2022年光电子技术题库.pdf

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1、选择题1. 光通量的单位是（ B ）. A. 坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯2. 辐射通量 e 的单位是（ B ） A 焦耳 (J) B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉 (cd)3. 发光强度的单位是（ A ）. A. 坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯4. 光照度的单位是（ D ）. A. 坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯5. 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6. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线

2、性关系，且动态范围较大。适当偏置是（D ）A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置年 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8. 下列哪个不属于激光调制器的是（ D ）A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器9. 电光晶体的非线性电光效应主要与（ C ）有关A.内加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量10. 激光调制按其调制的性质有（ C ）A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光伏调制11. 不属于光电探测器的

3、是（ D ）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.声子显示器，可以分为（ ABCD ）A. TN 型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型14. 掺杂型探测器是由（ D ）之间的电子 - 空穴对符合产生的，激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带15. 激光具有的优点为相干性好、亮度高及（ B ）A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱16. 红外辐射的波长为（ D ）. A 100-280nm B 380-440 n

4、m C 640-770 nm D 770-1000 nm17. 可见光的波长范围为（ C ）. 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - - A 200300nm B 300380nm C 380 780nm D 7801500nm18. 一只白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地面的高处，用照度计测得正下方地面的照度为 30lx ，该灯的光通量为（ A ）.A .848lx B .212lx C .424lx D .106lx19. 下列不属

5、于气体放电光源的是（ D ） .A . 汞灯 B .氙灯 C .铊灯 D .卤钨灯20. 是（）A.液晶显示器 B.光电二极管 C.电荷耦合器件 D.硅基液晶显示器的视像管，靶面的有效高度约为10mm ，若可分辨的最多电视行数为400，则相当于（ A ）线对 /mm.22. 光电转换定律中的光电流与( B ) . A 温度成正比B光功率成正比C暗电流成正比D光子的能量成正比23. 发生拉曼纳斯衍射必须满足的条件是( A ) A 超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度短B 超声波频率高，光波平行声波面入射，声光作用长度短C 超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度长D 超声波频率低

6、，光束与声波面间以一定角度入射，声光作用长度短24. 光束调制中，下面不属于外调制的是( C ) A 声光调制B 电光波导调制C 半导体光源调制D 电光强度调制25. 激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A 多色性好B单色性好C 吸收性强D吸收性弱26.能发生光电导效应的半导体是( C ) A本征型和激子型B本征型和晶格型C本征型和杂质型D本征型和自由载流子型27. 电荷耦合器件分( A )A 线阵 CCD 和面阵 CCD B 线阵 CCD和点阵 CCD C 面阵 CCD 和体阵 CCD D 体阵 CCD和点阵 CCD 28. 电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和( C

7、 ) A 计算B 显示C 检测D 输出29. 光电探测器的性能参数不包括（D）A光谱特性 B 光照特性 C 光电特性 D P-I特性30. 光敏电阻与其他半导体电器件相比不具有的特点是（B）A.光谱响应范围广 B. 阈值电流低 C. 工作电流大 D. 灵敏度高31. 关于 LD与 LED下列叙述正确的是（C）A. LD 和 LED都有阈值电流 B .LD调制频率远低于LED C. LD发光基于自发辐射 D .LED精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 17 页 - - - - - -

8、 - - - - 可发出相干光32. 光敏电阻的光电特性由光电转换因子描述，在强辐射作用下（A ） A. = B. =1 C. = D. =233. 硅光二极管主要适用于DA紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C 可见光区 D 可见光及红外光谱区34. 硅光二极管主要适用于DA紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C 可见光区 D 可见光及红外光谱区35. 光视效能K为最大值时的波长是（A ） A 555nm C777nm 36. 对于 P型半导体来说，以下说法正确的是（D）A 电子为多子 B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底 D 能带图中受主能级靠近于价带顶37. 下列光

9、电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V 的高反压（C）A Si 光电二极管 B PIN 光电二极管 C 雪崩光电二极管 D 光电三极管38. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动39. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力40. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED ）来说，下

