光电子技术复习题_考试用的

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光电子技术复习资料

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光电子技术复习资料—一.填空题1. 声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射两种类型。

2. 激光器的三个主要组成部分是:工作物质,泵浦源,谐振腔3. 彩色阴极射线管(CRT)主要由电子枪、韦转线圈、荫罩、荧光粉层和玻璃外壳五部分组成。

4. 1917年,爱因斯坦提出了受激辐射可实现光放大的概念,为激光的发明奠定了理论基础。

1960年7月,美国休斯公司实验室梅曼制成世界上第一台红宝石固态激光器,标志着激光器诞生。

5. 要实现脉冲编码调制,必须进行三个过程:抽样,量化,编码。

6. 光纤通信系统的三个传输窗口包括短波长的850 nm波段,长波长的1300 nm 及1550 nm波段。

7按照形成条件液晶可分为溶致液晶和热致液晶,作为显示技术应用的液晶都是热致液晶8. 常见的固体激光器有红宝石激光器,掺钕钇铝石榴石激光器(写出两种),常见的气体激光器有He-Ne激光器, CQ激光器或A叶激光器(写出两种)9. 氦-氖(He-Ne)激光器的工作物质是氦氖混合气体,激光由氖发射.10. 光电探测器的物理效应通常分为两大类:光电效应和光热效应。

11. 光纤色散主要有模式色散, 材料色散, 波导色散三种。

12. 光电池是根据光伏效应效应制成的将光能转换成电能的一种器件13. 激光器按按工作物质分类可分为:固体激光器,液体激光器,和气体激光器14. 半导体的载流子是电子和空穴。

15. 在彩色电视中,通常选用红、绿、蓝作为三种基色光。

16. CCD的基本功能为电荷存储和电荷转移;CCD按结构可分为线阵CCD和—面阵CCD。

17. 热致液晶可以分为近晶相、向列相和胆甾相三种。

18.波分复用器分为发端的合波器器和收端的分波器器。

19. 开放式光学谐振腔(开腔)通常可以分为稳定腔和非稳定腔,共轴球面腔的稳定性条件是:20. 光波在大气中传播时,由于大气气体分子及气溶胶的吸收和散射会引起光束的能量衰减;由于空气折射率不均匀会引起光波的振幅和相位起伏。

光电子技术基础复习题

光电子技术基础复习题

1、某单色光频率为3×1014Hz ,该单色光在水中(n=1.33)的速度和波长。

答:v=c/n=3*108/1.33=2.26*108m/s λ=v/f=2.26*108/3*1014 =0.75*10-6m2、某星球的辐射出射度的峰值波长为400nm ,试估算该星球表明的温度。

答:由维恩位移律λmT=b 得 T=b/λm =2.898*10-3/400*10-9=7.245*103k3、简述光子简并和能级简并 答:光子简并:光子的运动状态简称为光子态。

光子态是按光子所具有的不同能量(或动量数值),光子行进的方向以及偏振方向相互区分的。

处于同一光子态的光子彼此之间是不可区分的,又因为光子是玻色子,在光子集合中,光子数按其运动状态的分布不受泡利不相容原理的限制。

可以有多个光子处于同一种光子态上,这种现象称为简并。

处于同一光子态的平均光子数目称为光场的简并度δ。

δ=1/(e h υ/kT -1) 4、什么是亚稳态能级。

答:若某一激发能级与较低能级之间没有或只有微弱的辐射跃迁,则该态的平均寿命会很长τs >>10-3s,称为亚稳态能级,相应的态为亚稳态。

5、设二能级系统,发生受激辐射时,对入射光场的要求是什么? 6、产生激光的重要机理是 答:受激辐射9、从能级理论出发,解释Nd:YAG 激光器工作原理(p44-45) 10、解释增益饱和效应 答:当入射光强度足够弱时,增益系数与光强无关,是一个常量,而当入射光强增加到一定程度时,增益系数将随光强的增大而减小,这种增益系数随光强的增大而减小的现象称为增益饱和效应。

