光电技术期末复习题

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太阳能电池材料期末复习题

太阳能电池材料期末复习题

太阳能电池材料期末复习题1.半导体太阳能光伏电池工作原理的四个基本过程。

答:第一,必须有光照射,可以是单色光,太阳光和模拟光源。

第二,光子源注入到半导体内后,产生电子-空穴对,且电子-空穴对具有足够的寿命。

第三,利用PN结,将电子-空穴对分离,分别集中于两端。

第四,被分离的电子和空穴,经由电极收集,运输到电池体外,形成电流。

2.空间电荷区,内建电场及方向;漂移电流和扩散电流及其方向。

答:空间电荷区:扩散结果:n区出现正电荷区,p区出现负电荷区,则交界面的两侧的正,负电荷区,总称为空间电荷区。

内建电场:由于空间电荷区正负电荷相互吸引,形成一个称为势垒电场的内建电场,带正电荷的n区指向带负电荷的p区。

扩散电流:当两种不同型号半导体连接起来,在交界处产生载流子扩散。

由n型半导体与p 型半导体交界处两侧不同型号载流子(多数载流子)浓度差引起的载流子扩散产生的电流。

扩散电流=电子扩散电流+空穴扩散电流。

方向p指向n。

漂移电流:内建电场的形成对多数载流子扩散运动起阻挡运动的作用。

载流子在内建电场中的运动叫做漂移电流。

漂移运动产生的电流叫做漂移电流。

漂移电流=空穴漂移电流+电子漂移电流。

方向与扩散电流方向相反。

3.PN结两端接触电势及其表达方式;接触电势与电池的开路电压有关,说明影响太阳电池开路电压的因素。

答:接触电势是PN结空间电荷区两端的电势差Vo。

表达式:影响因素:1.与n区和p区中净摻杂浓度有关(Nd,Na)有关,摻杂浓度越大,V0越大即太阳电池的开路电压Voc越大。

2.与半导体材料种类有关,不同半导体有不同的本征载流子浓度(ni),在同样摻杂浓度下,其Vo不同即Voc不同。

3.温度T有关温度愈高ni愈大,Vo愈小,所以随环境温度增高,太阳电池Voc成指数下降。

4.了解PN结正向电压—电流特性;多子与少子;非平衡少数载流子注入;正向电流(电池的暗电流)及方向。

答:特性:势垒区中的电场减小,由Vo变为(Vo-V);势垒高度减小,由eV0变为e(Vo-V);势垒区宽度w减小。

光电期末复习题答案

光电期末复习题答案

光电期末复习题答案一、选择题1. 光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,与入射光的强度无关。

