張永林第二版《光電子技術》課后習題答案.

1、可見光的波長、頻率和光子的能量范圉分別是多少？380 780nm400 760nm400T750THz385T 790THZ1.6飛.2eV1.2輻射度量與光度量的根木區(qū)別是什么？為什么量子流速率的計算公式中不能出現(xiàn)光度量？為了定量分析光與物質(zhì)相互作de,除以用所產(chǎn)生的光電效應，分析光電敏感器件的光電特性，以及用光電敏感器件進行光譜、光度的定量計算，常需要對光輻射給出 相應的計量參數(shù)和量綱。輻射度量與光度量是光輻射的兩種不同的度量方法。根本區(qū)別在于：前者是物理（或客觀）的計量 方法，稱為輻射度量學計量方法或輻射度參數(shù)，它適用于整個電磁輻射譜區(qū)，對輻射量進行物理的計量；后者是生理（或主 觀）的計

2、量方法，是以人眼所能看見的光對大腦的刺激程度來對光進行計算，稱為光度參數(shù)。因為光度參數(shù)只適用于 0. 380. 78um的可見光譜區(qū)域，是對光強度的主觀評價，超過這個譜區(qū)，光度參數(shù)沒有任何意義。而量子流是在整個電磁輻 射，所以星子 流速率的計算公式中不能岀現(xiàn)光度星.光源在給定波長入處，將入入+d入范圍內(nèi)發(fā)射的輻射通量該波長入的光子能量h V,就得到光源在入處每秒發(fā)射的光子數(shù)，稱為光譜量子流速率。1.3 只白熾燈，假設各向發(fā)光均勻，懸掛在離地而 岀該燈的光通量。 =L*4 n 02=30*4*3. 14*1. 52=848. 231x1.4 一支氨-氛激光器（波長為632. Snm ）發(fā)岀激光的

3、功率為2raWo該激光束的平面發(fā)散角為 電毛細管為1mm O求岀該激光束的光通量、發(fā)光強度、光亮度、光岀射度。若激光束投射在10m遠的白色漫反射屏上，該漫反射屏的發(fā)射比為1.6從黑體輻射曲線圖可以看書，不同溫度下的黑體輻射曲線的極大值處的波長 用普朗克熱輻射公式導岀式這一關系式稱為維恩位移定律中，常數(shù)為2. 898?10-3m?K。普朗克熱輻射公式求一階導數(shù)，令其等于0,即可求的。教材P82.1什么是光輻射的調(diào)制？有哪些調(diào)制的方法？它們有什么特點和應用？1.5in的高處，用照度計測得正下方地而的照度為301X,求Imrad,激光器的放0.85,求該屏上的光亮度。隨溫度T的升高而減小。試光輻射的

4、調(diào)制方法有內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。（頻率）的抖動。光輻射的調(diào)制是用數(shù)字或模擬信號改變光波波形的幅度、頻率或相位的過程。內(nèi)調(diào)制：直接調(diào)制技術具有簡單、經(jīng)濟、容易實現(xiàn)等優(yōu)點。但存在波長LD、LED外調(diào)制：調(diào)制系統(tǒng)比較復朵、消光比高、插損較大、驅動電壓較高、難以與光源集成、偏振敏感、損耗大、而且 造價也高。但譜線寬度窄。機械調(diào)制、電光調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制2.2說明利用泡克爾斯效應的橫向電光調(diào)制的原理。畫岀橫向電光調(diào)制的裝置圖，說明其中各個器件的作用。 若在KDP晶體上加調(diào)制電壓U=Ura , U在線性區(qū)內(nèi)，請寫岀輸岀光通量的表達式。Pockels效應：折射率的改變與外加電場成正比的電光效應。也稱線性電光

