光电子单元测验试卷及答案_一_.docVIP

光电子单元测验（一） 填空题（每题4分，共20分） 激光的工作原理是通过 而实现光放大。它的主要特点有： 、 、 、 等。 激光器的模式有 和 。 世界上第一台激光器是 年由 研制出来的。它的意义在于开创了现代光学的新时代，它是 开始的标志。 激光器的基本结构包括 、 、 ；激光产生的条件是 ① ② 。 对光进行外调制的典型方式有： 、 、 、 。 名词解释（每题4分，共20分） 光电子技术？ 受激辐射？ 晶体的各向异性？ 双折射现象？ 声光调制？ 问答题（每题6分，共30分） 辐射量与光度量的根本区别。 简述气体放电光源的发光机理。 3、比较发光二极管和半导体激光器在结构上的差异。 4、分析激光产生的条件。 5、简述磁光偏转与天然旋光之间的区别。 四、计算题（每题6分，共30分） 1、在不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长随温度T的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出 其中，，。 He-Ne激光器的氖放电管中，频率为的谱线频宽为，。激光器的腔长为L=30cm。计算其纵模数。 3、波长是632.8nm的He-Ne激光器发出的激光功率为2mW。该激光束的平面发散角为1mrad，激光器的光电毛细管直径为1mm。求该激光束的光通量和发光强度。（光谱光视效率常数为）。 4、KDP晶体连接成纵向串联式结构。入射光，，，计算其半波电压？ 利用KDP晶体做成纵向电光强度调制器，画出调制器原理图，并注明各个器件名称。 答案 一、填空题 1、辐射的受激发射 单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好； 2、纵向模式 横向模式； 3、1960 梅曼 现代光学； 4、工作物质 谐振腔 泵浦源 ①激光器的工作物质在某些能级间实现粒子数的反转 ②激光器满足阈值条件。 5、机械调制 电光调制 声光调制 磁光调制 二、名词解释 1、光电子技术主要研究光与物质中电子相互作用，及其能量相互转化的相关技术。 2、原子受外来能量为hv的光子激励，从高能级向低能级跃迁，原子发射一个与外来光子一模一样光子的过程。 3、晶体的宏观性质随观察方向不同而不同。 4、一束光入射某些晶体，出射光会分为两束偏振方向不同的光。向两个方向折射，即晶体的双折射。 5、光波通过受到声波作用的介质时，将被光栅衍射。衍射光的强度、频率、方向等都随声场变化。 三、问答题 1、辐射量是客观物理量，光度量是以人的视觉为基础，对光辐射进行测量的科学，光度量体现了人眼的视觉特性。 2、气体在电场作用下激励出电子和离子，成为导电体。离子向阴极、电子向阳极运动，从电场中得到能量，它们与气体原子或分子碰撞时会激励出新的电子的离子，也会使气体原子受激，内层电子跃迁到高能级。受激原子返回基态时，就辐射出光子来。 3、发光二极管（LED）与半导体激光器（LD）的根本区别在于：LED没有谐振腔，它的发光基于自发辐射，发出荧光；而LD的发光基于受激辐射，发相干光——激光。 4、(在激光器工作物质内的某些能级间实现粒子数反转分布； (激光器必须满足阈值条件。 5、本质区别在于：光束返回通过天然旋光介质时，旋转角度与正向入射时相反，所以往返通过介质的总效果是偏转角为零；而磁致旋光方向与磁场方向有关，与光的传播方向无关，所以光往返通过法拉第旋光物质时，偏转角度增加一倍。 四、计算题 1、略 2、 3、（1） （2） 4、 5、略。