11、两种介质A 、B 的折射率分别为nA=1,nB=1.2,当光从B 传播到A 时,计算:1)发生全反射的零界角 2)布鲁斯特角 答:1.θc =arcsin (n 2/n 1)(n 1>n 2) =arcsin (1/1.2)=56.44° 2. tan θ=n 2/n 1 θ=arctan (n 2/n 1)=arctan (1/1.2)=39.8° 12、人体辐射出射度的峰值波长为( ) 答:由维恩位移律λmT=b 得 λm =b/ T =2.898*10-3/(37+273)=9.35*10-6m 13、红宝石激光器利用(氙灯)作为泵浦源。

光电子 复习)

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光电子复习资料一、填空题1、光纤通信是以光纤为传输媒质,以光波为载波的通信方式。

2、17dBm等于 50 mw。

3、光纤通信中最常用的光电检测器是 PIN光敏二极管和 APD雪崩二极管。

4、STM-1中用于段开销的数据为 4.608 Mbit/s。

5、EDFA的泵浦结构方式有:同向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构。

6、在光纤中折射率高的中心部分称为纤芯,折射率稍低的外层称为包层。

7、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:自发辐射、受激辐射、受激吸收。

8、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的数值孔径,用NA来表示。

9、光在光纤中传输是利用光的全反射原理。

10、对光信号实现分路、和路、插入和分配的无源器件叫光耦合器。

11、数字光接收机的主要性能指标是灵敏度和动态范围。

12、STM-1整个帧结构分成段开销、管理单元指针、信息净负荷三个区域。

13、在SDH帧结构中,段开销又可以分为再生段开销和复用段开销两种。

14、在SDH帧结构中AU指针处于帧结构左侧1-9N列第四行的区域中。

15、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:自发辐射、受激辐射、受激吸收。

16、半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流增高,输出光功率会减小。

17、光源的作用是将电能变换为光能。

18、14dBm等于 25 mw。

19、光纤的色散分为波导色散、材料色散和模式色散。

20、写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系:n=c/v 。

21、光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2),全反射临界角的正弦为sinθIC = n2/n1。

22、光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、 1.31 μm和 1.550 μm。

23、在光纤通信中,中继距离受光纤损耗和色散的制约。

24、色散的常用单位是 Ps/(nm*km) , G.652光纤的中文名称是常规单模光纤,它的0色散点在1.31微米附近。

光电子技术期末考试试卷及答案

光电子技术期末考试试卷及答案

光电子技术期末考试试卷及答案题目一:选择题(共10题,每题2分,共计20分)1. 光的波粒二象性是指:A. 光既可以看作电磁波,也可以看作光子;B. 光既可以看作电子,也可以看作波动;C. 光既可以看作光子,也可以看作粒子。

2. 下列器件中,能直接将光信号转换成电信号的是:A. 退化半导体;B. 光电二极管;C. PIN光电二极管;D. 功率光电二极管。

3. 一般情况下,LED在额定工作电流下的发光效率最高,约为:A. 50%;B. 60%;C. 70%;D. 80%。

4. 光路中可以用来调制光强的器件是:A. 光电晶体;B. 光致伸缩材料;C. 电调制器;D. 光盘(散射介质)。

5. 调制蓝光激光器的方法是:A. 直接调制法;B. 外差调频法;C. 电吸收调制法;D. 拉曼散射法。

6. 下列关于光纤损耗的说法,错误的是:A. 光纤中的散射损耗是连接损耗的主要来源;B. 光纤的折射率分布可以影响传导模态和传导损耗;C. 纤芯直径越小,聚光程度越高,散焦越少,损耗越小;D. 纤芯表面上越光滑,损耗越小。

7. 关于光器件中的H快捷开关,错误的说法是:A. 用于实现快速光学切换;B. 具有低损耗和短响应时间;C. 其中的H材料应保证具有高吸收,高速度和低色散;D. H快捷开关的部分实现需要利用量子效应。