10、列说法正确的是（D）A LD 只能连续发光 B LED 的单色性比LD要好C LD 内部可没有谐振腔 D LED 辐射光的波长决定于材料的禁带宽41. 对于 N型半导体来说，以下说法正确的是（A）A 费米能级靠近导带底 B 空穴为多子C 电子为少子 D 费米能级靠近靠近于价带顶42. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管 B 光电三极管C 光电倍增管 D 光电池43. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。适当偏置是（D ）A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置44. 有关热电探测器, 下面的说法哪项是不

11、正确的(C)A 光谱响应范围从紫外到红外几乎都有相同的响应B 响应时间为毫秒级C 器件吸收光子的能量, 使其中的非传导电子变为传导电子D 各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 45. 为了提高测辐射热计的电压响应率，下列方法中不正确的是（D）A 将辐射热计制冷 B 使灵敏面表面黑化C 将辐射热计封装在一个真空的外壳里 D 采用较粗的信号导线46. 光谱光视效率V(505nm)=，波长为 505nm、

12、1mW 的辐射光，其光通量为A 683lm B C lm D lm （D）47. 下列探测器的光电响应时间，由少数载流子的寿命决定：（A）A 线性光电导探测器 B 光电二极管C 光电倍增管 D 热电偶和热电堆48. 给光电探测器加合适的偏置电路，下列说法不正确的是 (A )A 可以扩大探测器光谱响应范围 B 可以提高探测器灵敏度C 可以降低探测器噪声 D 可以提高探测器响应速度49. 下列光源中哪一种光源，可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标准光源：（C）A 氘灯 B 低压汞灯C 色温 2856K的白炽灯 D 色温 500K 的黑体辐射器50. 克尔效应属于（A）A 电光效应 B 磁光

13、效应C 声光效应 D 以上都不是51. 海水可以视为灰体。300K的海水与同温度的黑体比较（A）A 峰值辐射波长相同 B 发射率相同C 发射率随波长变化 D 都不能确定52. 下列探测器最适合于作为光度量测量的探测器（C）A 热电偶 B 红外光电二极管C 2CR113蓝硅光电池 D 杂质光电导探测器第一章填空1. 以黑体作为标准光源， 其他热辐射光源发射光的颜色如果与黑体在某一温度下的辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该热辐射光源的色温。2. 低压钠灯的单色性较好，常用作单色光源。3. 激光器一般是由工作物质、谐振腔和泵浦源组成的。4. 气体激光器的工作物质是气体或金属蒸汽。5. 半导体激

14、光器亦称激光二极管。6. 光纤激光器的工作物质主要是稀土参杂的光纤。7. 一切能产生光辐射的辐射源称为光源。8. 单位时间内通过某截面的所有波长的总电磁辐射能又称辐射功率，单位W 。9. 以辐射的形式发射、传播或接收的能量，单位为 J 。10. 按入眼的感觉强度进行度量的辐射能大小称为光能。11. 单位时间内通过某截面的所有光波长的光能成为光通量。12. 发光强度单位为坎德拉。13. 光照度单位lx 。14. 热辐射光源是使发光物体升温到足够高而发光的光源。15.LD 的发光光谱主要是由激光器的纵模决定。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师

15、归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 16. 半导体激光器的重要特点就是它具有直接调制的能力，从而使它在光通信中得到了广泛的应用。三简答1. 可见光的波长、频率和光子的能量范围分别是多少波长： 380780nm 400760nm频率： 385T790THz 400T750THz能量： 2. 发光二极管的优点效率高、光色纯、能耗小、寿命长、可靠耐用、应用灵活、绿色环保。3. 气体放电光源的特点效率高、结构紧凑、寿命长、辐射光谱可选择4. 半导体激光器特点体积小、重量轻、易调制、功效低、波长覆盖广、能量转换效率高。5. 光体放

