《光電子技術》(b)參考答案及評分細則教學內容

1、光電子技術( B) 參考答案及評分細則2012精品資料西南科技大學2011-2012-2 學期光電子技術 本科期末考試試卷（A 卷）參考答案及評分細則課程代碼163140360命題單位理學院：專業(yè)物理教研室一、選擇題（ 10 分， 2 分 / 題，多選、少選、錯選和不選均不得分）1、光電子技術的主要特征是（A B C D ）A.光源激光化B. 傳輸波導化C.手段電子化D. 模式和處理方法光學化2、激光的性質主要有（A B C D ）A.波粒二象性B. 偏振性C. 費米粒子D. 空間相干性3、大氣衰減主要與（A C）有關A.分子吸收B. 離子散射C. 氣溶膠吸收D. 電子散射4、拉曼 - 納斯衍

2、射的特點有（A B C D）A.形成與入射方向對稱分布的多級衍射光B. 衍射效率與附加相位延遲有關C.只限于低頻工作，只具有有限的帶寬D. 聲光介質可視為“平面相位柵”5、以下幾種探測器屬于熱探測器的有（A B C D ）。A. 熱電偶型B. 熱釋電型C. 高萊氣動型D. 熱敏電阻型二、判斷題（ 10 分， 2 分 / 題，對用“ ”、錯用“ ”標記）6、大氣分子在光波電場的作用下產生極化，并以入射光的頻率作受迫振動。7、某些晶體在外加電場的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當光波通過此介質時，其傳輸特性就受到影響而改變，這種現(xiàn)象稱為電光效應。8、一般聲光調制器中的聲波是由超聲發(fā)生器直接作用在光波上

3、實現(xiàn)的。9、和光電導探測器不同，光伏探測器的工作特性要復雜一些。通常有光電池和光電二極管之分，也就是說，光伏探測器有著不同的工作模式。僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝 2精品資料10 、為了改善環(huán)境，國家大力發(fā)展光伏行業(yè)中，最主要原因是生產LED 等成本低。 三、填空題（ 10 分， 2 分 / 題）11 、激光器中出現(xiàn)的受激輻射是指若原子受到一個滿足頻率條件的外來光子的激勵，由高能態(tài)躍遷到低能態(tài)，則輻射出另一同頻率的光子來。12 、激光與普通光源相比具有如下明顯的特點：方向性好、單色性好、相干性好，強度大。13 、電致折射率變化是指 晶體介質的介電系數(shù)與晶體中的電荷分布有關，當晶體

4、被施加電場后，將引起束縛電荷的重新分布，并導致離子晶格的微小形變，從而引起介電系數(shù)的變化，并最終導致晶體折射率變化的現(xiàn)象。14 、若超聲頻率為f s，那么光柵出現(xiàn)和消失的次數(shù)則為2f s，因而光波通過該介質后所得到的調制光的調制頻率將為聲頻率的2 倍。15 、固體攝像器件主要有三大類，它們是電荷耦合器件、互補金屬氧化物半導體圖像傳感器、電荷注入器件四、簡答題（ 50 分， 10 分/ 題）16 、簡述光子的基本特性。答 ：光是一種以光速運動的光子流，光子和其它基本粒子一樣，具有能量、動量和質量。它的粒子屬性（能量、動量、質量等）和波動屬性（頻率、波矢、偏振等）之間的關系滿足：5 分（1） Eh

5、；1 分（2） mE h，光子具有運動質量，但靜止質量為零；1 分c2c2（3） Pk ；1 分（4 ）、光子具有兩種可能的獨立偏振態(tài)，對應于光波場的兩個獨立偏振方向；1 分（5）、光子具有自旋，并且自旋量子數(shù)為整數(shù)，是玻色子。1分僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝 3精品資料17 、何為電光晶體的半波電壓？半波電壓由晶體的那些參數(shù)決定？答：當光波的兩個垂直分量Ex ， Ey 的光程差為半個波長（相應的相位差為）時所需要加的電壓，稱為半波電壓。（4 分）半波電壓 V（2分）主要由光波長（1 分）、 O2no3 r63光折射率 no （1 分）和電光系數(shù) r63 （1 分）共同決定（ 1

6、 分） 。18 、簡述光束調制的基本原理。 答：（1 ）、以激光為載體，將信息加載到激光的過程，稱為調制或光束調制。2 分（ 2）、光束具有振幅、頻率、相位、強度和偏振等參量，可以應用某些物理的方法，使其參量之一按照調制信號的規(guī)律變化，實現(xiàn)光束的調制，所以光束的調制可以分為調幅、調相、調頻和強度調制等。3 分（3 ）、實現(xiàn)激光光束調制的方法根據(jù)調制器與激光器的關系，可以分為內調制和外調制兩種。2 分（4 ）、具體的激光光束的調制方法，常見的有光電調制、聲光調制、磁光調制、直接調制等。3 分19 、簡述光電探測器的主要特性參數(shù)。 答：光電探測器的主要性能參數(shù)有：（1）靈敏度 R：dii線性區(qū)內R

7、duu 線性區(qū)內(V /W)Ri(A/W)()2分P()udPPdP。Ri 電流靈敏度（積分電流靈敏度），Ru 電壓靈敏度（積分電壓靈敏度）。i - 光電流， u- 光電壓， P- 入射光功率。i1 分（2）光譜靈敏度 R： RdP（3）頻率靈敏度 R： R fR01 分(2 f ) 21（4）量子效率：h Ri1 分e僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝 4精品資料（5）通量閾 Pth 和噪聲等效功率 NEP通量閾探測器所能探測的最小光信號功率噪聲等效功率 NEP單位信噪比時的信號光功率2 分（6）歸一化探測度 D* ： D D A f cm Hz 1 / 2 / W1 分（7）噪聲：

8、依據(jù)噪聲產生的物理原因,光電探測器的噪聲可大致分為散粒噪聲、熱噪聲和低頻噪聲三類。2 分20 、簡述液晶顯示器的主要特點。答 ：液晶顯示器件厚度僅為數(shù)毫米的薄形器件，非常適合便攜式電子裝置的顯示；2 分工作電壓底，僅幾伏，可以用 CMOS 電路直接驅動，電子線路小型化； 2 分功耗底，可用電池長期供電；2 分采用彩色濾色器， LCD 容易實現(xiàn)彩色顯示；2 分顯示質量趕上或超過 CRT 的顯示質量。1 分成本高，顯示視角小，低溫時響應速度慢。1 分五、計算題（ 20分， 10分/ 題）21 、一束線偏振光經過長L=20cm ，直徑 D=1cm的實心玻璃，玻璃外繞 N=200匝導線，通有電流 I=5A 。取韋爾德常數(shù)為 V=0.2510 -5 （ ） /cm ?T，試計算光的旋轉角。解：由公式L（3分）VH（3 分）和HNI（2分）L計算，得到VNI0.25 10 52005 2.5 103 /（2分）22 、一目標經紅外成像系統(tǒng)成像后供人眼觀察，在某一特征頻率時，目標對比度為0.5, 大氣的 MTF 為 0.9 ，探測器的 MTF 為 0.5 ，電路的 MTF 為 0