(对)2. 激光的单色性、相干性和方向性都非常好,因此激光在精密测量和通信领域有着广泛的应用。

(对)3. 光的偏振现象表明光是一种横波。

(对)4. 光的干涉和衍射现象都可以产生明暗相间的条纹,但干涉条纹是稳定的,衍射条纹则不稳定。

(错)5. 光纤通信利用的是光的全反射原理。

(对)二、填空题1. 光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,与入射光的强度无关。

2. 激光的单色性、相干性和方向性都非常好,因此激光在精密测量和通信领域有着广泛的应用。

3. 光的偏振现象表明光是一种横波。

4. 光的干涉和衍射现象都可以产生明暗相间的条纹,但干涉条纹是稳定的,衍射条纹则不稳定。

5. 光纤通信利用的是光的全反射原理。

三、简答题1. 简述光电效应的基本原理。

答:光电效应是指光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。

当光的频率高于金属的逸出功对应的频率时,光子的能量足以使电子克服金属的束缚力而逸出,形成光电子流。

光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,与入射光的强度无关。

2. 激光有哪些主要应用?答:激光的主要应用包括:精密测量、光纤通信、医疗治疗、工业加工、科研实验等。

激光的高亮度、高单色性和高相干性使其在这些领域中具有独特的优势。

3. 什么是光的偏振现象?答:光的偏振现象是指光波在传播过程中,电场矢量在某一特定方向上的振动。

只有当光波的电场矢量在某一平面内振动时,才能通过偏振片。

偏振现象表明光是一种横波,因为只有横波才能产生偏振现象。

4. 光的干涉和衍射现象有何区别?答:光的干涉现象是指两束或多束相干光波相遇时,由于光波的相位差而产生的光强增强或减弱的现象。

干涉条纹是稳定的,可以产生明暗相间的条纹。

而光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,由于光波的弯曲而产生的光强分布变化。

衍射条纹则不稳定,随着观察位置的不同而变化。

《光电检测期末复习题》

《光电检测期末复习题》

第一次作业1、光电检测技术有何特点?光电检测系统的基本组成是怎样的?答:光电检测技术是将光学技术与现代技术相结合,以实现对各种量的测量,它具有如下特点:(1)高精度,光电测量是各种测量技术中精度最高的一种。

(2)高速度,光电检测以光为媒介,而光是各种物质中传播速度最快的,因此用光学方法获取和传递信息的速度是最快的。

(3)远距离、大量程,光是最便于远距离传递信息的介质,尤其适用于遥控和遥测。

(4)非接触式测量,不影响到被测物体的原始状态进行测量。

光电检测系统通过接收被测物体的光辐射,经光电检测器件将接收到的光辐射转换为电信号,再通过放大、滤波等电信号调理电路提取有用信息,经数模转换后输入计算机处理,最后显示,输出所需要的检测物理量等参数。

2、什么是能带、允带、禁带、满带、价带和导带?绝缘体、半导体、导体的能带情况有何不同?答:晶体中电子所能具有的能量范围,在物理学中往往形象化地用一条条水平横线表示电子的各个能力值,能量愈大,线的位置愈高,一定能量范围内的许多能级(彼此相隔很近)形成一条带,称为能带。

其中允许被电子占据的能带称为允带。

允带之间的范围是不允许电子占据的,称为禁带。

在晶体中电子的能量状态遵守能量最低原理和泡利不相容原理,晶体最外层电子壳层分裂所形成的能带称为价带。

价带可能被电子填满也可能不被填满,其中被填满的能带称为满带。

半导体的价带收到光电注入或热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后即成为导电的能带--导带。

对绝缘体和半导体,它的电子大多数都处于价带,不能自由移动,但是热,光等外界因素的作用下,可以少量价带中的电子越过禁带,跃迁到导带上去成为载流子。

绝缘体和半导体的区别主要是禁的宽度不同。

半导体的禁带很窄,绝缘体的禁带宽一些,电子的跃迁困难的多,因此,绝缘体的载流子的浓度很小。

导电性能很弱。

实际绝缘体里,导带里电子不是没有,并且总有一些电子会从价带跃迁到导带,但数量极少,所以,在一般情况下,可以忽略在外场作用下他们移动所形成的电流。

光电检测-2013年期末复习题

光电检测-2013年期末复习题

4. 真空光电器件是基于(外光电 )效应的光电探测器件。
5. 如果辐射源发光的颜色与黑体在某一温度下发光的颜色相同,则黑体
的这一温度成为该辐射源的( 色温
)。
6. 无光注入,也无电注入情况下CCD输出的电流称为( 暗电流 )。
7. 温度变化引起铁电体极化强度变化,导致其表面束缚电荷量发生变化 的现象称为(热释电效应 )。
(范围除作业题外做 如下追加)
期末考试复习题
题型包括填空题、简答题、计算题、看图回 答题。
计算题
• 辐射度学、光度学相关计算; • 探测器噪声、探测器特性参数计算(NEP、D、D*、量子效率); • 波长、频率、波数、能量的换算,光电探测器量子效率计算; • 辐射定律相关计算(包括红外辐射测温); • 结型探测器电流方程、开路电压、短路电流相关计算; • 光敏电阻相关计算; • CCD电荷转移效率、损失率相关计算;
(相同点) 两者同为结型光电探测器,有 光电变换功能(2分);
(不同点) 硅光电三极管除光电变换功能 外还有电流放大功能(2分);
○ 有放大作用的光电探测器还有雪崩光电二极管(1 分) 。
看Hale Waihona Puke 回答题图1-11:黑体光辐出度与波 长和温度的关系
图3-10:硅光电池的频率特 性曲线
图4-13、4-14: 光敏电阻 的前历效应
d 2 n 1dL Ld1 n
测温是将光纤折射率和长度随温度的变 化转换为干涉条纹位相的变化。 (3分)
参考光纤不感受温度变化,从而使传感 光纤和参考光纤的输出光干涉而产生相 位差,测温时用干涉仪将相角的变化转 化为强度的变化,实现定量测温。 (3分)
要求:1)问什么回答什么; 抓住要点,分析回答; 字迹工整、可辨别。