5、效應。光傳播方向與電場施加的方向垂直， 這種電光效應稱為橫向電光效應。2.3說明利用聲光布拉格衍射調(diào)制光通量的原理。超聲功率Ps的大小決定于什么？在石英晶體上應加怎樣的電信號才能實現(xiàn)光通量的調(diào)制？該信號的頻率和振幅分別起著什么作用？當超聲波在介質(zhì)中傳播時，將引起介質(zhì)的彈性應變作時間上和空間上的周期性的變化，并且導致介質(zhì)的折射率也發(fā)生相 應的變化。當光束通過有超聲波的介質(zhì)后就會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，這就是聲光效應。聲光介質(zhì)在超聲波的作用下，就變成了一個等效的相位光柵，當光通過有超聲波作用的介質(zhì)時，相位就要受到調(diào)制，其 結果如同它通過一個衍射光柵，光柵間距等于聲波波長，光束通過這個光柵時就要產(chǎn)生衍射，這就

6、是聲光效應。布拉格衍射是 在超聲波頻率較高，聲光作用區(qū)較長，光線與超聲波波而有一定角度斜入射時發(fā)生的。2. 4說明利用法拉第電磁旋光效應進行磁光強度調(diào)制的原理。磁場使晶體產(chǎn)生光各向異性，稱為磁光效應。法拉第效應：光波通過磁光介質(zhì)、平行于磁場方向傳播時，線偏振光的偏振面發(fā)生旋轉的現(xiàn)象。電路磁場方向在 YIG棒軸向，控制高頻線圈電流，改變軸向信號磁場強度，就可控制光的振動而的旋轉 角，使通過的光振幅隨角的變化而變化，從而實現(xiàn)光強調(diào)制。3.1熱電探測器與光電探測器相比較，在原理上有何區(qū)別？光電探測器的工作原理是將光輻射的作用視為所含光子與物質(zhì)內(nèi)部電子的直接作用，而熱電探測器是在光輻射作用下， 首先使

7、接收物質(zhì)升溫，由于溫度的變化而造成接受物質(zhì)的電學特性變化。光電探測器響應較快，噪聲?。欢鵁犭娞綔y器的光譜 響應與波長無關，可以在室溫下工作。3. 2光電效應有哪幾種？各有哪些光電器件？物質(zhì)在光的作用下釋放岀電子的現(xiàn)象稱為光電效應。光電效應又分為外光電效應（如光電發(fā)射效應）和內(nèi)光電效應（如光電導效應和光伏效應）。當半導體材料受光照時，由于對光子的吸收引起載流子濃度的增大，因而導致材料電導率的增大，這種現(xiàn) 象稱光電導效 應。光敏電阻、光導探測器當半導體PN結受光照射時，光子在結區(qū)（耗盡區(qū)）激發(fā)電子-空穴對。在自建場的作用下，電子流向 N區(qū)，空穴流向P區(qū)，從而在勢壘兩邊形成電荷堆積，使P區(qū)、N區(qū)兩端

8、產(chǎn)生電位差。P端為正，N端為負。這種效應稱為光伏效應。光電池、光電二極管、雙光電二極管，光電三極管、光電場效應管、光電開關管、光電雪崩 二極管某些金屬或半導體受到光照時，物質(zhì)中的電子由于吸收了光子的能量，致使電子逸出物質(zhì)表而，這種現(xiàn)象稱為光電發(fā)射 效應，又稱外光電效應。光電倍增管，真空光電管、充氣光電管。3. 3光電器件的光電特性（光照特性）有哪兩種情況？每種特性的器件各自的用途是什么？當光電器件上的電壓一定時，光電流與入射于光電器件上的光通量的關系流與光電器件上光照度的關系I二F （L）稱為光照特性。3. 4什么是光電器件的光譜特性？ 了解它有何重要性？光電器件對功率相同而波長不同的入射光的

9、響應不同，即產(chǎn)生的光電流不同。光電流或輸岀電壓與入射光波長的關系稱 為光譜特性。光譜特性決定于光電器件的材料。應盡量使所選的光電器件的光譜特性與光源的光譜分布較接近。由光電器件的 光譜特性可決定光電器件的靈敏度（響應率）一一光譜靈敏度和積分靈敏度。3. 5為什么結型光電器件在正向偏置時沒有明顯的光電效應？結型光電器件必須工作在哪種偏置狀態(tài)？因為p-n結在外加正向偏壓時，即使沒有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級在增加，所以有光照時，光電效應不明顯。p-n 結必須在反向偏壓的狀態(tài)下，有明顯的光電效應產(chǎn)生，這是因為p-n結在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時，得到的光生電流就會明顯增加。3. 6若