8. 下列有关多层膜反射镜的说明中,正确的是:A. 多层膜反射镜是利用膜系构成的干涉层次来实现光反射的;B. 反射波的波峰和波谷能够分别叠加,加大反射效果;C. 多层膜反射镜在太赫兹波领域应用前景广阔;D. 多层膜反射镜将会淘汰传统的MgF2反射镜。

9. 下列器件中,主要应用于光纤通信系统中的是:B. 可调谐(Filter Tunable)半导体激光器;C. 狭缝(Slit)可调谐半导体激光器;D. 光放大器(EDFA)。

10. 下列关于宽带光通信技术说法,不正确的是:A. 宽带光通信技术可以实现对高速宽带信号的直接检测;B. 宽带光通信技术克服了复杂信号处理的难点,提高了数据传输速度;C. 宽带光通信技术是指通过改善光学传输模式、增大光传输载荷和使通信信号便于处理等手段来实现提高通信带宽;D. 宽带光通信技术是指利用空间光调制器等器件来提高通信带宽。

光电子技术基础考试题及答案

光电子技术基础考试题及答案

光电子技术基础考试题及答案一、选择题1.光通量的单位是( B ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯2. 辐射通量φe的单位是( B )A 焦耳 (J)B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd)3.发光强度的单位是( A ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯4.光照度的单位是( D ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯5.激光器的构成一般由( A )组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子6. 硅光二极管在适当偏置时,其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系,且动态范围较大。

适当偏置是(D)A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( A )A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好8.下列哪个不属于激光调制器的是( D )A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器9.电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关A.内加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量10.激光调制按其调制的性质有( C )A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光伏调制11.不属于光电探测器的是( D )A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件D 摄像器件的信息是靠( B )存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子13.LCD显示器,可以分为( ABCD )A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型14.掺杂型探测器是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。

A.禁带B.分子C.粒子D.能带15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱16.红外辐射的波长为( D ).A 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm17.可见光的波长范围为( C ).A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm18.一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1.5m的高处,用照度计测得正下方地面的照度为30lx,该灯的光通量为( A ).A .848lxB .212lxC .424lxD .106lx19.下列不属于气体放电光源的是( D ).A .汞灯B .氙灯C .铊灯D .卤钨灯20.LCD是(A)A.液晶显示器B.光电二极管C.电荷耦合器件D.硅基液晶显示器21.25mm的视像管,靶面的有效高度约为10mm,若可分辨的最多电视行数为400,则相当于( A )线对/mm.A.16B.25C.20D.1822. 光电转换定律中的光电流与 ( B ) .A 温度成正比 B光功率成正比 C暗电流成正比 D光子的能量成正比23. 发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是( A )A 超声波频率低,光波平行声波面入射,声光作用长度短B 超声波频率高,光波平行声波面入射,声光作用长度短C 超声波频率低,光波平行声波面入射,声光作用长度长D 超声波频率低,光束与声波面间以一定角度入射,声光作用长度短24.光束调制中,下面不属于外调制的是 ( C )A 声光调制B 电光波导调制C 半导体光源调制D 电光强度调制25.激光具有的优点为相干性好、亮度高及 ( B )A 多色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱26.能发生光电导效应的半导体是 ( C )A本征型和激子型 B本征型和晶格型 C本征型和杂质型 D本征型和自由载流子型27.电荷耦合器件分 ( A )A 线阵CCD和面阵CCDB 线阵CCD和点阵CCDC 面阵CCD和体阵CCD D 体阵CCD和点阵CCD28.电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和( C )A 计算B 显示C 检测D 输出29.光电探测器的性能参数不包括(D)A光谱特性 B光照特性 C光电特性 D P-I特性30.光敏电阻与其他半导体电器件相比不具有的特点是(B)A.光谱响应范围广B.阈值电流低C.工作电流大D.灵敏度高31.关于LD与LED下列叙述正确的是(C)A. LD和LED都有阈值电流 B .LD调制频率远低于LED C. LD发光基于自发辐射D .LED可发出相干光32.光敏电阻的光电特性由光电转换因子描述,在强辐射作用下(A )A. ?=0.5B.? =1C. ?=1.5D. ?=233.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区34.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区35.光视效能K为最大值时的波长是(A )A.555nm B.666nm C.777nm D.888nm36. 对于P型半导体来说,以下说法正确的是(D)A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶37. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压(C)A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管38. 对于光敏电阻,下列说法不正确的是:(D)A 弱光照下,光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形,有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长,低温时向短波方向移动39. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力40. 对于激光二极管(LD)和发光二极管(LED)来说,下列说法正确的是(D)A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽41. 对于N型半导体来说,以下说法正确的是(A)A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶42. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: (D)A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池43. 硅光二极管在适当偏置时,其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系,且动态范围较大。