光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案【篇一:光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管(器)、明适(响)应、暗适(响)应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度(光谱光视效率)、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度,照度,发光强度,光亮度;坎(凯)德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度(能见距离)、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力(率)、正(负)电子亲(素)和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性(上升惰性、衰减惰性)、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。

二、几个重要的效应1. 光电转换效应(内/外)2. 热释电能转换效率(应)3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射(共4个)4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型(电视型)光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程(光电发射过程)7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板(mcp的结构及其电子图像的倍增原理)11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd(bccd)的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中,影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布:1. 术语解释(15分)2. 选择题(20分)3. 简述题(35分)4. 计算题(30分)各章习题:3第一章(29页):4、5、6、7第二章(53页):6、9第三章(84页):2、3、8、9、13、14第四章(106页):1、6第五章(209页):1、3、4、8、10第六章(244页):1、3、5、24、26第七章(295页):1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章(366页):1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二:《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称:principle and technology of photoelectric imaging学分:3.5 学时:56(理论学时:56)先修课程:半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业(光电子方向)的专业教育必修课程。

模拟电路期末复习题库

模拟电路期末复习题库

模拟电路期末复习题库1. 二极管的正向特性分成两段:一段呈线性,一段呈非线性(平方律)。

2. 二极管的反向特性分成两段:一段呈水平状态(截止),一段呈垂直状态(击穿)。

3. 二极管正向导通时,视同短路;反向截止时,视同断开。

4. 整流、检波、隔离、发光等功能都是二极管的正向运用,其中,发光二极管正向压降最大。

5. 光电二极管、变容二极管和稳压二极管都是二极管的反向运用。

6. 判断二极管在电路中是否导通的方法是,从正极沿着电路兜一圈,回到负极,将各个电压求代数和。

图示三种电路中,二极管有正向导通的,也有反向截止的。

7. 三极管放大的实质是基极电流的微小变化引起了集电极电流很大的变化。

这个电流在负载上形成电压,使信号从电路输出端看起来,比输入电压大了很多。

8. 判断三极管放大电路是何种组态的方法是:先看看基极有没有电容下地,如果有则是共基极放大电路;如果没有,则看看信号从哪个端子输出,从集电极输出则是共发射极放大,否则是共集电极放大。

9.为保证信号被放大后不失真,必须为三极管设置合理的静态工作点。

10. 由于受温度影响,放大电路必须保证三极管的静态工作点稳定。

11. 共发射极放大电路既有电压放大能力又有电流放大能力,但是输出信号与输入信号是反相的。

12. 共集电极放大电路又称为射极跟随器,无电压放大能力,有电流放大能力,输入电阻最大,输出电阻小。

13. 共基极放大电路有电压放大能力,无电流放大能力,输入电阻小,频率特性好。

14. 无论是NPN还是PNP三极管,都服从电流分配规律和电流放大规律:I B+I C=I E,I C=βI B。

此外,反向饱和电流也服从上述规律:I CE0=(1+β)I CB0例如,一只三极管工作在放大区,测量I B从20μA增大到40μA时,I C 从1mA增大到2mA,则ΔI B=20μA,ΔI C=1mA,它的交流放大β值为50。