10、光電PN結在照度L1下開路電壓為U ,求照度L2下的開路電壓U。3. 7負電子親和勢光電陰極的能帶結構如何？它有哪些特點？1=F （）稱為光電特性，光電表面區(qū)域能帶彎曲，真空能級降低到導帶之下。3熱電子發(fā)射小4光電發(fā)射小，光電子能量特點：1.量子效率高2.光譜響應延伸到紅外，光譜響應率均勻 集中1 一3. 8何謂口噪聲？何謂噪聲"？要降低電阻的熱噪聲應米取什么措施? f功率譜大小與頻率無關的噪聲，稱口噪聲。功率譜與f成反比，稱1/f噪聲。措施：1.盡量選擇通帶寬度小的2.盡量選擇電阻值小的電阻3.降低電阻周圍環(huán)境的溫度3. 9探測器的D*=1011cm Hzl/2 - W-1,探測器

11、光敏器的直徑為0.5cm,用于f=5xlO3Hz的光電儀器中，它能探測的最小輻射功率為多少？3. 10應怎樣理解熱釋電效應？熱釋電探測器為什么只能探測調(diào)制輻射？熱電晶體的自發(fā)極化矢量隨溫度變化，從而使入射光可引起電容器電容改變的現(xiàn)象成為熱釋電效應。由于熱釋電信號正比于器件的溫升隨時間的變化率，因此它只能探測調(diào)制輻射。3. 13 一塊半導體樣品，有光照時電阻為50歐姆，無光照時電阻為5000歐姆，求該樣品的光電導。Cj=8pF,放大器的輸入電容Ci=5pF,輸入電阻"10k計算變3.25用光電三極管301；12探測交變信號。結電容換電路中頻時的輸岀電壓 U0上限頻率f3. 26設計光控

12、繼電器開關電路。己知條件：光電晶體管3DU15的S二1卩A/lx,繼電器K的吸合電流為lOmA ,線圈電阻1.5k Qo要求光照大于2001X時繼電器J吸合。3. 27試述PSD的工作原理，與象限探測器相比，PSD有什么優(yōu)點？PSD是利用離子注入技術制成的一種對入射到光敏面上的光點位置敏感的光電器件，分為一維和二維兩種。當入射光是非均勻的或是一個光斑時，其輸岀與光的能量中心有關。與象限探測器相比，PSD的優(yōu)點有：對光斑的形狀無嚴格要求；光敏而上無象限分隔線，對光斑位置可進行連續(xù)測量，位置分辨率高，可同時檢測位置和光強。 3. 28光電發(fā)射和二次電子發(fā)射有哪些不同？簡述光電倍增管的工作原理。光電

13、發(fā)射是光轟擊材料使電子逸岀，二次電子發(fā)射是電子轟擊材料，使新的電子逸岀。1) 光子透過入射窗口入射在光電陰極K上。2) 光電陰極電子受光子激發(fā)，離開表而發(fā)射到真空中。光電子通過電子加速和電子光學系統(tǒng)聚焦入射D1上，倍增極將發(fā)射岀比入射電子數(shù)目更N次方倍。3)到第一倍增極多的二次電子，入射電子經(jīng)N級倍增極倍增后光電子就放大3) 經(jīng)過倍增后的二次電子由陽極P收集起來，形成陽極光電流，在負載RL上產(chǎn)生 信號電壓3. 29光電倍增管中的倍增極有哪幾種結構？每一種的主要特點是什么？鼠籠式：結構緊湊，體積??；但靈敏度的均勻性稍差。直線聚焦式：極間電子渡越時間的離散性小，時間響應很快，線性好：但絕緣支架可能