光电子技术考试试题

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光电子技术考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种材料不是光电子技术中常用的半导体材料?()A 硅B 锗C 铜D 砷化镓2、光电子技术中,实现电光调制的关键元件是()A 光电探测器B 发光二极管C 液晶D 电光晶体3、下列哪种光源的相干性最好?()A 白炽灯B 激光C 日光灯D 发光二极管4、光在光纤中传输时,其主要传输模式是()A 多模传输B 单模传输C 自由空间传输D 波导传输5、光电探测器的量子效率是指()A 输出光电流与输入光功率之比B 输出光电流与入射光子数之比C 入射光子数与输出光电流之比D 入射光功率与输出光电流之比6、以下哪种不是常见的光存储技术?()A CDB DVDC 蓝光光盘D 磁带7、在光通信系统中,用于放大光信号的器件是()A 光衰减器B 光隔离器C 光放大器D 光滤波器8、以下哪个波长范围属于可见光?()A 100 400nmB 400 760nmC 760 1000nmD 1000 2000nm9、光电子技术中,CCD 是指()A 电荷耦合器件B 互补金属氧化物半导体C 发光二极管D 激光二极管10、以下哪种显示技术不属于主动发光显示?()A 等离子显示B 液晶显示C 有机发光二极管显示D 电子纸显示二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、光的本质是一种_____。

2、半导体材料的禁带宽度决定了其能吸收的_____。

3、光通信中常用的复用技术有_____复用和_____复用。

4、常见的光电探测器有_____、_____和_____等。

5、激光的三个特性是_____、_____和_____。

6、光纤的主要组成部分包括_____、_____和_____。

7、光电子技术在_____、_____和_____等领域有广泛应用。

8、发光二极管的发光原理是_____。

9、太阳能电池的核心材料通常是_____。

10、光的折射定律表达式为_____。

三、简答题(每题 10 分,共 20 分)1、简述光的波粒二象性。

光电子技术基础复习资料

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选择题1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有(abcd )A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D.灾害救援2、激光器的构成一般由(a )组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时,引起的能量衰减与(abcd )有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B.空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D.空气中分子组成和含量4、2009年授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( a )A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好5、激光调制器主要有(abc )A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与(ac )有关A.外加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有(cd )A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光强调制8、光电探测器有(abc )A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件9、CCD 摄像器件的信息是靠( b )存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子10、LCD显示器,可以分为(abcd )A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型11、可见光的波长范围为(C )A. 200—300nmB. 300—380nmC. 380—780nmD. 780—1500nm12、电荷耦合器件分(A )A. 线阵CCD和面阵CCDB. 线阵CCD和点阵CCDC. 面阵CCD和体阵CCDD. 体阵CCD和点阵CCD填空题1、黑体是指一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射。

2、色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。

其并非热辐射光源本身的温度。

3、声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动,按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射两种类型。

光电子技术考试试题

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光电子技术考试试题一、选择题1. 下列关于光电子技术的定义,哪个是正确的?a. 光电子技术是一种应用光和电子学原理研究和开发的技术b. 光电子技术是一种利用光的性质进行信息处理和传输的技术c. 光电子技术是一种利用电子器件产生光信号的技术d. 光电子技术是一种利用光和电子相互作用的技术2. 光电子技术在以下哪个领域应用最广?a. 能源领域b. 通信领域c. 医疗领域d. 农业领域3. 下列光电子元器件中,哪个被广泛应用于传感器和显示器件中?a. 激光二极管b. 光电二极管c. 红外线发射二极管d. 光敏电阻4. 光电子技术中的光学器件主要用于?a. 光信号调制b. 光信号放大c. 光信号传输d. 光信号转换5. 光电子技术的发展对社会有哪些影响?a. 提高通信速度和质量b. 促进医疗器械发展c. 节约能源d. 扩大农业产能二、填空题1. 光电效应是指材料受到光照后产生的_________。

