光電子技術(shù)復習題

1、單項選擇題.光電轉(zhuǎn)換定律中的光電流與溫度成正比光功率成正比暗電流成正比光子的能量成正比.發(fā)生拉曼納斯衍射必須滿足的條件是AA超聲波頻率低，光波平行聲波面入射，聲光作用長度短B超聲波頻率高，光波平行聲波面入射，聲光作用長度短C超聲波頻率低，光波平行聲波面入射，聲光作用長度長D超聲波頻率低，光束與聲波面間以一定角度入射，聲光作用長度短光束調(diào)制中，下面屬于外調(diào)制的是ABD聲光調(diào)制電光波導調(diào)制半導體光源調(diào)制電光強度調(diào)制紅外輻射的波長為dA100-280nm激光具有的優(yōu)點為相干性好、亮度高及多色性好單色性好吸收性強吸收性弱6能發(fā)生光電導效應(yīng)的半導體是c本征型和激子型本征型和晶格型本征型和雜質(zhì)型本征型和自

2、由載流子型光敏電阻的光電特性由光電轉(zhuǎn)換因子描述，在強輻射作用下.=0.5.電荷耦合器件分線陣和面陣光通亮申的單位是焦耳瓦特B.=1=1.5線陣和點陣面陣和體陣流明坎德拉0硅.光二極管主要適用于紫外光及紅外光譜區(qū)可見光及紫外光譜區(qū)可見光區(qū)=2電.體陣和點陣電可見光及紅外光譜區(qū)3光視效能為最大值時的波長是可見光的波長范圍為電荷耦合器件的工作過程主要是信號的產(chǎn)生、存儲、傳輸和計算顯示檢測輸出輻射通亮申的單位是焦耳瓦特每球面度坎德拉二輻填空題光在大氣中傳播，將會使光速的能量衰減，其主要因素來源于大氣衰減、大氣湍流效應(yīng)。按照聲波頻率的高低以及聲波和光波作用長度的不同，聲光相互作用可以分為拉曼拉斯衍射和布

3、喇格衍射兩種類型。的工作過程就是產(chǎn)生、存儲、傳輸、檢測的過程。實現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制，必須進行三個過程：抽樣、量化、編碼。光束調(diào)制按其調(diào)制的性質(zhì)可分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、強度調(diào)制。的基本功能為電荷存儲、電荷轉(zhuǎn)移。三輻術(shù)語解釋（補）電磁波譜:按照波長或頻率的順序把電磁波排列成圖表。色溫在規(guī)定兩波長處具有與熱輻射光源的輻射比率相同的黑體的溫度。（補）大氣窗口:對于某些特點的波長,大氣呈現(xiàn)出極強的吸收.根據(jù)大氣的這一特性,把近紅外分成八個區(qū)段,將透過率較高的的波段稱為大氣窗口。半波電壓當光波的兩個垂直分量的光程差為半個波長相應(yīng)的相位差為度時所需要加的電壓。內(nèi)調(diào)制：加載信號是在激光振蕩過程中進行的，以調(diào)制信號

4、改變激光器的振蕩參數(shù)，從而改變激光器輸出特性以實現(xiàn)調(diào)制。光電發(fā)射效應(yīng)：在光照下，物體向表面以外的空間發(fā)射電子（即光電子）的現(xiàn)象。光電發(fā)射效應(yīng)條件：波長（）（V非平衡載流子：光輻射照射端電壓為的半導體，如果波長滿足如下條件，是禁帶寬度，是雜質(zhì)能帶寬度。那么光子將在其中激發(fā)新的載流子（電子和空穴）,這就使半導體中的載流子濃度在原來平衡值上增加了一個量和，新增的部分半導體物理中叫非平衡載流子。視場光闌安置在物平面或者像平面上限制成像范圍的光闌。7吸收比：被物體吸收的能量與入射的能量之比。（）8輻照度在輻射接受面上的輻射照度定義為照射在面元上的輻射通量與該面元的面積之比。（P4）反射比：反射的能量與入