16、点的发光机制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离子，也会使气体原子受激， 内层电子跃迁到高能级。 受激电子返回基态时， 就辐射出光子来。6. 激光的特点激光的高亮度、 高方向性、高单色性和高度时间空间相干性是前述一般光源所望尘莫及的，它为光电子技术提供了极好的光源。7. 量子井 LD的特性阈值电流很低、谱线宽度窄，改善了频率Chirp 、调制速率高、温度特性好8. 超高亮度彩色 LED的应用LED显示屏、交通信号灯、景观照明、手机应用、LED显示屏的背光源。9. 激光测距的优点（1）测距

17、精度高（ 2）体积小、重量轻（ 3）分辨率高、抗干扰能力强10. 激光雷达的优点（1）激光高度的方向性，使光束发散角很小、分辨能力大大提高。（2）抗干扰能力强（3）体积小质量轻11. 简要描述一下黑体光谱辐射出射度与波长和温度的关系（1）对应任一温度单色辐射出射度随波长连续变化，且只有一个峰值，对应不同温度的曲线不相交。（2）单色辐射出射度和辐射出射度均随温度升高而增大。（3）单色辐射出射度和峰值随温度升高而短波方向移动。四；计算1. 一只白炽灯， 假设各向发光均匀， 悬挂在离地面的高处， 用照度计测得正下方地面的照度为 30lx ，求出该灯的光通量。=L*4R2=30*4*2=第二章1、光辐

18、射的调制使用数字或模拟信号改变光波波形的幅度 、频率 或相位精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 的过程。2、光辐射的调制有机械调制、电光调制、声光调制、磁光调制。3、加载信号是在激光震荡过程中进行的，以调制信号改变激光震荡参数，从而改变激光器输出特性实现的调制叫内调制 。4、 外调制 是激光形成以后，在光路中放置调制器用调制信号改变调制器的收放性能，当激光用过调制器，是某参量受到调制。5、光束扫描技术包括机械扫描、电光扫描、电光数字

19、式扫描、声光扫描。6、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7、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

20、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。8. 什么是内调制加载信号是在激光振荡过程中进行的，以调制的信号改变激光振荡参数从而改变激光器输出德行实现调制。9. 什么是外调制精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 激光形成以后， 在光路放置调制器， 用调制信号改变调制器的物理性能，当激光通过外调制器将使某参量受到调制。9.

21、半导体光源编码的优点（1）因为数字光信号在信道上传输，引进的噪声和失真，可采用间接中继器的方法去掉，故抗干扰能力强。（2）对数字光纤通信系统的线性要求不高可充分利用光源的发光功率。（3）数字光通信设备便于和脉冲编码电话中断、脉冲编码彩电终端、计算机终端相连接，从而组成即能传输电话， 又能传输计算机数据的多媒体综合通信系统。第三章一、填空1. 光探测器的物理效应主要是光热效应和光电效应。2. 光电效应分为光电导效应、光伏效应、 光电发射效应。3. 微光机电系统的特点，是功能系统的微型化、 集成化、 智能化。4. 光电池的基本特性有光照特性、 伏安特性、 光谱特性、 频率特性、 温度特性。5. 光

22、探测器是将光信号转变为电信号的关键器件。6. 光电效应分为光电导效应、 光伏效应、 光电发射效应。7. 光探测器的固有噪声主要有：热噪声、1/f噪声、温度噪声、产生- 复合噪声、散粒噪声。8. 光电三极管的基本特性有光照特性、伏安特性、温度特性、频率特性。9. 光热探测器有热敏电阻和热释电探测器。10. 光电探测器有光电导器件、结型光电器件、光电发射器件二、简答1、什么是光电器件的光谱特性答：光电器件对功率相同而波长不同的入射光的响应不同，即产生的光电流不同。光电流或输出电压与入射光波长的关系称为光谱特性。2、何谓“白噪声”何谓“1/f 噪声”要降低电阻的热噪声应采取什么措施答：功率谱大小与频