2. 光纤通信的传输介质是_________。

3. 太阳能电池的原理是利用_________转化为电能。

4. CCD传感器中最重要的元件是_________。

5. 激光诱导等离子体光谱技术是识别_________元素的重要手段。

三、简答题1. 什么是光通信?光通信有哪些优势?2. 简述光电二极管的工作原理。

3. 请简要说明CCD传感器的应用领域和优势。

4. 光电子技术在医疗领域中有哪些应用?5. 请简述激光技术的原理和应用领域。

四、综合题光电子技术是一门跨学科的技术,它在通信、医疗、能源等领域都有广泛的应用。

请结合实际案例,从以下两个方面进行论述:1. 光电子技术在通信领域中的应用和优势。

2. 光电子技术在医疗领域中的应用和优势。

【注意】在论述中,请尽量举例说明,但请勿使用具体的网址链接。

(正文内容根据试题需求进行论述,分为选择题、填空题、简答题和综合题四个部分,由于没有具体的题目和要求,在这里无法完成对应的写作任务,请根据真实的试题需求进行详细的论述和阐述。

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一.单项选择题1. 光电转换定律中的光电流与A 温度成正比B光功率成正比 C暗电流成正比 D光子的能量成正比2. 发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是A 超声波频率低,光波平行声波面入射,声光作用长度短B 超声波频率高,光波平行声波面入射,声光作用长度短C 超声波频率低,光波平行声波面入射,声光作用长度长D 超声波频率低,光束与声波面间以一定角度入射,声光作用长度短3.光束调制中,下面属于外调制的是A 声光调制B 电光波导调制C 半导体光源调制D 电光强度调制4.红外辐射的波长为[ ]A 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm5.激光具有的优点为相干性好、亮度高及[ ]A 多色性好 B单色性好C 吸收性强 D吸收性弱6.能发生光电导效应的半导体是A. 本征型和激子型B. 本征型和晶格型C. 本征型和杂质型D. 本征型和自由载流子型7.光敏电阻的光电特性由光电转换因子γ描述,在强辐射作用下A. γ=0.5B. γ=1C. γ=1.5D. γ=28.电荷耦合器件分 [ ]A 线阵CCD和面阵CCDB 线阵CCD和点阵CCDC 面阵CCD和体阵CCD D 体阵CCD和点阵CCD9. 光通亮φ的单位是[ ]A 焦耳 (J)B 瓦特 (W) C流明 (lm) D坎德拉(cd)10.硅光二极管主要适用于[ ]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区C可见光区 D 可见光及红外光谱区为最大值时的波长是13.光视效能KλA.555nm B.666nm C.777nm D.888nm14.可见光的波长范围为[ ]A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm15.电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和[ ]A 计算B 显示C 检测D 输出16. 辐射通亮φe的单位是[ ]A 焦耳 (J)B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd)二.填空题1. 光在大气中传播,将会使光速的能量衰减,其主要因素来源于大气衰减、大气湍流效应。