14、積累電荷而影響電子光學系統(tǒng)的 穩(wěn)定性。盒柵式：電子的收集效率較高，均勻性和穩(wěn)定性較好；但極間電子渡越時間零散較大。百葉窗式：工作而積大，與大面積光電陰極配合可制成探測弱光的倍增管；但極間電壓高，有時電子可能越級穿過，從而，收集率較低，渡越時間離散較大。近貼柵網(wǎng)式：極好的均勻性和脈沖線性，抗磁場影響能力強。微通道板式：尺寸大為縮小，電子渡越時間很短，響應速度極快，抗磁場干擾能力強，線性好。3. 30 (a)iffl岀具有11級倍增極，負高壓1200V供電，均勻分壓的光電倍增管的工作原理，分別寫岀各部分名稱及標岀Ik, Ip和lb的方向。(b)若該倍增管的陰極靈敏器 Sk為20卩A/lm,陰極入射

15、的照度為 0, 11X.陰極有效而積為2cm2，各倍增極發(fā) 射系數(shù)均相等(b =4 ),光電子的收集率為 0.98,各倍增極電子收集率為0.95,試計算倍增系統(tǒng)的放大倍數(shù)和陽極電流。200mV,求放大器的有關參數(shù)，并畫岀原理圖(C)設計前置放大電路，使輸岀的信號電壓為(a)如圖(b)陰極由流；h二S?(T)=2O10-60. 110=410-10A倍增系統(tǒng)的放大倍數(shù)=0. 98:M=sIk(40.95)11112. 34陽極電流：lFM?h=936卩ACf陰極而上最大允許的光通量為多少流明？因為陽極電流過大會加速光電倍增管的疲勞與老化。b問各倍3. 32某GDB的陽極積分靈敏度為lOA/lm

16、, Sk=20卩A/lnu倍增極有11級。若各級的電子收集效率為增極的平均倍增系數(shù)為多少?3. 33現(xiàn)有GDB-423型光電倍增管的光電陰極而積為105,陽極額定電流為20卩A,求允許的最大光照。4.1簡述PbO視像管的基木結構和工作過程。2cin2,陰極靈敏度Sk為25卩A/lm,倍增系統(tǒng)的放大倍數(shù)為光學圖像投射到光電陰極上，產(chǎn)生相應的光電子發(fā)射，在加速電場和聚焦線圈所產(chǎn)生的磁場共同作用下打到靶上，在靶的掃描面形成與圖像對應的電位分布最后，通過電子束掃描把電位圖像讀岀，形成視頻信號,4. 2攝像器件的參量一一極限分辨率、調(diào)制傳遞函數(shù)和惰性是如何定義的?分辨率表示能夠分辨圖像中明暗細節(jié)的能力。

17、極限分辨率和調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF極限分辨率，人眼能分辨的最細條數(shù)。用在圖像（光柵）范圍內(nèi)所能分辨的等寬度黑口線條數(shù)表示。也用線對/mm表不。MTF:能客觀地表示器件對不同空間頻率目標的傳遞能力。惰性：指輸岀信號的變化相對于光照度的變化有一定的滯后。原因.靶面光電導張弛過程和電容電荷釋放惰性。4. 3以雙列兩相表而溝道CCD為例，簡述CCD電荷產(chǎn)生、存儲、轉移、輸岀的基木原理。以表而溝道CCD為例，簡述CCD電荷存儲、轉移、輸岀的基木原理。CCD的輸岀信號有什么特點?答：構成CCD的基本單元是MOS （金屬-氧化物-半導體）電容器。正如其它電容器一樣,MOS電容器能夠存儲電荷。如果MOS結構中的