一只三极管的I CE0=200μA,当基极电流为20μA时,集电极电流为1mA,则该管的直流β=50,I CB0=4μA。

光电英语期末考试题及答案

光电英语期末考试题及答案

光电英语期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. What is the fundamental principle of the photoelectric effect?A. Electromagnetic inductionB. Quantum theoryC. Newton's third lawD. Ohm's lawAnswer: B. Quantum theory2. Which of the following is not a type of optical fiber?A. Single-mode fiberB. Multi-mode fiberC. Polarization fiberD. All of the above are types of optical fibersAnswer: C. Polarization fiber3. What does LED stand for?A. Light Emitting DiodeB. Large Emission DiodeC. Limited Energy DeviceD. Linear Energy DistributionAnswer: A. Light Emitting Diode4. In the context of optical communication, what does the term 'attenuation' refer to?A. The increase in signal strength over distanceB. The decrease in signal strength over distanceC. The frequency of the signalD. The phase of the signalAnswer: B. The decrease in signal strength over distance5. What is the primary function of a photodiode?A. To convert electrical energy into lightB. To convert light into electrical energyC. To amplify electrical signalsD. To filter out noise in electrical signalsAnswer: B. To convert light into electrical energy二、填空题(每空2分,共20分)6. The ________ is the study of the behavior and effects of light, including its interactions with matter.Answer: Optics7. A ________ is a device that can change the direction of light by reflection or refraction.Answer: Lens8. The process of converting electrical signals into light pulses for transmission is known as ________.Answer: Electro-Optical Conversion9. The ________ effect is the phenomenon where electrons are emitted from a material when it is exposed to light of sufficient energy.Answer: Photoelectric10. In fiber optics, the ________ is the point at which the light is fully confined within the core of the fiber.Answer: Critical Angle三、简答题(每题15分,共30分)11. Explain the difference between a laser and a LED in terms of their applications and operational principles.Answer:A laser, or Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, produces a highly focused and coherent beam of light. It is used in various applications such as communication, surgery, and material processing due to its precision and power. On the other hand, a LED, or Light Emitting Diode, emits incoherent light and is used for general illumination, indicator lights, and displays due to its efficiency and longevity.12. Describe the process of total internal reflection and its significance in fiber optics.Answer:Total internal reflection occurs when light traveling from a medium with a higher refractive index to a medium with a lower refractive index hits the boundary at an anglegreater than the critical angle. Instead of refracting, the light is completely reflected back into the original medium. In fiber optics, this phenomenon is crucial as it allowslight signals to travel long distances with minimal loss, making it ideal for communication networks.四、论述题(每题15分,共30分)13. Discuss the role of photodetectors in modern communication systems.Answer:Photodetectors play a pivotal role in modern communication systems, particularly in optical communication. They convert the incoming optical signals back intoelectrical signals, which can then be processed and interpreted by electronic devices. The high-speed and high-sensitivity characteristics of photodetectors make them suitable for handling the vast amounts of data transmitted in fiber optic networks. Moreover, their ability to operate over a wide range of wavelengths allows for the efficient use of the optical spectrum.14. Explain the concept of optical amplification and its importance in long-haul communication.Answer:Optical amplification is the process of increasing the power of an optical signal without converting it to an electrical signal. This is achieved using devices such as erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs), which can amplifysignals over a broad range of wavelengths. Optical amplification is crucial for long-haul communication as it compensates for signal loss due to attenuation, thereby extending the reach of optical signals without the need for frequent signal regeneration, thus improving the efficiency and reliability of the communication system.光电英语期末考试题答案。

光电检测技术期末试卷试题大全复习资料

光电检测技术期末试卷试题大全复习资料

1、光电器件的基本参数特性有哪些?(响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度)@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类:热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。

(光电子学光电子器件)3、光电检测系统通常由哪三部分组成(光学变换光电变换电路处理)4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应)外光电效应:物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。

内光电效应:物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。

内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。

光电导效应:半导体受光照后,内部产生光生载流子,使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。

光生伏特效应:光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时,会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。

5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为哪几种?(光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池)6、激光的定义,产生激光的必要条件有什么?(定义:激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔)7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出?(交变辐射)8、CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的基本功能是什么?(电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。

)9根据检查原理,光电检测的方法有哪四种。

(直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法)10、光热效应应包括哪三种。

(热释电效应辐射热计效应温差电效应)11、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么?(一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。

)12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类。

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绪论
0-1.依据光电科学与光机电一体化技术之树的根、干、枝、果关系,自己列举两个光电技术的应用例子。