2. 按照声波频率的高低以及声波和光波作用长度的不同,声光相互作用可以分为拉曼拉斯衍射和布喇格衍射两种类型。

3. CCD的工作过程就是产生、存储、传输、检测的过程。

4.实现脉冲编码调制,必须进行三个过程:抽样、量化、编码。

6.光束调制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相、强度调制。

8. CCD的基本功能为电荷存储、电荷转移。

三.术语解释(补)电磁波谱:按照波长或频率的顺序把电磁波排列成图表。

1.色温(P9):在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。

(补)大气窗口:对于某些特点的波长,大气呈现出极强的吸收.根据大气的这一特性,把近红外分成八个区段,将透过率较高的的波段称为大气窗口。

2.半波电压: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180度)时所需要加的电压。

3.内调制:加载信号是在激光振荡过程中进行的,以调制信号改变激光器的振荡参数,从而改变激光器输出特性以实现调制。

4.光电发射效应:在光照下,物体向表面以外的空间发射电子(即光电子)的现象。

光电发射效应条件:波长(nm)=1240/E (eV)5.非平衡载流子:光辐射照射端电压为u的半导体,如果波长满足如下条件,Eg是禁带宽度,Eg是杂质能带宽度。

那么光子将在其中激发新的载流子(电子和空穴),这就使半导体中的载流子浓度在原来平衡值上增加了一个量 n和p,新增的部分半导体物理中叫非平衡载流子。

6.视场光阑7.吸收比8.辐照度 10.内调制11.反射比 12.辐射能 13.光子效应 14. 温差电动势15.光束漂移16.光通量7.视见函数18.迁移率19.热噪声20.冷阻四、简答题1.何为大气窗口?简单分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。

2.解释半波电压。

半波电压由晶体的那些参数决定?3.什么是光束的直接调制?请解释其中的脉冲编码调制过程?4.光热效应的特点有哪些?5.选用光敏电阻应当注意什么?6.实际工作中,如何得出光电池的开路电压和短路电流值?如何操作?7.材料对光激发的波长阈值要求至少应满足什么条件?8.研究光电导弛豫时间的实际意义是什么?9.如何解释光电导光谱分布中短波方向光电导下降现象?10.试述用光敏电阻检测光的原理。

11.简述激光器的组成及各组成部分的作用。

12.解释光波在大气中传播衰减的因素。

13.何为大气湍流效应,大气湍流对光束的传播产生哪些影响?14.何谓帧时、帧速?二者之间有什么关系?15. 选用光电探测器的一般原则。

17. 请说明光电检测装置由哪些部分组成,并对各部分输出信号类型进行说明。

18.请说明光的基本度量中光度量与辐射度量两种单位制的区别,说明它们的换算关系。

19.什么是半导体材料的本征吸收?20.光电发射效应与光电导效应相比有什么区别?21.如何改善光敏电阻的时间响应特性?22.光电池作为探测器件时,有哪些特点,可用于哪些方面?23.如何解释光电导光谱分布中短波方向光电导下降现象?24.试述用光敏电阻检测光的原理。

25.试述光的调制原理五.判断说明题1对本征半导体来说,导带的电子和价带的空穴是相等的。

2.光敏电阻一般采用禁带宽度E g较大的材料。

3.使用热电偶测温度时,测试系统须加外电源。

4.光电耦合器件易受外界光的干扰。

5.光电二极管一般在反偏压下工作。

六.应用、计算题2.已知cdse光敏电阻最大功耗P m=40mw,光电导灵敏度S g=0.5×10-6/lx,暗电导g0=0,给光敏电阻加偏压为20V,问入射cdse光敏电阻的极限照度为多少lx?3.已知光电倍增管(GDB—126型)的光电阴极面积A k=2cm2阴极灵敏度S k=20µA/lm,电流放大倍数G m=105,阳极额定电流I a=200μA。

求允许的最大光通量Φ及光照度E。

(λ=0.555μm时,1w=683lm) 7.一硅光电池(2CR31),受光面积5×10㎜2,在100lx光照下U oc=400mv,I sc=30μA。

若输入光照度e=(150+50sinωt)lx,求取最大功率输出条件下的U m0,I m0和P lm1) 色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度2) 自发跃迁是指处于高能级的粒子自发地跃迁到低能级上。

受激跃迁是指由于外界辐射场作用而产生的粒子能级间的跃迁。

3) 受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽,其中均匀展宽有自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽,非均匀展宽有多普勒展宽、残余应力展宽。