18、半導體是P型硅，當在金屬電極（稱為柵）上加一個正的階梯電壓時（襯底接地），Si-SiO 2界而處的電勢（稱為表面勢或界而勢）發(fā)生相應變化，附近的P型硅中多數(shù)載流子一一空穴被排斥，形成所謂耗盡層，如果柵電壓 Vg超過MOS晶體管的開啟電壓，則在Si-SiO 2界面處形成深度耗盡狀態(tài)，由于電子在那里的勢能較低，我們可以形象化地說：半導體表面形成了電子的勢阱，可以用來存儲電子。當表而存在勢阱時，如果有信號電子（電荷）來到勢阱及其鄰近，它們便可以聚集在表而。隨著電子來到勢阱中，表而勢將降低，耗盡層將減薄，我們把這個過程描述為電子逐漸填充勢阱。勢阱中能夠容納多少個電子，取決于勢阱的深淺”即表面勢的大小，

19、而表面勢又隨柵電壓變化，柵電壓越大，勢阱越深。如果沒有外來的信號電荷。耗盡層及其鄰近區(qū)域在一定溫度下產(chǎn)生的電子將逐漸填滿勢阱,這種熱產(chǎn)生的少數(shù)載流子電流叫作暗電流，以有別于光照下產(chǎn)生的載流子。因此，電荷耦合器件必須工作在瞬態(tài)和深度耗盡狀態(tài)，才能存儲電荷。以典型的三相CCD為例說明CCD電荷轉移的基木原理。三相CCD是由每三個柵為一組的間隔緊密的MOS結構組成的陣列。每相隔兩個柵的柵電極連接到同一驅動信號上，亦稱時鐘脈沖。三相時鐘脈沖的波形 如下圖所示。在ti時刻，“高電位，牡.也低電位。此時“電極下的表面勢最大，勢阱最深。假設此時已有信號電荷（電子）注入，則電荷就被存儲在如電極下的勢阱中。t2

20、時刻，帕 族為高電位，也為低電位，則幘血下的兩個勢阱的空阱深度相同，但因也下面存儲有電荷，則曲勢阱的實際深度比叔電極下面的勢阱淺,下面的電荷將向叔下轉移，直到兩個勢阱中具有同樣多的電荷。t3時刻，竝仍為高電位，也仍為低電位，而“由高到低轉變。此時 也下的勢阱逐漸變淺，使 如下的剩余電荷繼續(xù)向血下的勢阱中轉移。t4時刻，血為高電位，奶.機為低電位，血下而的勢阱最深，信號電荷都被轉移到叔下而的勢阱中，這與tl時刻的情況相似，但電荷包向右移動了一個電極的位置。當經(jīng)過一個時鐘周期T后，電荷包將向右轉移三個電極位置，即一個柵周期（也稱一位）°因此，時鐘的周期變化，就可使CCD中的電荷包在電極下

21、被轉移到輸岀端，其工作過程從效果上看類似于數(shù)字電路中的移位寄存器。電荷輸岀結構有多種形式，如電流輸岀”結構.浮置擴散輸出”結構及 浮置柵輸出”結構。其中浮置擴散輸岀”結構應用最廣泛，。輸岀結構包括輸岀柵 0G、浮置擴散區(qū)FD.復位柵R、復位漏RD以及輸岀場效應管T等。所謂浮置擴散”是指在P型硅襯底表而用V族雜質(zhì)擴散形成小塊的h區(qū)域，當擴散區(qū)不被偏置，即處于浮置狀態(tài)工作時，稱作浮置擴散區(qū)”也與FD之間建立導電溝電荷包的輸岀過程如下：VoG為一定值的正電壓，在0G電極下形成耗盡層，使道。在 機為高電位期間，電荷包存儲在柯電極下面。隨后復位柵R加正復位脈沖奴,使FD區(qū)與RD區(qū)溝通,因Vrd為正十幾伏

22、的直流偏置電壓，則FD區(qū)的電荷被RD區(qū)抽走。復位正脈沖過去后FD區(qū)與RD區(qū)呈夾斷狀態(tài)，F(xiàn)D區(qū)具有一定的浮置電位。之后,施轉變?yōu)榈碗娢?，妲下面的電荷包通過0G下的溝道轉移到FD區(qū)。此時FD區(qū)（即A點）的電位變化量為:式中，Qfd是信號電荷包的大小,C是與FD區(qū)有關的總電容（包括輸岀管T的輸入電容、分布電容等）。CCD輸岀信號的特點是.信號電壓是在浮置電平基礎上的負電壓；每個電荷包的輸出占有一定的時間長度CCD的輸岀信號進行處理時，較多地采用了To ；在輸岀信號中疊加有復位期間的高電平脈沖。據(jù)此特點，對取樣技術，以去除浮置電平.復位高脈沖及抑制噪聲。4.4 CCD驅動脈沖工作頻率的上、下限受哪些條