5、射能量之比。（）輻射能（，）：以輻射能形式發(fā)射或傳輸?shù)碾姶挪ǎㄗ贤?，可見光和紅外輻射）能量。（3光子效應(yīng)：單個光子的性質(zhì)對產(chǎn)生的光電子起直接作用的一類光電效應(yīng)。（）14溫.差電動勢：當兩種不同的配偶材料（金屬，半導體）兩端并聯(lián)熔斷時，如果兩個接頭的溫度不同，并聯(lián)回路就產(chǎn)生電動勢，即溫差電動勢。（215光.束漂移：16光.通量：視見函數(shù)：通過對標準光度觀察者的實驗測定，在輻射頻率X（）處，有最大值，其值為。而當時，;時，。（）9熱噪聲：光電探測器本質(zhì)上可用一個電流源來等價，即它有一個等效電阻，電阻中自由電子的隨機熱（碰撞）運動將在電阻器兩端產(chǎn)生隨機起伏電壓，稱為熱噪聲。（3o冷阻（補）暗電流：成

6、像器件在既無光注入又無電注入情況下的輸出信號稱暗信號，即暗電流。（）四、簡答題;何為大氣窗口?簡單分析光譜位于大氣窗口內(nèi)的光輻射的大氣衰減因素。對某些特定的波長，大氣呈現(xiàn)出極為強烈的吸收。光波幾乎無法通過。根據(jù)大氣的這種選擇吸收特性，一般把近紅外區(qū)分成八個區(qū)段，將透過率較高的波段稱為大氣窗口。大氣中、分子雖然含量最多（約）%但它們在可見光和紅外區(qū)幾乎不表現(xiàn)吸收，對遠紅外和微波段才呈現(xiàn)出很大的吸收。因此，在可見光和近紅外區(qū)，一般不考慮其吸收作用。大氣中除包含上述分子外，還包含有，等，這些分子在可見光和近紅外有可觀的吸收譜線，但因它們在大氣中的含量甚微，一般也不考慮其吸收作用。只是在高空處，其余衰

7、減因素都已很弱，才考慮它們吸收作用。和分子，特別是分子在近紅外區(qū)有寬廣的振動轉(zhuǎn)動及純振動結(jié)構(gòu)，因此是可見光和近紅外區(qū)最重要的吸收分子，是晴天大氣光學衰減的主要因素。解釋半波電壓。半波電壓由晶體的那些參數(shù)決定？當光波的兩個垂直分量，的光程差為半個波長（相應(yīng)的相位差為，）時所需要加的電壓，稱為半波電壓。，什么是光束的直接調(diào)制？請解釋其中的脈沖編碼調(diào)制過程直接調(diào)制就是內(nèi)調(diào)制，內(nèi)調(diào)制是指加載信號是在激光振蕩過程中進行的，以調(diào)制信號改變激光器的振蕩參數(shù)，從而改變激光器輸出特性，以實現(xiàn)調(diào)制。數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的，稱為（）,即脈沖編碼調(diào)制。抽樣過程將連續(xù)時間模擬信號變?yōu)殡x

8、散時間、連續(xù)幅度的抽樣信號，量化過程將抽樣信號變?yōu)殡x散時間、離散幅度的數(shù)字信號，編碼過程將量化后的信號編碼成為一個二進制碼組輸出。這種電的數(shù)字信號稱為數(shù)字基帶信號，由電端機產(chǎn)生。簡單說就是模數(shù)轉(zhuǎn)換4光熱效應(yīng)的特點有哪些？探測元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的變化，而是把吸收的光能轉(zhuǎn)化為晶格的熱運動能量，引起探測元件溫度上升，溫度上升是探測元件的電學性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。光熱效應(yīng)對光波頻率沒有選擇性，其速度比較慢。光熱效應(yīng)有溫差電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)。5選用光敏電阻應(yīng)當注意什么？1）用于測光的光源光譜特性必須與光敏電阻的光敏特性匹配2）要防止光敏電阻受雜散光的影響）要3防止是光敏

