”因为自然界红绿蓝三种颜色无法用其它颜色混合而成的，而其他颜色可以通过红、绿、蓝光的适当混合而得到的。
红光频率最小，紫光的频率最大，介质中，红光速度大，紫光的传播速度小，因此介质对红光的折射率小，对紫光的折率大（n=c/v）．
4． 光的衍射
光在传播过程中，遇到障碍物或小孔（窄缝）时，它有离开直线路径绕道障碍物阴影里去的现象。这种现象叫光的衍射。衍射时产生的明暗条纹或光环，叫衍射图样。证明光具有波动性。
产生条件：小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小，或者跟波长差不多时，光才能发生明显的衍射现象。
5． 光的折射
光由一种介质进入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时,方向发生偏折的现象叫做光的折射。
光线在哪种物质中传播的速度快，那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角
6． 折射率--refractive index
光在真空中的相速度与光在介质中的相速度之比值。光由相对光密介质射向相对光疏介质，且入射角大于临界角.即可发生全反射。

光从真空射入介质发生折射时，入射角的正弦值与折射角正弦值的比值（Sin/Sin)n叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。 设光在某种媒质中的速度为v，由于真空中的光速为c，所以这种媒质的绝对折射率公式： n=c/v
光从介质1射入介质2发生折射时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率，即“相对折射率”。
相对折射率公式：n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2
7． 多普勒效应
相对运动体之间有电波传输时，其传输频率随瞬时相对距离的缩短和增大而相应增高和降低的现象。
波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者走近波源时观察到的波源频率为（c+v）/λ，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（c-v）/λ。
8． 光隔离器
半导体激光器及光放大器等对来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，并导致性能恶化。因此需要用光隔离器阻止反射光。光隔离器是一种只允许光沿一个方向通过而在相反方向阻挡光通过的光无源器件。它通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，隔离度代表了光隔离器对回波隔离（阻挡）能力。光隔离器是一种非常有用的器件，通常被使用在光路中用来避免光路中的回波对光源，泵浦源以及其他发光器件造成的干扰和损害。包括偏振无关型在线式光隔离器和偏振相关小型化光隔离器。
在半导体激光源和光传输系统之间安装一个光隔离器，可以在很大程度上减少反射光对光源的光谱输出功率稳定性产生的不良影响。
9． 凸透镜
凸透镜的五种成象规律
(1) 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时，则在象方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实象；
(2) 当物体位于透镜物方二倍焦距上时，则在象方二倍焦距上形成同样大小的倒立实象；
(3) 当物体位于透镜物方二倍焦距以内，焦点以外时，则在象方二倍焦距以外形成放大的倒立实象；
(4) 当物体位于透镜物方焦点上时，则象方不能成象；
(5) 当物体位于透镜物方焦点以内时，则象方也无象的形成，而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚象。
10．光的偏振
光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。
任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。
偏振光的分类：
（1）在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。
（2）光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅不等，在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，这种光称为部分偏振光。
（3）在光的传播过程中，空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动，且电矢量端点描出一个椭圆轨迹，这种光称为椭圆偏振光。
（4）旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光，是椭圆偏振光的特殊情形。
11．光耦合器--optical coupler
光耦合器（OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。光耦合器一般由三部分组成：光的发射光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比（越大越好）。光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离
12．可见光的波长
可见光的波长范围在770～390纳米之间。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。770～622nm，感觉为红色；622～597nm，橙色；597～577nm，黄色；577～492nm，绿色；492～455nm，蓝靛色；455～390nm，紫色。
蓝色和紫色属于短波，红色属于长波，黄色和绿色处于可见波长范围的中间部分。