集成光电子学题集

考试题型及分值1. 填空题：10空，每空2分，共20分。2. 概念题：5个，每个3分，共15分。3. 判断正误：10个，每个2分，共20分。4. 简答题(包含推导或者 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 )：7题，每题6~8分，共45分。C1概论1. 什么是集成光路？集成光电子学的概念。·.1969年，美国贝尔实验室(BellLab)的S.E.Miller首先提出了“集成光学”的概念。–通过集成，原先庞大的光电子系统可以被缩小至几个平方厘米的尺寸范围内。–由于所有器件都在衬底上固定，因此制成之后，即无需装调(震动影响小)。–光信号限定在光纤或者光波导中传播(不受空气扰动、潮湿、灰尘的影响)。2. 最早提出"集成光学"概念的是？S.E.Miller首先提出了“集成光学”的概念3. 1970年对集成光电子学而言有重要意义的几项技术进展是什么？(1)AlGaAs双异质结半导体激光器实现室温条件下连续工作。(2)光刻技术获得突破性进展(3)光纤损耗突破20dB/km下限。(4)1987年：光子晶体概念的提出。4. 用光子作为信息载体，相比于电子，具有哪些优势？(1).光子为玻色子，不带电荷，不像电子那样存在相互排斥的电磁作用。在空间中不同的光可以平行或者交叉传播而不相互干扰。因此光信号的传输具有高度的并行性。(2).相比于电子，光子振荡频率要高出几个数量级，因此具备非常强的载频能力。(3).光子的强度、振幅、偏振、相位等多种物理量均可作为信息载体，因此 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 灵活性很高。5. 集成光路相比于分立器件构成的空间光路有何优势？(1)集成带来的稳固定位：集成是在同一块衬底上制作若干个器件，因此不存在第二代器件面临的组装问题，所有器件位置固定，对振动和温度等环境因素的适应性较强。(2)易于调制导波光：集成光路使用的光波导属于单模波导，利用电光效应(EO),声光效应(AO),热光效应(TO)可以很好地实现光调制。(3)工作电压低，相互作用长度短。单模光波导控制电极间的距离可以做到非常小，因此实现在低电压控制的同时，相互间的作用强度反而更大。(4)动作迅速。电极尺寸减小，分布电容也大为减小，实现开关与调制的高速化。(5)功率密度高。导波光被限定在极小的空间内，功率密度远高于空间光束的功率密度，容易实现非线性效应，依此制成相应的器件。(6)体积小、重量轻。器件尺寸即数平方厘米的衬底尺寸，因此体积小、重量轻。6. 光电子集成的方式有哪两种？两种集成方式的概念是什么？分别举例2~3种。功能集成定义：把不同功能的光电元件集成在一起，制造出具备新的功能，或者具备更高性能的器件。功能集成可大幅降低连接点数目；例1.半导体激光器(LD)与光调制器(opticalmodulator)集成例2.LD与隔离器的集成例3.集成光收发器个数集成定义：将多个相同功能的光电子元器件集成在一起，即构成所谓的个数集成。一列上集成几个到数十个元器件，形成一维阵列器件。一个平面上集成纵横数个到数十个，甚至更多个元器件，构成二维阵列器件例1阵列式光源及接收器例2：矩阵式光开关7. 判断正误：（1）矩阵式光开关属于功能集成器件。（2）集成调制光电二极管属于功能集成器件。（3）混合集成的主要优势是 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 选择的范围更宽。(4)功能集成的主要优势是材料选择的范围更宽。8. 什么是单片集成？什么是混合集成？单片集成及混合集成各自的优势以及劣势是什么？1.单片集成概念：所有光电子器件经晶体生长、光刻、刻蚀及成膜等制作工艺集成在同一块半导体或者晶体衬底上，即构成“单片集成”。一旦技术确立，便可批量生产。特点：对于光电子集成而言，不同的器件需要不同的材料体系。