23、件限制，應該如何估算?45雙列兩相80驅動脈沖$ 1、$ 2、SH、RS起什么作用？它們之間的位相關系如何？為什么？1、2:驅動脈沖1、驅動脈沖2,將模擬寄存器中的信號電荷定向轉移到輸岀端形成序列脈沖輸岀SH:轉移柵控制光生電荷向CCDA或CCDB轉移。RS:復位脈沖，使復位場效應管導通，將剩余信號電荷卸放掉，以保證新的信號電荷接收。4.7 TCD1200D的中心距為14卩m,它能分辨的最小間距是多少？它的極限分辨率怎樣計算？它能分辨的最小間距是14卩01。4.8簡述變像管和圖像增強器的基木工作原理，指出變像管和圖像增強器的主要區(qū)別。亮度很低的可見光圖像或者人眼不可見的光學圖像經(jīng)光電陰極轉換成

24、電子圖像；電子光學系統(tǒng)將電子圖像聚焦成像在熒 光屏上，并使光電子獲得能量增強；熒光屏再將入射到其上的電子圖像轉換為可見光圖像。變像管:接受非可見輻射圖像并轉換成可見光圖像的直視型光電成像器件:紅外變像管、紫外變像管和射線變像管等，功能是完成圖像的電磁波譜轉換。像增強器:接受微弱可見光圖像的直視型光電成像器件:級聯(lián)式像增強器、帶微通道板的像增強器、負電子親和勢光陰極的 像增強器等，功能是完成圖像的亮度增強。5. 1光盤記錄有什么優(yōu)點？存儲密度高。非接觸式讀/寫信息(獨特)。存儲壽命長。信息的信噪比高。信息位價格低。(1)存儲密度高數(shù)據(jù)傳輸速率高存儲壽命長信息位價低更換容易5.2光盤發(fā)展經(jīng)歷了哪幾

25、代？每一代的特點是什么？自美國ECD及IBM公式共同研制出第一片光盤以來，光盤經(jīng)歷了四代: 只讀存儲光盤(read only memory 、 ROM )這種光盤中的數(shù)據(jù)是在光盤生產(chǎn)過程中刻入的，用戶只能從光盤中反復讀取數(shù)據(jù)。這種光盤制造工藝簡單，成本低,價格便宜，其普及率和市場占有率最高。一次寫入多次讀岀光盤(write once read many , WORM )這種光盤具有寫、讀兩種功能，寫入數(shù)據(jù)后不可擦除?？刹林貙懝獗P(rewrite, RW )用戶除了可在這種光盤上寫入、讀岀信息外，還可以將已經(jīng)記錄在盤上的信息擦除掉，然后再寫入新 的信息；但擦與寫需要兩束激光、兩次動作才能完成。直

26、接重寫光盤(overwrite , 0W)這種光盤上實現(xiàn)的功能與可擦重寫重寫光盤一樣，所不同的是，這類光盤可用同一束激光、通過一次動作就擦除掉舊信息并錄入新信息。5.3說明ROM光盤的存儲原理。將事先記錄在主磁帶上的視頻或音頻信息通過信號發(fā)生器、前置放大器去驅動電光或聲光調(diào)制器，使經(jīng)過調(diào)制的激光束 以不同的功率密度聚焦在甩有光刻膠的玻璃襯盤上，使光刻膠曝光，之后經(jīng)過顯影、刻蝕，制成-stamper),然后再經(jīng)過2P注塑形主盤(又稱母盤，master),再經(jīng)噴鍍、電鍍等工序制成副盤(又稱印模 成ROM光盤。5. 4說明激光熱致相變RW光盤的讀、寫、擦原理。近紅外波段的激光作用在介質(zhì)上，能加劇介質(zhì)