4) 常见的固体激光器有红宝石激光器、钕激光器、钛宝石激光器(写出两种),常见的气体激光器有He-Ne激光器、Ar激光器、CO2激光器(写出两种)。

5) 光是一种以光速运动的光子流,光子和其它基本粒子一样,具有能量、动量和质量;其静止质量为零。

6) 激光与普通光源相比具有如下明显的特点:方向性好、单色性好、相干性好、强度大7) 简述光子的基本特性。

答:1、光子能量E与光波频率v对应:E=hv2、光子具有运动质量m,m=E/c2=hv/c23、光子的动量与单色平面波矢对应:P=ħk4、光子具有两种可能的独立偏振状态,对应于光波场的两个独立偏振方向5、光子具有自旋性,并且自旋量子数为整数8) 简述激光产生的条件、激光器的组成及各组成部分的作用。

答:必要条件:粒子数反转分布和减少振荡模式数充分条件:激光在谐振腔内的增益要大于损耗稳定振荡条件:增益饱和效应组成:工作物质、泵浦源、谐振腔作用:工作物质:在这种介质中可以实现粒子数反转泵浦源:将粒子从低能级抽运到高能级的装置谐振腔:1、使激光具有极好的方向性 2、增强光放大作用 3、使激光具有极好的单色性1)声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动,按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射,布喇格衍射两种类型。

2) 磁光效应是指外加磁场作用所引起的材料光学各项异性,法拉第磁光效应的规律(1)对于给定的介质,光振动面的旋转角与样品的长度和外加的磁感应强度成正比(2)光的传播方向反转时,法拉第旋转的左右方向互换。

3) 电致折射率变化是指晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关,当晶体被施加电场后,将引起束缚电荷的重新分布,并导致离子晶格的微小型变,从而引起介电系数的变化,并最终导致晶体折射率变化的现象。

4) 光纤色散的主要危害是使脉冲信号展宽,限制了光纤的宽带或传输容量,多模光纤的色散主要有模色散、材料色散、波导色散5)声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射两种类型。

简述它们产生的条件和特征。

答:拉曼-纳斯衍射:声波频率较低,光波平行于声波面入射,声光相互作用长度较短时,声光介质可近似看作为相对静止的“平面相位栅”。

由出射波阵面上各子波源发出的次波发生相干作用,形成与入射方向对称分布的多级衍射光。

布拉格衍射:声波频率较高,声光作用长度较大,光束与声波波面间以一定的角度入射,介质具有“体光栅”的性质。

衍射光各高级次衍射光将互相抵消,只出现0级和+1级(或-1级)衍射光。

6) 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?答:当光波的两个垂直分量Ex ’、Ey ’的光程差为半个波长时所需要加的电压,称为半波电压。

63302r n V λπ=,由波长,0光折射率,电光系数共同决定1) 光束调制按其调制的性质可分为 调幅,调频,调相,强度调制。

要实现脉冲编码调制,必须进行三个过程:抽样、量化、编码。

2) 光束扫描根据其应用的目的来可以分为 模拟扫描、数字扫描 两种;前者主要应用 各种显示 ,后者主要应用于 光存储 。

3) 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,波片的轴向取向为 快慢轴与晶体的主轴成45度角 时最好。

4) 根据调制器与激光器的关系,光束的调制方法可以分为内调制和外调制两种。

内调制是指 加载信号是在激光振荡过程中进行的,以调制信号改变激光器的振荡参数,从而改变激光器输出特性以实现调制 。

5) 利用纵向电光效应和横向电光效应均可实现电光强度调制,纵向电光调制和横向电光调制各有什么优缺点? 答:纵向:优点:结构简单、工作稳定、不存在自然双折射的影响缺点:半波电压太高、调频较高时,功耗较大横向:优点:可降低半波电压缺点:存在自然双折射产生的固有相位延迟6) 简述光束调制的基本原理。

答:应用某种物理方法改变光波的振幅、频率、相位、强度、偏振等参数之一,使其按调制信号的规律变化,达到“运载”信息的目的1) 一纵向运用的KDP 电光调制器,长为2cm ,折射率为2.5,,工作频率为1000kHz,则此时光在晶体中的渡越时间为 1.67ns 。

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