光电子集成更为复杂。2.混合集成概念：用不同的制作工艺制成各部分器件以后，组装在半导体衬底或者光学晶体衬底上即构成“混合集成”特点：使用不同材料体系，允许不同类别的器件各自选择最合适的材料和工艺以取得最好的性能。C2平面介质波导理论1. 在介质波导中，定义有有效折射率，请写出有效折射率的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达形式？对于图示的平板介质波导()，使光波完全限定在芯层中传播，有效折射率需要满足怎样的条件？出现衬底辐射模的条件？出现包层衬底辐射模的条件？(由入射角、有效折射率或者传播常数给定)定义有效折射率（或者有效模系数）满足衬底辐射模的条件衬底包层辐射模的条件：2. 光波在平板介质波导(芯层、衬底及包层折射率分别为，且)中导行传播的条件用传播常数表示应为：。3. 在二维介质光波导中存在两种相互独立的模式，分别为？两种模式其基本场量具有什么样的特征？二维介质光波导中的导波模式的场分布在芯层、包层、衬底层分别具有什么样的特点？在平板介质光波导中存在两种相互独立的模式TE模式和TM模式。对于TE模式，只存在三个分量：对于约束在芯层传输的光波场而言，在芯层中为振荡形式(正弦余弦形式),在芯层两侧为指数形式,并随着远离芯层而衰减。对于TM模式，只存在三个分量：对于约束在芯层传输的光波场而言，在芯层中为振荡形式(正弦余弦形式)，在芯层两侧为指数形式，并随着远离芯层而衰减。4. 求解梯度折射率波导中模式有效折射率的近似方法有哪些？1.多层近似法2.光线近似法3.WKB法5. 判断正误：(1)平板型的光波导，光只受到一个方向的限制，在光波导的芯层，光束能量会因为衍射而发散。(2)在折射率相差较小的介质构成的条形波导中，不存在纯粹的TE模式及纯粹的TM模式，而是构成所谓的混合模式(hybridmode)。（3）条载式光波导是一种平板光波导。(4)在平板波导或者条形光波导中，导波模式的能量完全限定在芯层中传播，没有能量进入到包层或者衬底。(5)对非对称平板介质波导，每个模式都存在一个截止波长，当输入光波的波长小于该介质波长时，相应的模式截止。(6)对称平板截至光波导TE和TM模式的最低阶次模式不存在截止波长。(7)同阶次TE模式的截止波长比TM模式的截止波长大。6. 折射率相差较小的介质构成的条形波导中存在哪些偏振模式？这些偏振模式是纯粹的TE模式或者纯粹的TM模式吗？在折射率相差较小的介质构成的条形波导中，不存在纯粹的TE模式及纯粹的TM模式，而是构成所谓的混合模式。以为主要成分的模式称为模式（准TE模式），类似于平板光波导中的TE模式。以为主要成分的模式称为模式（准TM模式），类似于平板光波导中的TM模式。7. 试描述条形光波导中导波模式的场分布的基本特征。8. 马卡提利法求解条形光波导，采用了哪些近似？选取这些近似条件的理论依据是什么？沿波导传输的导行波其传输功率主要集中于I区，II，III，IV及V区传输的功率都远小于I区。而四角的功率又远小于II~V区。C3耦合模理论1. 什么是模式耦合?耦合模理论是如何处理或者描述扰动波导中光波的传输行为的？但是实际的波导总存在材料或者结构上的缺陷，或者人为引入材料或结构上的扰动，使得一个导波模可以激发其他导波模或者辐射模，原来的导波模在传播过程中，一部分功率会转移至辐射模或者其他导波模式中去，这种现象就是模式耦合。没有损耗的波导结构，沿传播方向（z轴方向）不变，该波导可以支持几个由波导结构和边界条件确定的导模。这些导模彼此正交。在传播过程中，各阶导模独立传播，没有相互耦合与交换。如果轻微的改变波导结构，例如在波导临近的区域引入较小的折射率变化，原先的模式就不再相互独立而是相互耦合在一起。2. 判断正误:（1）波导结构决定的模式（包括辐射模）构成了一套完备的正交函数，输入波导的任意电磁场都可以分解为这些模式的叠加。