9、電阻的電參數(shù)（電壓、功耗）超過允許值）4根據(jù)不同用途，選用不同特性的光敏電阻。6實際工作中，如何得出光電池的開路電壓和短路電流值？如何操作？7材料對光激發(fā)的波長閾值要求至少應(yīng)滿足什么條件？8研究光電導弛豫時間的實際意義是什么？光敏電阻受到脈沖光照射時，光電流并不立刻上升到最大飽和值，而光照去掉后，光電流也并不立刻下降到零。這說明光電流的變化對于光的變化，在時間上有一個落后，這就是光電導的弛豫現(xiàn)象。響應(yīng)時間又分為上升時間和下降時間，上升時間是指光敏電阻受到脈沖光照射時，其相對靈敏度上升到其最大值的時所經(jīng)過的時間，下降時間是指光敏電阻在去掉脈沖光照射時，其相對靈敏度下降到其最大值的時所經(jīng)過的時間。

10、9如何解釋光電導光譜分布中短波方向光電導下降現(xiàn)象？10試述用光敏電阻檢測光的原理。11簡.述激光器的組成及各組成部分的作用。組成：工作物質(zhì)、泵浦源、諧振腔。作用：工作物質(zhì)：在這種介質(zhì)中可以實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。泵浦源（激勵源）：將粒子從低能級抽運到高能級態(tài)的裝置。諧振腔：（1）使激光具有極好的方向性（沿軸線）。（2）增強光放大作用（延長了工作物質(zhì)）。（3）使激光具有極好的單色性（選頻）。1，解.釋光波在大氣中傳播衰減的因素。13何.為大氣湍流效應(yīng)，大氣湍流對光束的傳播產(chǎn)生哪些影響？14何.謂幀時、幀速？二者之間有什么關(guān)系？15選.用光電探測器的一般原則。用于測光的光源光譜特性必須與光電探測器的光譜響

11、應(yīng)特性匹配；考慮時間響應(yīng)特性；考慮光電探測器的線性特性等。17請.說明光電檢測裝置由哪些部分組成，并對各部分輸出信號類型進行說明。18請說明光的基本度量中光度量與輻射度量兩種單位制的區(qū)別，說明它們的換算關(guān)系。19什么是半導體材料的本征吸收？0光電發(fā)射效應(yīng)與光電導效應(yīng)相比有什么區(qū)別？21如何改善光敏電阻的時間響應(yīng)特性？22光電池作為探測器件時，有哪些特點，可用于哪些方面？23如何解釋光電導光譜分布中短波方向光電導下降現(xiàn)象？24試述用光敏電阻檢測光的原理。25.試述光的調(diào)制原理五判斷說明題1對本征半導體來說，導帶的電子和價帶的空穴是相等的。2光敏電阻一般采用禁帶寬度較大的材料。使用熱電偶測溫度時，

12、測試系統(tǒng)須加外電源。光電耦合器件易受外界光的干擾。光電二極管一般在反偏壓下工作。六應(yīng)用、計算題i設(shè)在半徑為的圓盤中心法線上，距盤圓中心為10處有一個輻射強度為的點源，如圖所示。試計算該點源發(fā)射到盤圓的輻射功率。2.已知光敏電阻最大功耗=0m,光電導靈敏度=0X0/1，暗電導=0,mg0給光敏電阻加偏壓為20v問入射光敏電阻的極限照度為多少13已知光電倍增管（一2型）的光電陰極面積A=2m陰極靈敏度=20AA/1m，電流放大倍數(shù)=Q陽極額定電流=200pA。求允許的最大光通量及光照度。入=0ma|Jm時，二lm4一支氦氖激光器，發(fā)射出波長為280m的激光，m,投在屏幕上的光斑（入）直徑為0其光照度為多少？（入=280m時，（入）=02若取=m/=2=0,0=0迪，試估算發(fā)生拉曼納斯衍射所允許的最大晶體長度=max5已知光電倍增管（一2型）的光電陰極面積A=2m陰極靈敏度=20AA/lm，電流放大倍數(shù)=Q陽極額定電