23、率无关的噪声，称白噪声。功率谱与f 成反比，称1/f 噪声。措施： 1. 尽量选择通带宽度小的电阻2. 尽量选择电阻值小的电阻3. 降低电阻周围环境的温度3、应怎样理解热释电效应热释电探测器为什么只能探测调制辐射答：热电晶体的自发极化矢量随温度变化，从而使入射光可引起电容器电容改变的现象成为热释电效应。由于热释电信号正比于器件的温升随时间的变化率，因此它只能探测调制辐射。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 4、光探测器的光热效应是什

24、么答：当光照射到理想的黑色吸收体上时，黑体将吸收所有波长的全部光能量，并转换为为热能，称为光热效应。5、什么是光电导效应答：当半导体材料受光照时，由于对光子的吸收引起载流子浓度的变化，因而导致材料的电导率发生变化，这种现象称为光电导效应。6、什么是光电发射效应答：某些金属或半导体受到光照时，若入射的光子能量足够大，则它与物质中的电子相互作用，致使电子逸出电子表面，这种现象称为光电发射效应。7、光探测器的性能参数有哪些答：光电特性和光照特性、光谱特性、等效噪声功率和探测率、响应时间与频率特性。8、光敏电阻的主要特性有哪些答：光电特性、光谱特性、频率特性、伏安特性、温度特性、前历效应、噪声9、光敏

25、电阻与其他半导体光器件相比，有哪些特点答：光谱响应范围宽；工作电流大；所测光强范围宽；灵敏度高；偏置电压低，无极性之分10、热电探测器与光电探测器相比较，在原理上有何区别答：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。11、为什么结型光电器件在正向偏置时没有明显的光电效应结型光电器件必须工作在哪种偏置状态答：因为 p-n 结在外加正向偏压时，即使没有光照，电流也随着电压指数级在增加，所以有光

26、照时，光电效应不明显。p-n 结必须在反向偏压的状态下，有明显的光电效应产生，这是因为 p-n 结在反偏电压下产生的电流要饱和，所以光照增加时，得到的光生电流就会明显增加。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 12、什么是光电效应和光热效应答：当光电器件上的电压一定时，光电流与入射于光电器件上的光通量的关系I=F( ) 称为光电特性，光电流与光电器件上光照度的关系I=F(L) 称为光照特性。第四章简述 PbO视像管的基本结构和工作过程

27、。光学图像投射到光电阴极上，产生相应的光电子发射，在加速电场和聚焦线圈所产生的磁场共同作用下打到靶上，在靶的扫描面形成与图像对应的电位分布最后，通过电子束扫描把电位图像读出，形成视频信号，摄像器件的参量极限分辨率、调制传递函数和惰性是如何定义的分辨率表示能够分辨图像中明暗细节的能力。极限分辨率和调制传递函数（MTF ）极限分辨率：人眼能分辨的最细条数。用在图像（光栅）范围内所能分辨的等宽度黑白线条数表示。也用线对/mm表示。MTF ：能客观地表示器件对不同空间频率目标的传递能力。惰性： 指输出信号的变化相对于光照度的变化有一定的滞后。原因： 靶面光电导张弛过程和电容电荷释放惰性。以双列两相表面

28、沟道CCD为例，简述CCD 电荷产生、存储、转移、输出的基本原理。以表面沟道CCD 为例，简述CCD电荷存储、转移、输出的基本原理。CCD 的输出信号有什么特点答：构成CCD的基本单元是MOS( 金属 - 氧化物 - 半导体 ) 电容器。正如其它电容器一样，MOS电容器能够存储电荷。如果MOS 结构中的半导体是P型硅，当在金属电极（称为栅）上加一个正的阶梯电压时（衬底接地），Si-SiO2界面处的电势（称为表面势或界面势）发生相应变化，附近的P型硅中多数载流子空穴被排斥，形成所谓耗尽层，如果栅电压VG超过MOS 晶体管的开启电压，则在Si-SiO2 界面处形成深度耗尽状态，由于电子在那里的势能