(2)耦合模理论表明，受到扰动的波导中的光场，可以表示为不受扰动的波导各阶模式的叠加；(3)耦合模方程通常只考虑很少数量的模式，选择哪些模式，由实际的物理条件而定;(4)各向同性介质，正交偏振的模式之间的耦合不可能发生;(5)各向异性介质，正交偏振的模式之间的耦合不可能发生;(6)在不存在损耗的波导中传输的互相耦合的模式总的传输能量不变；(7)根据耦合模理论，理想条件下，逆向耦合可以实现100%的耦合效率；(8)根据耦合模理论，理想条件下，同向耦合可以实现100%的耦合效率。(9)一个波导中可以存在多个导波模。这些模式可以被选择性的单独激发，也可以被一起激发。选择波导中的导波模是激发的导波模式的叠加。理想条件下这些模式相互独立的传播，并始终保持各自初始的状态。3. 概述同向耦合光波导(两个波导)中光波传输的基本规律。（1）两波导中传输的功率具有周期性。光功率的最大值和最小值在两波导中交替出现。（2）令显然，F参数决定了最大耦合功率。显然相位失配越小，则F越接近于1，最大耦合功率越大。相位失配越大，则F越接近于零，最大耦合功率越小，并趋于零。（3）耦合长度及周期。最大耦合功率发生在使的位置。即时，耦合至波导II的功率最大。耦合功率达到最大的最短距离：称为耦合长度最大耦合功率出现的周期为（4）如果使两波导完全相同，则波导中的模式具有相同的传播常数，耦合参数F=1。能量可以在两波导间完全转移，100%。耦合长度耦合系数越大，则耦合长度越短。4. 由于严重的相位失配，在两平行光波导中逆向传播的导播模式之间很难发生耦合，为了使其高效耦合，需要引入附加因素。例如，可以通过在两波导间引入折射率的周期扰动，实现该目的。5. 解释光波导中逆向传播的模式很难发生的原因。6. 周期性折射率扰动引入的耦合系数可以表示为，其中为正实数。为了使传播常数为的前向传输模式与传播常数为的后向传输模式高效率地耦合，应满足___的引入可以使_______。C4电光集成器件1. 对于LiNbO3晶体，沿哪个方向施加电场可以获得最强的线性电光效应？电光效应引起的折射率的变化量取决于电光常数和外加电场。当外加电场的方向改变时，折射率变化量的符号也相应改变。LN中，是最大的电光常数，在z轴方向施加电场，对e光可以有最大折射率变化。LN最大击穿电场强度是在该电场强度下，由引起的折射率变化量为。2. 判断正误:（1）泡克尔斯效应，或者线性电光效应，折射率的变化与电场强度的平方成正比；（2）克尔效应，折射率的改变与电场强度成正比；(3)光调制用于将信息加载与光波，而光开关则用于实现光信号的切换；(4)一般而言，电光开关的速度要比声光开关的速度慢；（5）LiNbO3晶体电光系数张量元中最大的一个是。3. 理想定向耦合器实现能量完全转移的条件？如何用理想定向耦合器实现功率平均分配的1*2的功率分数器？（1）两波导具有相同的传播常数（2）对于理想的定向耦合器（不存在相位失配），能量完全由一个波导耦合进入另外一个波导的传播距离为4. 使用具有电光效应，声光效应，磁光效应，非线性效应的材料作为衬底形成光波导，利用外部信号控制光，或者将信息加载于光频载波之上，以实现波导型光调制器。5. 试概述定向耦合器型电光调制器的工作原理。(由交叉态切换到直通态，相位失配满足怎样的条件？100%调制时，定向耦合器两臂中有效折射率之差为？)6. 用=表示直通态，×表示交叉态。试在由定向耦合器型矩阵式光开关上标注，实现特定的光路切换。例如：1,2,3,4输入信号分别切换至4’，3’，2’，1’输出。(a)横梁式（b）简单树状7. 描述马赫-增德尔干涉仪型电光开关的工作原理。通过改变施加在电极上的电压，有效光程长度会发生改变。如果施加电压，使两臂传输的光波有的相移变化，相位相反的光波叠加后会使输出波导的输出光场为零，输出光被截止。该调制器可以通过施加电压，将传输状态的光转换为非传输态。8. 什么是模式转换器？什么事电光模式转换器？模式转换器的主要功能就是通过特殊的结构设计实现波导中传输的光波由一种模式向另外一种模式的转换。