光電子技術(shù)題目與答案

第第#章答：以激光為載體，將信息加載到激光的過程，稱為光束調(diào)制。光束具有振幅，頻率，相位，強(qiáng)度，偏振等參量，可以應(yīng)用某些物理方法使其參量置一，按照調(diào)制信號的規(guī)律變化，實現(xiàn)光束的調(diào)制，所以光束調(diào)制可以分為調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相和強(qiáng)度調(diào)制。實現(xiàn)激光光束調(diào)制的方法根據(jù)調(diào)制器與激光器的關(guān)系可以分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制，那么具體的激光光束調(diào)制方法常見的有電光調(diào)制，聲光調(diào)制，磁光調(diào)制，直接調(diào)制。簡述等離子體和等離子體顯示板的工作原理。答：等離子體是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它是除去固，液，氣三態(tài)以外的物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，經(jīng)過電場和磁場可以捕捉和移動等離子體，等離子體顯示板是利用氣體放電產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象的平面顯示的總稱。等離子體顯示板的基本原理是顯示屏上排列有上千個密封的小低壓氣體室，電流激發(fā)氣體使其發(fā)出肉眼看不見的紫外光，這種紫外光碰擊后面玻璃上的紅綠藍(lán)三色熒光體，再發(fā)出我們在顯示器上看見的可見光。說明自會聚彩色顯像管的特點。答：精密直列式電子槍，開槽蔭罩和條狀熒光屏，精密環(huán)形偏轉(zhuǎn)線圈。光在向列液晶中傳播，9=n/4,試分析當(dāng)B為0,n/4,n/2,3n/4,n,5n/4,3n/2,7n/4,2n時輸出光的偏振態(tài)。答：相位差為0，n，2n為線偏振光。n/4,3n/4,5n/4,7n/4為橢圓偏振光。n/2,3n/2為圓偏振光。比較光子探測器和光熱探測器的作用機(jī)理，性能及應(yīng)用特點。答：光子效應(yīng)是指單個光子的性質(zhì)對產(chǎn)生的光電子起直接作用的一類光電效應(yīng)。探測器吸收光子后直接引起原子或分子的內(nèi)部電子狀態(tài)改變，光子能量的大小直接影響內(nèi)部電子狀態(tài)改變的大小，因為光子能量是hv,所以光子效應(yīng)對光波頻率產(chǎn)生選擇性，在光子直接與電子相互作用的情況下，其影響速度比較快。光熱效應(yīng)與光子效應(yīng)完全不同，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)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動能量，引起探測元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測元件電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化，所以光熱效應(yīng)與單光子能量沒有直接關(guān)系。光熱效應(yīng)對光波頻率沒有選擇性，只是在紅外波段上材料吸收率高，光熱效應(yīng)也就更強(qiáng)烈，所以廣泛用于對紅外線輻射的探測，因為溫度升高是熱累積的作用，所以光熱效應(yīng)的響應(yīng)速度一般比較慢，而且容易受環(huán)境溫度的影響。光子的基本特性答：光是一種以光速運(yùn)動的光子流，光子和其他基本粒子一樣有能量，動量和質(zhì)量，光子的粒子屬性和波動屬性滿足一下關(guān)系：（1）E=hv（2）m=E/c2（3）P=hk。光子具有兩種可能的獨立偏振態(tài)對應(yīng)于光波場的兩個獨立偏振方向，光子具有自旋且自旋度為整數(shù)?？v向電光調(diào)制和橫向電光調(diào)制各有何優(yōu)缺點？答：縱向：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，不存在自然雙折射。缺點：半波電壓太高，特別是在調(diào)制頻率較高時功率損耗比較大。橫向：缺點：橫向效應(yīng)應(yīng)用時，存在自然雙折射產(chǎn)生的固有相位延時，和外加電壓無關(guān)。在沒有外加電壓時，入射光的兩個偏振分量通過晶體后其偏振面轉(zhuǎn)過一個角度這對光調(diào)制應(yīng)用非常不利，應(yīng)設(shè)法消除。但必須采用兩塊晶體，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。優(yōu)點：橫向效應(yīng)總的相位延遲不僅與所加電壓成正比，而且與晶體的長寬比有關(guān)，所以增大長度或降低寬度都可以大大降低半波電壓。說明注入電致發(fā)光和高場電致發(fā)光的基本原理。答：注入電致發(fā)光是在半導(dǎo)體PN結(jié)加正偏壓時產(chǎn)生少數(shù)載流子注入，與多數(shù)載流子復(fù)合發(fā)光。高場電致發(fā)光是將發(fā)光材料粉末與介質(zhì)的混合體或單晶薄膜夾持在透明電極板之間，外加電壓由電場激勵電子與空穴復(fù)合而發(fā)光。高場電致發(fā)光分為交流和直