《光電子技術(shù)》(B)參考答案及評分細(xì)則2012

1、2011-2012-2 學(xué)期光電子技術(shù)-B 卷-參考答案第1頁共 4 4 頁西南科技大學(xué)西南科技大學(xué) 2011-2012-2 學(xué)期學(xué)期光光電子技術(shù)電子技術(shù)本科期末考試試卷（本科期末考試試卷（A 卷）卷）參考答案及評分細(xì)則參考答案及評分細(xì)則課程代碼163140360命題單位理學(xué)院：專業(yè)物理教研室一、選擇題（一、選擇題（10分，分，2分分/題，多選、少選、錯選和不選均不得分）題，多選、少選、錯選和不選均不得分）2、激光的性質(zhì)主要有（ABCD）3、大氣衰減主要與（AC）有關(guān)4、拉曼-納斯衍射的特點有（ABCD）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（二、判斷題（10分，分，2

2、分分/題，對用題，對用“/ /、錯用、錯用“X”標(biāo)記）標(biāo)記）6、大氣分子在光波電場的作用下產(chǎn)生極化，并以入射光的頻率作受迫振動?！?、某些晶體在外加電場的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當(dāng)光波通過此介質(zhì)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(yīng)。V8、一般聲光調(diào)制器中的聲波是由超聲發(fā)生器直接作用在光波上實現(xiàn)的。x9、和光電導(dǎo)探測器不同，光伏探測器的工作特性要復(fù)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。V10、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(chǎn)LED等成本低。x三、填空題（三、填空題（10分，分，2分分/題）題）11、激光器中出現(xiàn)的受

3、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(zhì)的介電系數(shù)與晶體中的電荷分布有關(guān)，當(dāng)晶體被施加電場后，將引1、光電子技術(shù)的主要特征是（ABCD)A.光源激光化B.傳輸波導(dǎo)化C.手段電子化D.模式和處理方法光學(xué)化A.波粒二象性B.偏振性C.費米粒子D.空間相干性A.分子吸收B.離子散射C.氣溶膠吸收D.電子散射A.形成與入射方向?qū)ΨQ分布的多級衍射光B.衍射效率與附加相位延遲有關(guān)C.只限于低頻工作，只具有有限的帶寬D.聲光介質(zhì)可視為

4、“平面相位柵”5、以下幾種探測器屬于熱探測器的有（ACD)。2011-2012-2 學(xué)期光電子技術(shù)-B 卷-參考答案第2頁共 4 4 頁起束縛電荷的重新分布，并導(dǎo)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(dǎo)致晶體折射率14、若超聲頻率為f，那么光柵出現(xiàn)和消失的次數(shù)則為2f，因而光波通過該介質(zhì)后所得到的ss調(diào)制光的調(diào)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(dǎo)體圖像傳感器、電荷注入器件四、簡答題（四、簡答題（50分，分，10分分/題）題）16、簡述光子的基本特性。答答：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

5、質(zhì)量。它的粒子屬性（能量、動量、質(zhì)量等）和波動屬性（頻率、波矢、偏振等）之間的關(guān)系滿足：5 5 分分（1）E二hv 二力；1 1 分分Ehv（2）m二二，光子具有運動質(zhì)量，但靜止質(zhì)量為零；1 1 分分c2c2（3）P=方k；1 1 分分（4）、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；1 1 分分（5）、光子具有自旋，并且自旋量子數(shù)為整數(shù)，是玻色子。1 1 分分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(dāng)光波的兩個垂直分量答：當(dāng)光波的兩個垂直分量E”，Ey,的光程差為半個波長（相應(yīng)的相位差為的光程差為半個波長（相應(yīng)的相位差為冗冗）時所需要加的電壓，稱為

6、半波電）時所需要加的電壓，稱為半波電壓。（壓。（4 4 分）半波電壓分）半波電壓卩=九（2分）主要由光波長主要由光波長九（1分）、0 0 光折射率光折射率 n（1分）和電光系和電光系兀2n3ro63數(shù)數(shù) r（1分）共同決定（共同決定（1 1 分）分）。6318、簡述光束調(diào)制的基本原理。答答（1）、以激光為載體，將信息加載到激光的過程，稱為調(diào)制或光束調(diào)制。2 2 分分（2）、光束具有振幅、頻率、相位、強度和偏振等參量，可以應(yīng)用某些物理的方法，使其參量之一按照調(diào)制信號的規(guī)律變化，實現(xiàn)光束的調(diào)制，所以光束的調(diào)制可以分為調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻和強度調(diào)制等。3 3 分分（3）、實現(xiàn)激光光束調(diào)制的方法根據(jù)調(diào)制器

7、與激光器的關(guān)系，可以分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制兩種。2 2 分分（4）、具體的激光光束的調(diào)制方法，常見的有光電調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制、直接調(diào)制等。3 3 分分19、簡述光電探測器的主要特性參數(shù)。2011-2012-2 學(xué)期光電子技術(shù)-B 卷-參考答案第3頁共 4 4 頁答答：光電探測器的主要性能參數(shù)有：(1)靈敏度R：R.丄=-(線性區(qū)內(nèi)(A/W)Ru=叫(線性區(qū)內(nèi)(V/W)2 2 分分idPPudPPR電流靈敏度(積分電流靈敏度)，R電壓靈敏度(積分電壓靈敏度)。iui一光電流，u-光電壓，P一入射光功率。(2)光譜靈敏度R：R=厶 1 1 分分九dP(3)頻率靈敏度R：R=R01 1分分fJ1+

8、(2幀)2(4)量子效率n：n=hR1 1分分ei(5)通量閾P和噪聲等效功率NEPth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(6)歸一化探測度D*：D*=Dv；AAf（mHz1/2/W2 2 分分1 1 分分(7)噪聲：依據(jù)噪聲產(chǎn)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 2 分分20、簡述液晶顯示器的主要特點。答答：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臵的顯示；2 2 分分工作電壓底，僅幾伏，可以用CMOS電路直接驅(qū)動，電子線路小型化；2 2 分分功耗底，可用電池長期供電；2 2 分分采用彩色濾色器

9、，LCD容易實現(xiàn)彩色顯示；2 2 分分顯示質(zhì)量趕上或超過CRT的顯示質(zhì)量。1 1 分分成本高，顯示視角小，低溫時響應(yīng)速度慢。1 1 分分五、計算題五、計算題( (20分，分，10分分/題題) )21、 一束線偏振光經(jīng)過長L=20cm， 直徑D=1cm的實心玻璃， 玻璃外繞N=200匝導(dǎo)線， 通有電流I=5A。取韋爾德常數(shù)為V=0.25x10-5()/cmT，試計算光的旋轉(zhuǎn)角 8。解：由公式由公式3 3 分）分）a二 VH3 3 分）分）2 2 分）分）2011-2012-2 學(xué)期光電子技術(shù)-B 卷-參考答案第4頁共 4 4 頁2011-2012-2 學(xué)期光電子技術(shù)-B 卷-參考答案第5頁共 4 4 頁一目標(biāo)經(jīng)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(biāo)對比度為0.5,大氣的MTF為0.9，探測器的MTF為0