电光模式转换器：在电光介质构成的光波导中，可以通过外加电场引起的折射率扰动，实现不同模式之间的耦合，即实现波导传输模式的转换，9. 分别为电光条形光波导中类TE模式和类TM模式的有效模系数，在波导上施加有周期为的电场。为了实现能量在TE模式和TM模式之间的高效转换，两模式的传播常数应满足相位匹配条件，假定光波波长为，相应公式应写为。10. 图示偏振无关型可调谐滤波器的基本工作原理。滤波功能如何实现？如何实现可调谐？11. 图示为一种电光可调谐滤波器的结构。试描述滤波器实现滤波的基本原理?滤波的可调谐性是如何实现的，请具体描述。C5声光集成器件1. 什么是弹光效应？介质在外力作用下发生弹性形变，进而引起介质折射率被改变的现象称为弹光效应2. 什么是声光效应？声波及超声波的传输造成介质中各质点的振动，产生应力和应变，因而引起介质折射率的周期性变化，且周期等于声波波长，这就是通常所说的声光效应。3. 声光衍射一般可以分为布拉格衍射和拉曼-奈斯衍射。4. 共线声光效应和非共线声光效应的区别是什么？分别可以对光波有怎样的影响？答:非共线声光作用：入射光波与入射声波的传播方向存在一个夹角；共线声光作用:入射光波与声波传播方向在同一条直线上。非共线的声光相互作用，利用声波形成的光栅的布拉格衍射改变光波的传播方向；共线声光作用利用声场改变光波的传播模式。5. 什么是声表面波？声表面波(瑞利波)有什么样的特点？声表面波是沿媒质表面传输的弹性波。典型的声表面波：瑞利波。特点：质点运动轨迹呈椭圆。质点即受到剪切力的作用，又受到压缩力的作用。随距离表面的深度，质点振幅随指数衰减。6. 判断正误：(1)光波被声光栅衍射，频率不会发生变化。(2)如果形成声光栅的声波是单色谐波，则布拉格衍射只对m=1阶成立。(3)声光模式转换器的转换频率可以调谐，这种调谐是通过调节声波功率实现的。7. 产生声表面波所采用的压电基片有压电单晶、压电陶瓷和压电薄膜三大类。8. 共线集成声光集成器件的基本结构单元是集成声光偏振模转换器和偏振模分束器。集成声光偏振模转换器和偏振模分束器各有什么功能？集成声光偏振模转换器：功能：将特定频率的光波由TE模式转换为TM模式。或者将特定频率的光波由TM模式转换为TE模式。实现光波由一种偏振模式到另外一种偏振模式的转换。偏振模分束器：功能：光波导中传输的TE及TM模式的光波分开到两个不同的光路中传输。9. 图示为一种偏振无关型声光可调谐滤波器。(1) 它由哪些基本的结构单元构成，试在图中标出。基本构成：偏振分束器+声光偏振模转换器+偏振分束器。(2) 请描述器件的工作原理。输入光波经过第一个PBS，被分离为不同的偏振态。TM直通态，上路；TE交叉态，被送入下路。上下两路光波导都被嵌入声波导中，TM和TE光波在第二个PBS重新合并。对于不满足相位匹配条件的光波，合并后由上路输出。满足相位匹配条件的光波，TM变为TE，TE变为TM，合并后由下路分出。只有特定波长的光波才能满足相位匹配条件，因此，可以实现对满足相位匹配条件光波的滤波功能。改变声波频率，可以调节满足相位匹配的波长，实现不同波长光波的分出，因此实现一种可调谐滤波器。10. 图示声光分/插复用器如何实现特定波长光信号的插入和分出功能的？C6集成光源和波长转换器1. 为了满足光纤通信系统对带宽的要求，需要半导体激光器在高速调制条件下也能保持单模工作，即实现动态单模激光。分布反馈半导体激光器(DFB-LD)及分布布拉格反射半导体激光器(DBR-LD)可以满足这样的要求。2. 画出分布反馈半导体激光器的基本结构，标出各部分名称。请问：(1)振荡波长与那些因素有关？(2)怎样可以改变分布反馈半导体激光器的输出波长？(1)由公式可知有效折射率和衍射光栅周期共同决定了振荡波长。改变有效折射率、衍射光栅周期、或同时改变两者，可改变半导体激光器的振荡波长。(2)分布反馈半导体激光器，它在有源层旁有一个纹波层，称为导波层，导波层具有光栅结构，并分布在整个谐振腔中。