27、網(wǎng)絡中原子、分子的振動， 從而加速相變的進行。因此近紅外激光對介質(zhì)的作用以熱效應為主，其中寫、讀、擦激光與其相變的進行。圖的上半部是用來寫入、讀岀及擦除信息的激光脈 沖，下半部表示岀在這三種不同的脈沖作用下，在介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的相應相變過程。信息的記錄信息的讀岀對應介質(zhì)從晶態(tài)C向玻璃態(tài)G的轉變。選用功率密度高、脈寬為幾十至兒百納秒的激光脈沖，使光斑微區(qū)因介質(zhì)溫度剎那間超過熔點、而進入液相，再經(jīng)過液相快瘁完成到達玻璃態(tài)的相轉變。用低功率密度、短脈寬的激光掃描信息道，從反射率的大小辨別寫入的信息。一般介質(zhì)處在玻璃態(tài)（即寫入態(tài)）時反射率小，處在晶態(tài)（即擦除態(tài)）時反射率大。在讀岀過程中，介質(zhì)的相結構保 持

28、不變。信息的擦除 對應介質(zhì)從玻璃態(tài)G向晶態(tài)C的轉變。選用中等功率密度、較寬脈沖的激光，使光斑微區(qū)因介質(zhì)溫度升 至接近T口處，再通過成核一生長完成晶化。在此過程中，光誘導缺陷中心可以成為新的成核中心，因此激光作用使成核速 率.生長速度大大增加，從而導致激光熱晶化壁單純熱晶化的速率要高。5.5簡述可擦重寫磁光光盤讀、寫、擦原理。如圖9-14 ,目前磁光薄膜的記錄方式有補償點記錄和居里點記錄兩類，前者以稀土一鉆合金為主，后者則多為稀土一 鐵合金。以補償點寫入的磁介質(zhì)為例來討論磁光記錄介質(zhì)的讀、寫、擦原理。信息的寫入GdCo有一垂直于薄膜表而的易磁化軸。在寫入信息前，用一定強度的磁場質(zhì)進行初始磁化，使

29、各磁疇單元具有相同的磁化方向。在寫入信息時，磁光讀寫頭的脈沖激光聚焦在介質(zhì)表而，光照微斑因升 溫而迅速退磁，此時通過讀寫頭中的線圈施加一反偏磁場，就可使光照區(qū)微斑反向磁化，如圖所示，而無光照的相鄰磁疇磁化 方向仍將保持原來的方向，從而實現(xiàn)磁化方向相反的反差記錄。上,如圖所示。反之，若以一 k表示。實際測試時，使檢偏器的主信息的讀出信息讀出是利用Kerr效應檢測記錄單元的磁化方向。用線偏振光掃描錄有信息的信 道，光束到達磁化方 向向上的微斑，經(jīng)反射后，偏折方向會繞反射線右旋一個角度 光掃描到磁化方向向下的微斑9反射光的偏振方向則左旋一個Ho方向相同的偏置磁場，則記截面調(diào)到與一 對應的偏振方向相垂直的方位，則來自向下磁化微斑的反射光不能通過檢偏器到達探測器，而從向上磁化微斑 反射的光束則可以通過的分量，這樣探測器就有效地讀出了寫入的信號。擦除信息時，如圖所示，用原來的寫入光束掃描信息道，并施加與初始錄單元的磁化方向又會回復原狀。對于稀土一鐵合金磁光介質(zhì)，其寫、讀、擦原理與補償點記錄方式一樣，所不同的是，這類介質(zhì)有一個居里點當介質(zhì)微斑溫度高于時，該區(qū)的矯頑力He很快下降至極小值。因此在記錄時，應使光照微斑的 溫度升至以上,再用偏置磁場實現(xiàn)反向磁化。這種記錄方式叫居里點寫入。5.6