《_光电子技术_》期末考试试卷(A卷)及答案.doc

20102011学年第2学期 光电子技术 期末考试试卷（A卷）学院： _ 班级: 姓名： 学号： _一、选择题（20分，2分/题）1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有（ abcd ） A.信息通信 B.宇宙探测 C.军事国防 D.灾害救援2、激光器的构成一般由（ a ）组成A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与（ abcd ）有关A.分子及气溶胶的吸收和散射 B.空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用 D.空气中分子组成和含量4、2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（ a ）A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好5、激光调制器主要有（ abc ）A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与（ ac ）有关A.外加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有（ cd ）A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光强调制8、光电探测器有（ abc ）A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件9、CCD 摄像器件的信息是靠（ b ）存储A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子10、LCD显示器，可以分为（ abcd ）A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 二、判断题（20分，2分/题，对用“”、错用“”标记）11、世界上第一台激光器是固体激光器。 ( T ) 12、在辐射度学中，辐射能量Q是基本的能量单位，用J(焦耳)来度量。 ( T )13、在声光晶体中，超声场作用像一个光学的“相位光栅”，其光栅常数等于光波波长l。 ( F )14、在磁光晶体中，当磁化强度较弱时，旋光率a 与外加磁场强度是成正比关系。( T )15、为了获得线性电光调制，通过引入一个固定相位延迟，一般该调制器的电压偏置在T50的工作点上。 ( T )16、在磁光调制中的磁性膜表面用光刻方法制作一条金属蛇形线路，主要为了实现交替变化的磁场。 ( T )17、探测器的量子效率就是在某一特定波长上，每秒钟内产生的光电子数与入射光量子数之比。 ( T )18、二代像增强器以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级联耦合的像增强器。( F )19、阴极射线管的电子枪的作用是产生辉亮信号和彩色显示。 ( F )20、等离子体显示主要是通过电流激发气体，使其发出肉眼看不见的紫外光碰击后面的玻璃上的红、绿、蓝三色荧光体，它们再发出我们在显示器上所看到的可见光。( T )三、填空题（10分，1分/题）21、红外辐射其波长范围在 0.761000um 。22、光纤通信中常用的光源波长为 850 1310 1550um 。23、在中，对于半导体而言，起主要作用是 。24、激光光束在光纤波导中的传播遵循 费马 原理。25、激光调制器中的内调制是指 是指加载调制信号是在激光振荡过程中进行的，即以调制信号去改变激光器的振荡参数，从而改变激光输出特性以实现调制。26、一个三级数字式扫描器主要由 三个电光晶体和双折射晶体 组成。27、光子效应是指 指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的大小直接影响内部电子状态的改变。 。28、光电二极管的受光面一般都涂有 SiO2 防反射膜，使产生的正离子在该膜中是不能移动的，但是它们的静电感应却可以使P-Si表面产生一个感应电子层。29、固体摄像器件主要有三大类是 电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体图像传感器（CMOS）、电荷注入器件（CID） 。30、TN-LCD的缺点是 电光响应前沿不够陡峭、反应速度慢、阈值效应不明显、使得大量显示和视频显示等受到了限制。 。四、简答题（30分，10分/题）31、比较光子和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等异同。 10分32、简述电荷耦合摄像器件的主要特性参数。 10分33、简述等离子体显示板工作的基本原理。 10分五、计算题（20分，10分/题） 34、一束线偏振光经过长L=20cm，直径D=1cm的实心玻璃，玻璃外绕N=200匝导线，通有电流I=5A。取韦尔德常数为V=0.2510-5（）/cmT，试计算光的旋转角q。10分35、用PbMoO4晶体做成一个声光扫描器，取n=2.5，M2=410-14s3/kg，换能器宽度H=0.5mm。声波沿光轴方向传播，声频fs=150MHz，声速vs=4105cm/s，光束宽度d=1cm，光波长l=0.85mm。 10分参考答案及评分细则浙江理工大学20102011学年第2学期光电子技术期末考试试卷（A卷）一、 选择题（每小题2分，共20分）题号答案题号答案1A、B、C、D2A3A、B、C、D4A5A、B、C6A、C7C、D8A、B、C9B10A、B、C、D二、 是非题（每小题2分，共20分） 题号答案题号答案11121314151617181920三、填空题（每小题1分，共10分）题号答案题号答案210.761000m22850、1310、1550nm2324费马25是指加载调制信号是在激光振荡过程中进行的，即以调制信号去改变激光器的振荡参数，从而改变激光输出特性以实现调制。26三个电光晶体和双折射晶体题号答案题号答案27指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的大小直接影响内部电子状态的改变。28SiO229电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体图像传感器（CMOS）、电荷注入器件（CID）30电光响应前沿不够陡峭、反应速度慢、阈值效应不明显、使得大量显示和视频显示等受到了限制。 四、简答题（每小题10分，共30分）31、答：光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的大小，直接影响内部电子状态改变的大小。光子能量是，是普朗克常数, 是光波频率，所以，光子效应就对光波频率表现出选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其响应速度一般比较快。5分光热效应和光子效应完全不同。探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。所以，光热效应与单光子能量的大小没有直接关系。原则上，光热效应对光波频率没有选择性。只是在红外波段上，材料吸收率高，光热效应也就更强烈，所以广泛用于对红外线辐射的探测。因为温度升高是热积累的作用，所以光热效应的响应速度一般比较慢，而且容易受环境温度变化的影响。 5分32、答：转移效率：电荷包在进行每一次转移中的效率； 2分不均匀度：包括光敏元件的不均匀与CCD的不均匀； 2分暗电流：CCD在无光注入和无电注入情况下输出的电流信号； 1分灵敏度：是指在一定光谱范围内，单位暴光量的输出信号电压（电流）； 1分光谱响应：是指能量相对光谱响应，最大响应值归一化为100%，所对应的波长峰值波长，低于10%的响应点对应的波长称为截止波长； 1分噪声：可以归纳为散粒噪声、转移噪声和热噪声； 1分分辨率：是指摄像器件对物像中明暗细节的分辨能力； 1分动态范围和线性度：动态范围=光敏元件满阱信号/等效噪声信号，线性度是指在动态范围内，输出信号与暴光量的关系是否成直线关系。 1分33、答：等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气态外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的电场和磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。 4分 等离子体显示搬是利用气体放电产生发光现象的平板显示的统称。 1分等离子体显示技术（Plasma Display）的基本原理：显示屏上排列有上千个密封的小低压气体室（一般都是氙气和氖气的混合物），电流激发气体，使其发出肉眼看不见的紫外光，这种紫外光碰击后面玻