第一章光电器件的物理基础
1-1.可见光的波长、频率和光子的能量范围是多少?
1-2.一块半导体样品,有光照时电阻为50Ω,无光照时电阻为5000Ω,求该样品的光电导。

1-3.用PN结简图表示出光生电压的极性和光生电流的方向。

若光电PN结在照度E1下的开路电压为Uoc1,求照度E2下的开路电压Uoc2。

1-4.为什么光电阴极都是用P型半导体材料制作的?
第二章光电探测器件
2-1.试述光电倍增管的原理。

设管中有n个倍增极,每个倍增极的二次电子发射系数均为δ,试推导电流增益M=δn。

2-2.试述光电池的工作原理,以及开路电压、短路电流与光照度的关系。

2-3.为什么结型光电器件只有反偏置或零偏置时才有明显的光电效应。

2-4.2CR、2DR和2CU、2DU在结构上有何主要区别。

2DU管设环极的目的何在,使用时应如何接电。

2-5.PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好。

第三章热电探测器件
3-1.热电探测器与光电探测器比较,在原理上有何区别?
3-2.热电探测器与普通温度计有何区别?
第四章光电成象器件
4-1.CCD器件中的电荷包为什么会沿着半导体表面转移,以三相或二相CCD为例具体研究一下它的转移过程。

4-2.为什么CCD必须在动态下工作?其驱动脉冲的上、下限受哪些条件限制,应如何估算?第五章发光器件与光控器件
5-1.半导体激光器和发光二极管的时间响应如何?使用时以什么方式(连续或脉冲)驱动为宜?
5-2.克尔盒和泡克耳斯盒的基本结构如何?Uλ/2与o、e光的相差φ有何关系?
5-3.声光调制器的基本原理如何?在什么条件下是声光调制器,在什么条件下是声光偏转器?
5-4.磁光效应与物质的天然旋光性有何区别?磁光调制器的基本结构如何?
第六章光电检测电路的设计
6-1.光电检测电路的设计应注意满足哪些技术要求?怎样衡量一个检测电路的好坏?
6-2.为什么要进行检测电路的静态计算?要解决哪些问题?有哪些计算方法?
6-3.光电二极管有哪些可能实现的电路方式?各种工作状态有什么特点?对检测电路有什么要求?
6-4.光电检测电路的动态计算包括哪些内容?它们对检测电路的工作有何要求?
6-5.决定光电检测电路的频率特性有哪些因素?什么是截止频率?有什么参数决定?
第七章非相干光光电信号变换方法
7-1.对于形式多样的各种光信号,为了进行分析比较,应该进行怎样地分类和概括?
7-2.举例说明缓慢变化的光信号有哪些检测方法。

它们的特点是什么?主要检测误差源有哪些?
7-3.什么是光学调制?有哪些调制方法?它们有什么特点和应用?什么是调制器,调制器有哪些类型?
7-4.什么是相敏检波?相敏检波中的参考电压起什么作用?这种电路为什么要采用有单向导电的器件?在光电检测技术中有何应用?
第八章 相干光光电信号变换方法
8-1.什么是光学干涉和光电干涉测量?怎样理解干涉现象的相幅变换作用。

为什么说干涉测量是一种有效的几何参量和物理参量的传感技术?
8-2.举例说明什么是直接探测和外差探测,它们的工作原理和特性是什么。

怎样理解光学外差测量为干涉测量的发展提供了有效手段
8-3.在形成和检测干涉条纹时,为了得到高质量的光电条纹信号应怎样设计和调整光学系统?怎样选择光电检测器的参数?为什么?
8-4.相干光的频率调制和检测有哪些主要类型?划出它们的信号变换流程图,解释它们的工作原理和特点。

8-5.什么是直接光频率调制?为什么它能用于干涉测量?采用直接调频法测量物体面形和距离都有哪些方法?说明它们的工作原理。

8-6.通过本章的介绍,怎样认识相干光信息的形成和检测技术的演变过程?对干涉测量技术的今后发展作怎样的估计?
习 题1
1. 设在半径为Rc 的圆盘中心法线上,距盘圆中心为l0处有一个辐射强度为Ie 的点源S ,如图所示。