光辐射由有源层扩展至导波层，该层周期性的光栅结构对光的辐射形成部分反射，从而提供光反馈机制，这种反馈分布在整个谐振腔中，因而是分布式的。分布反馈半导体激光器允许输出激光的波长为是导波层周期性光栅结构对应的布拉格波长由于高阶模式输出需要满足的阈值条件过高，因此通常只有对应的两个模式输出，分布反馈式半导体激光器的谐振腔本身具有模式选择的能力。对称结构在附近输出两个波长，在实际制作工艺中，通过引入非对称的结构可以产生单模输出。3. 合波光路是多波长半导体光源的重要构成部分，合波光路可使用Y分支回路，星型耦合器，多模干涉光路及阵列波导光栅等。4. 半导体可调谐激光器由哪三部分构成？有哪些方式可以实现半导体激光器输出波长的调谐？三部分：有增益区和谐振腔的光源二极管；用于改变和选择波长的可调谐系统；波长稳定装置。半导体材料折射率和最大增益对应波长很容易随温度、压力、载流子浓度、电场强度等变化而变化，因此可以利用这些参量调谐。5. 什么是波长转换器？波长转换器是把光信号由一个波长转换到另一波长的器件。6. 按照波长转换过程是否经过光/电变换，波长转换器可以分为:光/电/光波长转换器和全光型波长转换器。7. 基于半导体光放大器的全光波长转换器可以采用交叉增益调制、交叉相位调制以及四波混频效应等不同的工作机制。8. 试描述半导体光放大器型全光波长转换器的交叉增益调制机制？半导体光放大器工作于饱和状态，强度调制的信号光进入放大器，消耗放大器中的载流子，导致放大器的增益随泵浦光强而变化。当信号光λS的光强增大时，光放大器的增益减小。信号光的信号减小，则光放大器的增益恢复至初始值。信号光λS与未被调制的连续的探测光λp（λC）一同耦合进入光放大器中，通过反向的增益调制实现对连续的探测光的调制。这样信号光的信息通过增益调制传递给了探测光，从而实现了波长转换。转换前后的信号反相。9. 判断正误:(1)利用四波混频效应，可以实现100Gb/s以上的信号转换能力。(1)利用非均匀衍射光栅代替均匀衍射光栅，可调谐半导体激光器可以实现超过100nm的宽范围波长调节。（3）四波混频是一种非线性光学效应。10. 光/电/光型波长转换器可以采用那些方法。它们是如何实现波长转换的?答:直接调制法和外调制法。载波光波长为的输入光信号，由光电探测器转变为电信号，然后驱动（调制）一个波长为的激光器，或者通过外调制器去调制一个波长为的激光器的输出，实现波长转换。C7磁光隔离器和环行器1. 判断正误：(1)法拉第旋光效应中，光波偏振面的旋转方向仅与磁场H方向有关，而与光波的传播方向无关；(2)线偏振光沿非磁性单轴晶体晶轴传播，偏振面会发生旋转，该偏振面的旋转具有互易性。(3)光波在磁光材料中沿垂直于磁化方向的方向传播，发生法拉第旋光效应。(4)磁致双折射效应与外加磁场的方向是有关的。（5）利用石英晶体的双折射实现的旋光效应是互易的。2. 磁性物质沿不同方向磁化的性质不同，此现象称为磁性的各向异性。磁化性质的各向异性来源于哪三个因素？1．结构上的各向异性2．形状上的各向异性3．应力的各向异性3. 什么是磁光效应？举出三种不同类型的磁光效应。 磁光效应：光波在顺磁性、铁磁性及亚铁磁性材料中传输，其传输特性会因这些物质的磁性而改变，这种现象称为磁光效应。磁光效应包括法拉第旋光效应、磁光克尔效应、磁致双折射效应等4. 什么是法拉第旋光效应？试简述法拉第旋光效应的基本原理。法拉第旋光效应：线偏振光在磁光材料里传输，其偏振方向由于外加磁场的作用而发生旋转，称为法拉第旋光效应。基本原理：旋光效应是介质与光波电场、磁场相互作用的结果，因此这一现象与介质的介电张量、电导张量以及磁导张量密切相关。对于各种磁光效应，均可以归于介电张量非对角元的改变所致。5. 目前在集成光电子学中最常用的磁光材料主要是钇铁石榴石(YIG)，它在波长1.1~1.5微米之间吸收系数很低，而且有很大的法拉第旋转角，各个波长范围包含了光通信传输的最佳范围，因此可以制成调制器、隔离器、开关、环行器等磁光器件。6. 