光電子技術(shù)題目與答案

1、第1章1)1)色溫是指在規(guī)定兩波長(zhǎng)處具有與熱輻射光源的輻射比率相同的黑體的溫度2)2)自發(fā)躍遷是指處于高能級(jí)的粒子自發(fā)地躍遷到低能級(jí)上。受激躍遷是指由于外界輻射場(chǎng)作用而產(chǎn)生的粒子能級(jí)間的躍遷。3)受激輻射下光譜線展寬的類型分為均勻展寬和非均勻展寬，其中均勻展寬有自然展寬、碰撞展寬、熱振動(dòng)展寬，非均勻展寬有多普勒展寬、殘余應(yīng)力展寬。4)常見的固體激光器有紅寶石激光器、釹激光器、鈦寶石激光器（寫出兩種），常見的氣體激光器有HeNe激光器、A

2、r激光器、CO2激光器（寫出兩種）。5)光是一種以光速運(yùn)動(dòng)的光子流，光子和其它基本粒子一樣，具有能量、動(dòng)量和質(zhì)量；其靜止質(zhì)量為零。6)激光與普通光源相比具有如下明顯的特點(diǎn)：方向性好、單色性好、相干性好、強(qiáng)度大7)簡(jiǎn)述光子的基本特性。答：1、光子能量E與光波頻率v對(duì)應(yīng)：E=hv2、光子具有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量m，m=Ec2=hvc23、光子的動(dòng)量與單色平面波矢對(duì)應(yīng)：P=?k4、光子具有兩種可能的獨(dú)立偏振狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于光波場(chǎng)的兩個(gè)獨(dú)立偏振方向5、光子具有

3、自旋性，并且自旋量子數(shù)為整數(shù)1)聲波在聲光晶體中傳播會(huì)引起晶體中的質(zhì)點(diǎn)按聲波規(guī)律在平衡位置振動(dòng)，按照聲波頻率的高低以及聲波和光波作用的長(zhǎng)度不同，聲光相互作用可以分為拉曼納斯衍射，布喇格衍射兩種類型。2)磁光效應(yīng)是指外加磁場(chǎng)作用所引起的材料光學(xué)各項(xiàng)異性，法拉第磁光效應(yīng)的規(guī)律（1）對(duì)于給定的介質(zhì)，光振動(dòng)面的旋轉(zhuǎn)角與樣品的長(zhǎng)度和外加的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比（2）光的傳播方向反轉(zhuǎn)時(shí)，法拉第旋轉(zhuǎn)的左右方向互換。3)電致折射率變化是指晶體介質(zhì)的介電系數(shù)與

4、晶體中的電荷分布有關(guān)，當(dāng)晶體被施加電場(chǎng)后，將引起束縛電荷的重新分布，并導(dǎo)致離子晶格的微小型變，從而引起介電系數(shù)的變化，并最終導(dǎo)致晶體折射率變化的現(xiàn)象。4)光纖色散的主要危害是使脈沖信號(hào)展寬，限制了光纖的寬帶或傳輸容量，多模光纖的色散主要有模色散、材料色散、波導(dǎo)色散1)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(qiáng)度調(diào)制。要實(shí)現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制，必須進(jìn)行三個(gè)過(guò)程：抽樣、量化、編碼。2)光束掃描根據(jù)其應(yīng)用的目的來(lái)可以分為模擬掃描、數(shù)字掃描兩種

5、；前者主要應(yīng)用各種顯示，后者主要應(yīng)用于光存儲(chǔ)。3)在電光調(diào)制器中，為了得到線性調(diào)制，在調(diào)制器中插入一個(gè)?4波片，波片的軸向取向?yàn)榭炻S與晶體的主軸成45度角時(shí)最好。第3章1)1)CCD的基本功能為電荷存儲(chǔ)和電荷轉(zhuǎn)移，CCD按結(jié)構(gòu)可分為線陣CCD、面陣CCD。2)2)固體攝像器件主要有三大類，它們是電荷耦合器件（CCD）、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器（CMOS）、電荷注入器件（CID）。3)3)CCD的基本工作過(guò)程包括信號(hào)電荷的產(chǎn)生，存

6、儲(chǔ)，傳輸，檢測(cè)。CCD攝像器件的基本工作原理是依靠半導(dǎo)體的光電特性，用光注入的辦法產(chǎn)生4)4)簡(jiǎn)述帶像增強(qiáng)器的CCD的特點(diǎn)。（看下面（6））5)5)簡(jiǎn)述電荷耦合攝像器件的主要特性參數(shù)。答：1、轉(zhuǎn)移效率2、不均勻度3、暗電流4、靈敏度5、光譜響應(yīng)6、噪聲7、分辨率8、動(dòng)態(tài)范圍與線性度6)6)比較帶像增強(qiáng)器的CCD、薄型背向照明CCD和電子轟擊型CCD器件的特點(diǎn)。答：帶像增強(qiáng)的CCD：將光圖像聚焦在像增強(qiáng)的光電陰極上，再經(jīng)像增強(qiáng)器增強(qiáng)后耦合

7、到到CCD上實(shí)現(xiàn)微光攝像。薄型背向照明CCD：克服了普通前向照明CCD的缺陷，CCD的量子效率提高到90%，靈敏度高，噪聲低。電子轟擊型CCD：采用電子從“光陰極”直接射入CCD的成像方法，簡(jiǎn)化了光子被多次轉(zhuǎn)換的過(guò)程，信噪比大大提高；體積小，重量輕，可靠性高，分辨率高，對(duì)比度好。7)7)紅外成像系統(tǒng)A的DA小于紅外成像系統(tǒng)B的DB，能否認(rèn)為紅外成像系統(tǒng)A對(duì)各種景物的溫度分辨能力高于紅外成像系統(tǒng)B，試簡(jiǎn)述理由。答：不能。D放映的是系統(tǒng)對(duì)低

8、頻景物的溫度分辨率，不能表征系統(tǒng)用于觀測(cè)較高頻率景物時(shí)的溫度分辨率性能1)1)液晶分為兩大類:熱致液晶、溶制液晶作為顯示技術(shù)應(yīng)用的液晶都是熱致液晶。2)2)液晶是各項(xiàng)同性液體與完全有序晶體之間的一種中間態(tài)，是一種取向有序的流體，熱致液晶可為是溫度引起的，并且只能在一定溫度范圍內(nèi)存在，一般是單一組成或均勻化合物。3)3)等離子體是以電子、離子及未電離的中性粒子的集合組成，整體呈中性的物質(zhì)形態(tài)，是固、液、氣外，物質(zhì)的第4態(tài)。4)4)試說(shuō)明注