29、较低，我们可以形象化地说：半导体表面形成了电子的势阱，可以用来存储电子。当表面存在势阱时，如果有信号电子（电荷）来到势阱及其邻近，它们便可以聚集在表面。随着电子来到势阱中， 表面势将降低，耗尽层将减薄，我们把这个过程描述为电子逐渐填充势阱。势阱中能够容纳多少个电子，取决于势阱的“深浅”，即表面势的大小，而表面势又随栅电压变化，栅电压越大，势阱越深。如果没有外来的信号电荷。耗尽层及其邻近区域在一定温度下产生的电子将逐渐填满势阱，这种热产生的少数载流子电流叫作暗电流，以有别于光照下产生的载流子。因此，电荷耦合器件必须工作在瞬态和深度耗尽状态，才能存储电荷。以典型的三相CCD为例说明 CCD 电荷转

30、移的基本原理。三相 CCD是由每三个栅为一组的间隔紧密的 MOS 结构组成的阵列。 每相隔两个栅的栅电极连接到同一驱动信号上，亦称时钟脉冲。三相时钟脉冲的波形如下图所示。在t1 时刻， 1 高电位， 2、 3 低电位。此时1 电极下的表面势最大，势阱最深。假设此时已有信号电荷（电子）注入，则电荷就被存储在1 电极下的势阱中。t2 时刻， 1、 2 为高电位，3 为低电位，则1、 2 下的两个势阱的空阱深度相同，但因1 下面存储有电荷，则1 势阱的实际深度比2 电极下面的势精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

31、- - -第 9 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 阱浅， 1 下面的电荷将向2 下转移，直到两个势阱中具有同样多的电荷。t3 时刻， 2仍为高电位，3 仍为低电位，而1 由高到低转变。此时1 下的势阱逐渐变浅，使1下的剩余电荷继续向2 下的势阱中转移。t4 时刻， 2 为高电位， 1、3 为低电位，2 下面的势阱最深，信号电荷都被转移到2下面的势阱中， 这与 t1 时刻的情况相似，但电荷包向右移动了一个电极的位置。当经过一个时钟周期T 后，电荷包将向右转移三个电极位置，即一个栅周期（也称一位）。因此，时钟的周期变化，就可使CCD中的电荷包在电极下被转移到输出端，其工作

32、过程从效果上看类似于数字电路中的移位寄存器。312t1t2t3t4312t1t2t3t4电荷输出结构有多种形式，如“电流输出”结构、“浮置扩散输出”结构及“浮置栅输出”结构。其中“浮置扩散输出”结构应用最广泛，。输出结构包括输出栅OG 、浮置扩散区FD 、复位栅R、复位漏RD以及输出场效应管T 等。所谓“浮置扩散”是指在P 型硅衬底表面用 V 族杂质扩散形成小块的n+区域，当扩散区不被偏置，即处于浮置状态工作时，称作“浮置扩散区” 。电荷包的输出过程如下：VOG 为一定值的正电压，在OG电极下形成耗尽层，使3 与 FD之间建立导电沟道。在3 为高电位期间，电荷包存储在3 电极下面。随后复位栅R

33、加正复位脉冲 R ，使 FD区与 RD区沟通，因 VRD 为正十几伏的直流偏置电压，则 FD 区的电荷被RD区抽走。 复位正脉冲过去后FD区与 RD区呈夹断状态， FD区具有一定的浮置电位。之后，3 转变为低电位，3 下面的电荷包通过OG下的沟道转移到FD区。此时 FD区（即 A点）的电位变化量为：CQVFDA式中， QFD是信号电荷包的大小，C是与 FD区有关的总电容（包括输出管T 的输入电容、 分布电容等）。t13Rt2t3t5t43Rt1t2t3t4t5CCD 输出信号的特点是：信号电压是在浮置电平基础上的负电压；每个电荷包的输出占有一定的时间长度T。 ；在输出信号中叠加有复位期间的高电

