- 1、本文档共19页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
张永林-第二版《光电子技术课后习题答案.doc
1.1可见光的波长、频率和光子的能量范围分别是多少?
波长:380~780nm 400~760nm
频率:385T~790THz 400T~750THz
能量:1.6~3.2eV
1.2辐射度量与光度量的根本区别是什么?为什么量子流速率的计算公式中不能出现光度量?
为了定量分析光与物质相互作用所产生的光电效应,分析光电敏感器件的光电特性,以及用光电敏感器件进行光谱、光度的定量计算,常需要对光辐射给出相应的计量参数和量纲。辐射度量与光度量是光辐射的两种不同的度量方法。根本区别在于:前者是物理(或客观)的计量方法,称为辐射度量学计量方法或辐射度参数,它适用于整个电磁辐射谱区,对辐射量进行物理的计量;后者是生理(或主观)的计量方法,是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算,称为光度参数。因为光度参数只适用于0.38~0.78um的可见光谱区域,是对光强度的主观评价,超过这个谱区,光度参数没有任何意义。而量子流是在整个电磁辐射,所以量子流速率的计算公式中不能出现光度量.光源在给定波长λ处,将λ~λ+dλ范围内发射的辐射通量 dΦe,除以该波长λ的光子能量hν,就得到光源在λ处每秒发射的光子数,称为光谱量子流速率。
1.3一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1.5m的高处,用照度计测得正下方地面的照度为30lx,求出该灯的光通量。
Φ=L*4πR^2=30*4*3.14*1.5^2=848.23lx
1.4一支氦-氖激光器(波长为632.8nm)发出激光的功率为2mW。该激光束的平面发散角为1mrad,激光器的放电毛细管为1mm。
求出该激光束的光通量、发光强度、光亮度、光出射度。
若激光束投射在10m远的白色漫反射屏上,该漫反射屏的发射比为0.85,求该屏上的光亮度。
1.6从黑体辐射曲线图可以看书,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。试用普朗克热辐射公式导出
式这一关系式称为维恩位移定律中,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。教材P8
2.1什么是光辐射的调制?有哪些调制的方法?它们有什么特点和应用?
光辐射的调制是用数字或模拟信号改变光波波形的幅度、频率或相位的过程。
光辐射的调制方法有内调制和外调制。
内调制:直接调制技术具有简单、经济、容易实现等优点。但存在波长(频率)的抖动。
LD、LED
外调制:调制系统比较复杂、消光比高、插损较大、驱动电压较高、难以与光源集成、偏振敏感、损耗大、而且造价也高。但谱线宽度窄。机械调制、电光调制、声光调制、磁光调制
2.2说明利用泡克尔斯效应的横向电光调制的原理。画出横向电光调制的装置图,说明其中各个器件的作用。若在KDP晶体上加调制电压U=Um ,U在线性区内,请写出输出光通量的表达式。
Pockels效应:折射率的改变与外加电场成正比的电光效应。也称线性电光效应。
光传播方向与电场施加的方向垂直,这种电光效应称为横向电光效应。
2.3说明利用声光布拉格衍射调制光通量的原理。超声功率Ps的大小决定于什么?在石英晶体上应加怎样的电信号才能实现光通量的调制?该信号的频率和振幅分别起着什么作用?
当超声波在介质中传播时,将引起介质的弹性应变作时间上和空间上的周期性的变化,并且导致介质的折射率也发生相应的变化。当光束通过有超声波的介质后就会产生衍射现象,这就是声光效应。
声光介质在超声波的作用下,就变成了一个等效的相位光栅,当光通过有超声波作用的介质时,相位就要受到调制,其结果如同它通过一个衍射光栅,光栅间距等于声波波长,光束通过这个光栅时就要产生衍射,这就是声光效应。布拉格衍射是在超声波频率较高,声光作用区较长,光线与超声波波面有一定角度斜入射时发生的。
2.4说明利用法拉第电磁旋光效应进行磁光强度调制的原理。
磁场使晶体产生光各向异性,称为磁光效应。
法拉第效应:光波通过磁光介质、平行于磁场方向传播时,线偏振光的偏振面发生旋转的现象。
电路磁场方向在YIG棒轴向,控制高频线圈电流,改变轴向信号磁场强度,就可控制光的振动面的旋转角,使通过的光振幅随角的变化而变化,从而实现光强调制。
3.1热电探测器与光电探测器相比较,在原理上有何区别?
光电探测器的工作原理是将光辐射的作用视为所含光子与物质内部电子的直接作用,而热电探测器是在光辐射作用下,首先使接收物质升温,由于温度的变化而造成接受物质的电学特性变化。光电探测器响应较快,噪声小;而热电探测器的光谱响应与波长无关,可以在室温下工作。
3.2光电效应有哪几种?各有哪些光电器件?
物质在光的作用下释放出电子的现象称为光电效应。
光电效应又分为外光电效应(如光电发射效应)和内光电效应(如光电导效应和光伏效应)。
文档评论(0)