试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。

e I =2. ,辐射亮度为Le
,面源法线与l0的夹角为θs ;被照面的面积为∆Ac ,到面源∆As 的距离为l0。

若θc 为辐射在被照面∆Ac 的入射角,试计算小面源在∆Ac 上产生的辐射照度。

用定义e L =
4. 6. 从黑体辐射曲线图可以看出,不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长λm 随温度T 的升高而减小。

试由普朗克热辐射公式导出 常数=T m λ。

这一关系式称为维恩位移定律,其中常数为2.898⨯10-3m ∙K 。

普朗克热辐射公式求一阶导数,令其等于0,即可求的。

9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。

你知道这是按什么区分的吗?
按色温区分。

习 题2
1. 何为大气窗口,试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。

对某些特定的波长,大气呈现出极为强烈的吸收。

光波几乎无法通过。

根据大气的这种选择吸收特性,一般把近红外区分成八个区段,将透过率较高的波段称为大气窗口。

2. 何为大气湍流效应,大气湍流对光束的传播产生哪些影响?
第1题图
第2题图
是一种无规则的漩涡流动,流体质点的运动轨迹十分复杂,既有横向运动,又有纵向运动,空间每一点的运动速度围绕某一平均值随机起伏。

这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量,使光束质量受到严重影响,出现所谓光束截面内的强度闪烁、光束的弯曲和漂移(亦称方向抖动)、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象,统称为大气湍流效应。

5. 何为电光晶体的半波电压?半波电压由晶体的那些参数决定?
当光波的两个垂直分量Ex ',Ey '的光程差为半个波长(相应的相位差为π)时所需要加的电压,称为半波电压。

7. 若取vs=616m/s ,n=2.35, fs=10MHz ,λ0=0.6328μm ,试估算发生拉曼-纳斯衍射所允许的最大晶体长度Lmax=? 由公式
02
04λλs
n L L ≈<计算。

10. 一束线偏振光经过长L=25cm ,直径D=1cm 的实心玻璃,玻璃外绕N=250匝导线,通有电流I=5A 。

取韦尔德常数为V=0.25⨯10-5(')/cm ∙T ,试计算光的旋转角θ。

由公式L αθ=和VH =α计算。

11. 概括光纤弱导条件的意义。

从理论上讲,光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别之一。

实际使用的光纤,特别是单模光纤,其掺杂浓度都很小,使纤芯和包层只有很小的折射率差。

所以弱导的基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构,而且为制造提供了很大的方便。

15. 光波水下传输有那些特殊问题?
主要是设法克服这种后向散射的影响。

措施如下:
⑴适当地选择滤光片和检偏器,以分辨无规则偏振的后向散射和有规则偏振的目标反射。

⑵尽可能的分开发射光源和接收器。

⑶采用如图2-28所示的距离选通技术。

当光源发射的光脉冲朝向目标传播时,接收器的快门关闭,这时朝向接收器的连续后向散射光便无法进入接收器。

当水下目标反射的光脉冲信号返回到接收器时,接收器的快门突然打开并记录接收到的目标信息。

这样就能有效的克服水下后向散射的影响。

习 题3
1. 一纵向运用的KDP 电光调制器,长为2cm ,折射率n=
2.5,工作频率为1000kHz 。

试求此时光在晶体中的渡越时间及引起的相位延迟。

渡越时间为:τd=nL/c
相位延迟因子:
2. 在电光调制器中,为了得到线性调制,在调制器中插入一个λ/4波片,波片的的轴向如何设置最好?若旋转λ/4波片,它所提供的直流偏置有何变化?
其快慢轴与晶体的主轴x 成45︒角,从而使x E '和y E '两个分量之间产生π/2的固定相位差。

7. 用PbMoO4晶体做成一个声光扫描器,取n=2.48,M2=37.75⨯10-15s3/kg ,换能器宽度H=0.5mm 。

声波沿光轴方向传播,声频fs=150MHz ,声速vs=3.99⨯105cm/s ,光束宽度d=0.85cm ,光波长λ=0.5μm 。

⑴ 证明此扫描器只能产生正常布喇格衍射;
⑵ 为获得100%的衍射效率,声功Ps 率应为多大?。

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