34、平脉冲。据此特点，对CCD的输出信号进行处理时，较多地采用了取样技术，以去除浮置电平、复位高脉冲及抑制噪声。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 17 页 - - - - - - - - - - CCD驱动脉冲工作频率的上、下限受哪些条件限制，应该如何估算双列两相 CCD 驱动脉冲 1、2、 SH 、RS起什么作用它们之间的位相关系如何为什么1、2：驱动脉冲1、驱动脉冲2，将模拟寄存器中的信号电荷定向转移到输出端形成序列脉冲输出。SH ：转移栅控制光生电荷向CCDA 或 CCDB

35、转移。RS ：复位脉冲， 使复位场效应管导通，将剩余信号电荷卸放掉，以保证新的信号电荷接收。. 某双列两相2048 像元线阵 CCD ，其转移损失率为5-10，试计算其电荷转移效率和电荷传输效率，）（，)0(/)(QnQ。解：99999.0-1转移次数4092mn96)99999.0()0()(4096nQnQ，% TCD1200D的中心距为14m ，它能分辨的最小间距是多少它的极限分辨率怎样计算它能分辨的最小间距是14 m 。简述变像管和图像增强器的基本工作原理，指出变像管和图像增强器的主要区别。亮度很低的可见光图像或者人眼不可见的光学图像经光电阴极转换成电子图像；电子光学系统将电子图像聚焦

36、成像在荧光屏上，并使光电子获得能量增强；荧光屏再将入射到其上的电子图像转换为可见光图像。变像管：接受非可见辐射图像并转换成可见光图像的直视型光电成像器件：红外变像管、紫外变像管和X射线变像管等，功能是完成图像的电磁波谱转换。像增强器：接受微弱可见光图像的直视型光电成像器件：级联式像增强器、带微通道板的像增强器、负电子亲和势光阴极的像增强器等，功能是完成图像的亮度增强。第五六七章填空1. 光盘存储可分为三种类型：只读型、可录型、可擦重写型。2. 光磁盘存储器是用磁性材料作为记录介质，用激光作为记录、读出和擦除手段的存储器。3. 一些有机化合物存在固态和液态之间和液态之间的中间态，既具有液态的流动

37、性，又具有晶体的各向异性，称为液晶。4. 液晶分子排列的类型有：近晶相、向列相、胆甾相。5. 等离子体显示板是利用气体放电产生发光现象的平板显示屏。6.DLP 投影机有三片式、单片式、双片式不同档次的产品。7. 光电子技术在信息技术方面的应用有：光通信、 互联网、 手机、 光显示、 光传感、 光存储、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 计算机系统。8. 激光传统加工技术有：激光切割、激光打孔、激光焊接、激光表面热处理、激光打标。简

38、答1. 光存储器有哪些优点答： 1 存储密度高； 2 非接触式读、写信息;3 存储寿命长； 4 信息的信噪比高；5 信息位价格低。2. 光盘的特性参数有哪些答： 1 光盘类型； 2 光盘直径； 3 存储密度； 4 存储容量； 5 数据传输速率；6 存取时间； 7信噪比； 8 误码率； 9 存储每位信息的价格。3.CD 只读光盘的加工有哪些过程答：主盘制备工序；2 副盘制备工序； 3 注塑复制工序；4 溅射镀铝工序； 5 甩胶印刷工序。4. 光盘发展经历了哪几代每一代的特点是什么答：自美国ECD及 IBM 公式共同研制出第一片光盘以来，光盘经历了四代：只读存储光盘这种光盘中的数据是在光盘生产过程

39、中刻入的，用户只能从光盘中反复读取数据。这种光盘制造工艺简单，成本低，价格便宜，其普及率和市场占有率最高。一次写入多次读出光盘这种光盘具有写、读两种功能，写入数据后不可擦除。可擦重写光盘用户除了可在这种光盘上写入、读出信息外，还可以将已经记录在盘上的信息擦除掉，然后再写入新的信息；但擦与写需要两束激光、两次动作才能完成。直接重写光盘这种光盘上实现的功能与可擦重写重写光盘一样，所不同的是， 这类光盘可用同一束激光、通过一次动作就擦除掉旧信息并录入新信息。5. 光信息存储有哪些新技术持续光谱烧孔和三维光信息存储、电子俘获光存储技术、全息信息存储、 光致变色存储。6. 有机电致发光由哪五个步骤完成答