磁光隔离器的基本构成？各个元件的基本功能是什么？磁光隔离器的基本工作原理是什么？如果去掉其中的检偏器，会对隔离器的性能产生怎样的影响？工作原理：一束线偏振光沿光轴通过石英晶体时，由于石英折射率的各向异性，其偏振面会相对于入射光旋转一定角度，如果使该偏振光反向通过石英晶体，则偏振面再次旋转，并与入射光的偏振面重合，正反传输时引入的偏振面的旋转相互抵消，这是一种具有互易性的旋光效应。一般的旋光物质都具有这种特性。而当一束偏振态为A的线偏振光沿磁光材料磁化强度方向传播，即正向通过法拉第旋转元件时，将产生一个法拉第旋转角使光的偏振态变为B。当偏振态为B的偏振光反向通过该元件时，其偏振态不再变为A，而是继续旋转了，变为偏振态C。偏振态C与偏振态A方向夹角为此为法拉第旋光效应的非互易性。基本构成：法拉第旋转器（法拉第旋转体，永久磁铁)起偏器，检偏器。7. 什么是环行器？环行器的基本功能是什么？环行器有哪些重要应用？环行器是一种多端口非互易无源器件。通常有三个或者四个端口。基本功能:当光信号从环行器的一个端口输入时，在器件中，只能沿规定的顺序传输.应用:可用于光通信、光纤传感以及光纤测试系统之中，使系统结构简化，性能提高。8. 图示为四端口光环行器。(1) 它由哪些部件构成？试在图中标出。它由偏振光分束器、全反射棱镜、45o石英旋转器和45o法拉第旋转器各一对构成。(2) 请概述该环行器的工作原理。图示为光波由端口1传输至端口2的过程。从端口1入射的非偏振光（或者任意方向的偏振光）被偏振分光镜分解为两束独立传播的线偏振光，一束偏振光被反射，一束偏振光透射。两束偏振光均经过45o石英旋转器(互易)和45o法拉第旋转器(非互易)，共旋转90o，因此从端口2输出。由端口2入射的光波镜偏振分光镜分束后，两独立传播的偏振光再次通过各自光路上的45o石英旋转器和45o法拉第旋转器。由于45o石英旋转器的互易性，其旋转角度为-45o，法拉第旋转器为非互易性器件，偏振光旋转45o，总旋转角度为0o。因此光波合束后从端口3输出。可以以相同的方法分析端口3以及端口4入射的光波。可以发现端口3入射的光波从端口4输出，端口4入射的光波从端口1输出。(3) 任意给出一束光(非偏振，或者任意方向偏振)，能够画出偏振光在整个光路中的偏振态。9. 两个三端口环行器是否可以组合构成一个四端口光环行器？如果可以，应该如何去实现？10. 如何利用图示三端口光学环形器和布拉格光栅(FBG)实现对两复用信号和的解复用功能？试画出系统结构简图，并阐述基本原理。或者两路信号的复用功能？或者三路及更多路信号的复用与解复用？C8光纤光栅及阵列波导光栅1. 试由相位匹配条件，推导光纤布拉格光栅的布拉格波长的表达形式。2. 判断正误：(1)Taper光栅是去除了旁瓣的光栅，因此可以降低光纤通信系统中信道之间.的串扰。（2）长周期光栅可以将纤芯内传输的前向传输模式耦合成一个前向的包层模，满足相位匹配条件需要的光纤光栅周期较长。(3)参Ge的石英光纤具有光敏特性，对可见光最为敏感。（4）FBG传感器通过外界物理量对布拉格波长的影响实现传感。3. 光纤布拉格光栅是FBG传感器的核心器件。(1)试写出光纤布拉格光栅的布拉格波长的表达形式。试通过分析该表达形式，给出FBG传感器的基本工作原理。4. 比较实用的光纤光栅的制作方法有：全息干涉法、相位掩模法、逐点写入法，其中，逐点写入法比较适宜于长周期光纤光栅的写入。5. 阵列波导光栅一般为对称结构，基本结构由三部分组成：输入输出光波导阵列；自由传播区（平板波导）；弯曲的光栅波导阵列。长度不同的多个弯曲波导引起各波长通道具有不同的相位延迟，在输出的扇状平板波导上变换为衍射角的变化，使不同波长分离后出射。当弯曲波导之间的相位延迟满足光栅方程时，阵列波导可以实现复用/解复用功能。6. 阵列波导光栅，输入/输入波导的端口的位置和弯曲阵列波导端口的位置配置需要满足罗兰(Rowland)圆规则。7. 试述图示插/分复用器的工作原理。