光电技术期末复习题.docVIP

绪? 论 0-1．依据光电科学与光机电一体化技术之树的根、干、枝、果关系，自己列举两个光电技术的应用例子。 第一章 光电器件的物理基础 1-1．可见光的波长、频率和光子的能量范围是多少？1-2．一块半导体样品，有光照时电阻为50Ω，无光照时电阻为5000Ω，求该样品的光电导。1-3．用PN结简图表示出光生电压的极性和光生电流的方向。若光电PN结在照度E1下的开路电压为Uoc1，求照度E2下的开路电压Uoc2。1-4．为什么光电阴极都是用P型半导体材料制作的？第二章 光电探测器件 2-1．试述光电倍增管的原理。设管中有n个倍增极，每个倍增极的二次电子发射系数均为δ，试推导电流增益M＝δn。2-2．试述光电池的工作原理，以及开路电压、短路电流与光照度的关系。2-3．为什么结型光电器件只有反偏置或零偏置时才有明显的光电效应。2-4．2CR、2DR和2CU、2DU在结构上有何主要区别。2DU管设环极的目的何在，使用时应如何接电。2-5．PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好。第三章 热电探测器件 3-1．热电探测器与光电探测器比较，在原理上有何区别？3-2．热电探测器与普通温度计有何区别？第四章 光电成象器件 4-1．CCD器件中的电荷包为什么会沿着半导体表面转移，以三相或二相CCD为例具体研究一下它的转移过程。4-2．为什么CCD必须在动态下工作？其驱动脉冲的上、下限受哪些条件限制，应如何估算？第五章 发光器件与光控器件 5-1．半导体激光器和发光二极管的时间响应如何？使用时以什么方式（连续或脉冲）驱动为宜？5-2．克尔盒和泡克耳斯盒的基本结构如何？Uλ/2与o、e光的相差φ有何关系？5-3．声光调制器的基本原理如何？在什么条件下是声光调制器，在什么条件下是声光偏转器？5-4．磁光效应与物质的天然旋光性有何区别？磁光调制器的基本结构如何？第六章 光电检测电路的设计 6-1．光电检测电路的设计应注意满足哪些技术要求？怎样衡量一个检测电路的好坏？6-2．为什么要进行检测电路的静态计算？要解决哪些问题？有哪些计算方法？6-3．光电二极管有哪些可能实现的电路方式？各种工作状态有什么特点？对检测电路有什么要求？6-4．光电检测电路的动态计算包括哪些内容？它们对检测电路的工作有何要求？6-5．决定光电检测电路的频率特性有哪些因素？什么是截止频率？有什么参数决定？第七章 非相干光光电信号变换方法 7-1．对于形式多样的各种光信号，为了进行分析比较，应该进行怎样地分类和概括？7-2．举例说明缓慢变化的光信号有哪些检测方法。它们的特点是什么？主要检测误差源有哪些？7-3．什么是光学调制？有哪些调制方法？它们有什么特点和应用？什么是调制器，调制器有哪些类型？7-4．什么是相敏检波？相敏检波中的参考电压起什么作用？这种电路为什么要采用有单向导电的器件？在光电检测技术中有何应用？第八章 相干光光电信号变换方法 8-1．什么是光学干涉和光电干涉测量？怎样理解干涉现象的相幅变换作用。为什么说干涉测量是一种有效的几何参量和物理参量的传感技术？8-2．举例说明什么是直接探测和外差探测，它们的工作原理和特性是什么。怎样理解光学外差测量为干涉测量的发展提供了有效手段8-3．在形成和检测干涉条纹时，为了得到高质量的光电条纹信号应怎样设计和调整光学系统？怎样选择光电检测器的参数？为什么？8-4．相干光的频率调制和检测有哪些主要类型？划出它们的信号变换流程图，解释它们的工作原理和特点。8-5．什么是直接光频率调制？为什么它能用于干涉测量？采用直接调频法测量物体面形和距离都有哪些方法？说明它们的工作原理。8-6．通过本章的介绍，怎样认识相干光信息的形成和检测技术的演变过程？对干涉测量技术的今后发展作怎样的估计？ ， 2. 如图所示，设小面源的面积为(As，辐射亮度为Le，面源法线与l0的夹角为(s；被照面的面积为(Ac，到面源(As的距离为l0。若(c为辐射在被照面(Ac的入射角，试计算小面源在(Ac上产生的辐射照度。 用定义和求解。 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗？ 不是热辐射。 6. 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长(m随温度T的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出 。 这一关系式称为维恩位移定律，其中常数为2.898(10-3m(K。 普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于0，即可求的。 9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗？ 按色温区分。 习 题2 1. 何为大气窗口，试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。 对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。根据大气的这种选择吸收特性，一般把近红外区分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。 2. 何为