40、： 1 载流子注入； 2 载流子的迁移；3 载流子复合；4 激发子迁移； 5 跃迁辐射。7. 简述 OLED显示器的优点。答： （1）发光亮度可达几百至上万坎德拉每平方米，普通电视是100 坎德拉每平方米。（2）低电压驱动，十几至几伏，功耗低。（3）有机材料易得，具有广泛的可选择性，很多有机物都可实现红绿蓝发光。而无机材料难生长，特别是蓝光材料。（4）制备工艺简单（5）易实现彩色化8. 等离子体显示有什么特点答：优点（1）等离子体显示为自发光型显示，发光效率与亮度较高，视角大。由于等离子体显示单元具有很强的开关特性，能得到较高的图像对比度。（2）显示质量好，灰阶可超过256 级，色彩丰富，分辨

41、率高，响应快，响应时间仅数ms 。（3）有存储特性，使得在大屏幕显示时能得到较高的亮度，因而制作高分辨率大型PDP成为可能。（4）刚性结构，耐震动，机械强度高，寿命长。（5）制造工艺简单，投资小。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 缺点工作电压较高，不宜在低气压环境下工作（防止填充气体膨胀）。9.DLP 投影显示的技术优势有哪些答： （1）完全的数字化显示，这是独有的特色。（）反射显示，光能利用率高。（）优秀的图像质量。（）可靠性

42、很高，系统寿命长。10. 硅基液晶显示器的特点。答：为反射式技术，光能利用率远高于；耗电少，亮度高，分辨率高，响应快；电路是成熟技术，成本低。11. 激光加工的优点。答： （1）加工对象范围广。（2）由于是非接触加工，加工中无加工助力，工件无机械变形，切热变形极小。（3）激光能聚焦到微米量级，既可进行微区加工，也可进行选择性加工，其精度是其他加工方法难以比拟的。（4）节省能源和材料消耗。（5）激光加工公害较小。（6）可进行远距离遥控加工。（7）激光加工与计算机数控技术结合。（8）特别是先进的飞秒激光加工技术，可以实现亚微米、纳米尺度的高精习加工，甚至可以对细胞，基因进行加工。12. 飞秒激光加

43、工脉冲持续时间只有飞秒量级，从根本上避免了热款三的存在和影响。较传统的激光加工有哪些优势（1）加工过程的非热熔性（2）加工精准、质量高。（3）可加工任何材料。（4）加工能量低耗性。13. 激光武器的优点。答： （1）命中率高；（2）机动灵活；（3）无放射性污染； （4）不受电磁干扰； （5）效费比高。14. 激光制导的特点。答：精度高，抗干扰能力强，制导系统体积小，重量轻。但受天气影响大，原因在于大雨、浓雾使激光传输受到限制。第八章1. 请简要列举光子晶体光纤的应用。答：光纤通信，光子晶体光纤激光器，PCF的超连续光谱应用，PCF的传感应用。2. 光子晶体的主要应用答：光子晶体激光器和LED

44、；高性能的反射镜；光子晶体超棱镜，超透镜， 光子晶体偏振器；光子晶体光波导；光子晶体全光开关。3. 周期性结构的材料是否存在光子禁带主要取决于哪三个因素答：两种介质的介电常数（或折射率）差；介电的填充率比；晶体结构4. 纳米光电子材料的种类答：半导体量子阱，量子线，量子点；金属纳米材料；碳纳米管；硅纳米线5. 纳米传感器及纳米光机电系统开发应用精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 答：纳米探针；纳米细胞探测器，纳米光机电系统6. 碳

