第二學期光電子技術期末考試卷樣本VIP

-第二學期《光電子技術》期末考試卷專業(yè)班級物理系1班學號110805姓名章波（10分）試解釋光電探測器時間常數(shù)和頻率響應特性。答：在階躍輸入光功率條件下，光電探測器輸出電流為:is(t)上升到穩(wěn)態(tài)值[1-1/e]倍時時間稱為探測器時間常數(shù)。探測器響應度隨入射光調制頻率變化特性稱為探測器頻率響應。多數(shù)探測器響應度與調制頻率關系為：R0為零頻響應度（20分）畫出摻釹釔鋁石榴石激光器激光能級圖，重要有幾種吸取帶和熒光線，各熒光線性能如何？答：基質材料是無色透明釔鋁石榴石晶體（YAG）分子式：Yb3Al5O12由Al2O3，Yb2O3，Nd2O3熔化結晶而成，摻入Nd3+密度為1.38×1020㎝-3,濃度為1-1.2%.YAG溫度特性好，具備良好熱學特性。Nd3+:YAG激光能級：重要有兩個吸取帶：4I9/2→4F7/2+4S3/2，相應中心波長0.75μm；4I9/2→4F5/2+4H9/2相應波長：0.81μm重要有三條熒光線：4F3/2→4I9/20.914μm；4F3/2→4I11/21.06μm；4F3/2→4I13/21.35μm；其中1.06μm最強。熱平衡時N2/N1～e-10。4F3/2→4I9/2屬三能級系統(tǒng)，閾值高，只有在低溫下才干實現(xiàn)激光振蕩。4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2屬四能級系統(tǒng)，閾值低，容易起振；1.06μm熒光強度是1.35μm4倍，不采用選頻辦法1.35將被抑制。1.06μm下能級4I11/2壽命只有30ns摻釹釔鋁石榴石激光器激光能級圖如下：三．（20分）什么是光生伏特效應，試述光電池重要性能，并設計一種應用。答：光生伏特效應是光照使半導體中產生光生電子-空穴對，并在空間分開而產生電位差現(xiàn)象。即將光能轉化成電能。光電池重要性能：光照特性開路電壓即為光電動勢，與光照度成對數(shù)關系；短路電流與照度成線性關系，用于光電測量。伏安特性：表達輸出電流和電壓隨負載電阻變化曲線。普通硅光電池工作在第四象限。負載電阻越小，光照線性越好。光譜特性：短路電流隨波長變化狀況，取決于所用材料與工藝。硅光電池響應峰值接近于太陽光譜分布峰值，慣用作太陽能直接轉換。4.頻率特性光電池接受正弦型光照時慣用頻率特性曲線表達。負載大時頻率特性變差；減小負載可減小時間常數(shù)，提高頻響；但負載電阻減小會使輸出電壓減少。5.溫度特性開路電壓具備負溫度系數(shù)，即隨著溫度升高UOC值反而減??；短路電流具備正溫度系數(shù)，即隨著溫度升高ISC增大。光電池一種應用：光電二極管（20分）試述運用邁克爾遜干涉儀實現(xiàn)光位相調制原理，并給出一種應用實例。答：五.（