45、纳米管的优点答：碳纳米管很轻，材料密度低，强度高、碳纳米管场发射特性优异。7. 纳米结构的LED器件优点答：高发光量子效率、宽光谱范围光发射、色饱和度优于LCD和 OLED 、低激发能量态、可以通过热激发、 加电显示时器件耗电更低、具有光化学和热的高稳定性、制备工艺简单、适合旋涂法、喷雾沉积，压印光刻，可制作柔性大面积器件8. 纳米光存储的种类答：金属纳米棒光存储、一万GB超级 DVD9. 光子晶体的分类答：一维光子晶体，二维光子晶体，三维光子晶体10. 光子晶体的能带效应答：超校直效应、超棱镜效应、超透镜效应、复折射效应计算题1、探测器的D*=1110cm2/1Hz/W, 探测器光敏器的直径

46、为，用于f=3105Hz 的光电仪器中，它能探测的最小辐射功率为多少解：NEPDfADDd/1)(2/1*WDfDDfANEPde10*2*2/1101.3)2()(2、一块半导体样品，有光照时电阻为50 欧姆，无光照时电阻为5000 欧姆，求该样品的光电导。解： G光=G亮-G 暗=1/50-1/5000= （s）该样品的光电导即为所求。3、用 Cds光敏电阻控制继电器。灵敏度lxssd/10*26 , 继电器线圈电阻是4k，吸合电流是 2mA ，使继电器吸合所需的最小照度是多少若使继电器在200lx 时吸合，则需改变线圈电阻，问此事继电器电阻最大为多少（弱光照条件）解：（1）要使继电器吸合

47、，光敏电阻的电压VU41021041233精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 由光电流ULSIg，可得lxUSILg250410210263（2）要使继电器吸合在200lx 时吸合，此时光敏电阻的电压VLSIUg520010210263这时继电器的电压为12-5=7V，从而继电器的电阻最大为k5.3102734、现有 GDB-423型光电倍增管的光电阴极面积为2cm2，阴极灵敏度Sk 为 25A/lm ，倍增系统的放大倍数为105

48、，阳极额定电流为20A，求允许的最大光照。解：电流增益 M也是电压的函数，KAKASSIIM510代入 M ，kS，可得lmASA/5.2SLIISAAA，所以lxSSILAA246max1045.210210205、 在室温 300K 时，已知 221CR型硅光电池（光敏面积为5mm 5mm ） ， 在福照度为100mW/2cm时的开路电压为mVUoc550，短路电流mAIsc6。试求（1）室温情况下，辐照度降低到50mW/2cm时的开路电压ocU与短路电流scI。（2）当该硅光电池安装在下图所示的偏置电路时，若测得输出电压oU=1V，求此时光敏面上的辐照度。解设辐照度变成502/ cmmW

49、时的输出开路电压分别为1OCU和1SCI，则可知eeSCSCSSII11（1）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 17 页 - - - - - - - - - - 式中S为光电池的灵敏度，1e和e分在辐照度为502/cmmW和 1002/ cmmW下光电池上接收到的辐射通量。根据题意把已知量代入（1）式可知mAmAIISCSCSCsc361005011ppopopococIIqkTIIqkTIIqkTUU111lnlnlnppococIIqkTUU11ln把参数代入上式可得mVV

50、mVUoc2.54263ln106 .13001038.155019231。（2）由上图可知放大器输入端的输入阻抗inZ是光电池的负载电阻，可表示为1ARZfin，其中可知A为放大器的开环放大倍数，fR是反馈电阻。由图中可知fR为 24k，510A，则kZin24.0，认为光电池处于短路工作状态。输出电压offscoSRRIU式中， S为光电池的灵敏度，o为辐照度，由（1）式可得fsceoeoscfoscRIUIRUII/把已知量代入上式可得2/694.0cmmWo。. 某双列两相2048 像元线阵 CCD ，其转移损失率为5-10，试计算其电荷转移效率和电荷传输效率，）（，)0(/)(QnQ