《光電子技術(shù)》(B)參考答案及評(píng)分細(xì)則

1、.西南科技大學(xué)2011-2012-2學(xué)期光電子技術(shù)本科期末考試試卷（A卷）參考答案及評(píng)分細(xì)則課程代碼163140360命題單位理學(xué)院：專業(yè)物理教研室一、選擇題（10分，2分/題，多選、少選、錯(cuò)選和不選均不得分）1、光電子技術(shù)的主要特征是（ A B C D ）A.光源激光化 B.傳輸波導(dǎo)化 C.手段電子化 D.模式和處理方法光學(xué)化2、激光的性質(zhì)主要有（A B C D ）A.波粒二象性 B.偏振性 C.費(fèi)米粒子 D.空間相干性3、大氣衰減主要與（ A C ）有關(guān)A.分子吸收 B.離子散射 C.氣溶膠吸收 D.電子散射4、拉曼-納斯衍射的特點(diǎn)有（ A B C D ）A.形成與入射方向?qū)ΨQ分布的多級(jí)衍

2、射光 B.衍射效率與附加相位延遲有關(guān)C.只限于低頻工作，只具有有限的帶寬 D.聲光介質(zhì)可視為“平面相位柵”5、以下幾種探測(cè)器屬于熱探測(cè)器的有（ A B C D ）。A. 熱電偶型 B. 熱釋電型 C. 高萊氣動(dòng)型 D. 熱敏電阻型二、判斷題（10分，2分/題，對(duì)用“”、錯(cuò)用“”標(biāo)記）6、大氣分子在光波電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生極化，并以入射光的頻率作受迫振動(dòng)。7、某些晶體在外加電場(chǎng)的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當(dāng)光波通過(guò)此介質(zhì)時(shí)，其傳輸特性就受到影響而改變，這種現(xiàn)象稱為電光效應(yīng)。8、一般聲光調(diào)制器中的聲波是由超聲發(fā)生器直接作用在光波上實(shí)現(xiàn)的。9、和光電導(dǎo)探測(cè)器不同，光伏探測(cè)器的工作特性要復(fù)雜一些。通常有

3、光電池和光電二極管之分，也就是說(shuō)，光伏探測(cè)器有著不同的工作模式。10、為了改善環(huán)境，國(guó)家大力發(fā)展光伏行業(yè)中，最主要原因是生產(chǎn)LED等成本低。三、填空題（10分，2分/題）11、激光器中出現(xiàn)的受激輻射是指 若原子受到一個(gè)滿足頻率條件的外來(lái)光子的激勵(lì)，由高能態(tài)躍遷到低能態(tài)，則輻射出另一同 頻率的光子來(lái) 。12、激光與普通光源相比具有如下明顯的特點(diǎn)：方向性好、單色性好、相干性好，強(qiáng)度大。13、電致折射率變化是指晶體介質(zhì)的介電系數(shù)與晶體中的電荷分布有關(guān)，當(dāng)晶體被施加電場(chǎng)后，將引起束縛電荷的重新分布，并導(dǎo)致離子晶格的微小形變，從而引起介電系數(shù)的變化，并最終導(dǎo)致晶體折射率變化的現(xiàn)象。 。14、若超聲頻率為

4、fs，那么光柵出現(xiàn)和消失的次數(shù)則為2fs，因而光波通過(guò)該介質(zhì)后所得到的調(diào)制光的調(diào)制頻率將為聲頻率的 2倍。15、固體攝像器件主要有三大類，它們是 電荷耦合器件、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器、電荷注入器件四、簡(jiǎn)答題（50分，10分/題）16、簡(jiǎn)述光子的基本特性。答：光是一種以光速運(yùn)動(dòng)的光子流，光子和其它基本粒子一樣，具有能量、動(dòng)量和質(zhì)量。它的粒子屬性（能量、動(dòng)量、質(zhì)量等）和波動(dòng)屬性（頻率、波矢、偏振等）之間的關(guān)系滿足： 5分（1）； 1分（2），光子具有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，但靜止質(zhì)量為零； 1分（3） ； 1分（4）、光子具有兩種可能的獨(dú)立偏振態(tài)，對(duì)應(yīng)于光波場(chǎng)的兩個(gè)獨(dú)立偏振方向；1分 （5）、光子具有自

5、旋，并且自旋量子數(shù)為整數(shù)，是玻色子。 1分17、何為電光晶體的半波電壓？半波電壓由晶體的那些參數(shù)決定？答：當(dāng)光波的兩個(gè)垂直分量Ex，Ey的光程差為半個(gè)波長(zhǎng)（相應(yīng)的相位差為p）時(shí)所需要加的電壓，稱為半波電壓。（4分）半波電壓（2分）主要由光波長(zhǎng)（1分）、O光折射率（1分）和電光系數(shù)（1分）共同決定（1分）。18、簡(jiǎn)述光束調(diào)制的基本原理。答：（1）、以激光為載體，將信息加載到激光的過(guò)程，稱為調(diào)制或光束調(diào)制。2分（2）、光束具有振幅、頻率、相位、強(qiáng)度和偏振等參量，可以應(yīng)用某些物理的方法，使其參量之一按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，實(shí)現(xiàn)光束的調(diào)制，所以光束的調(diào)制可以分為調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻和強(qiáng)度調(diào)制等。 3分 （

6、3）、實(shí)現(xiàn)激光光束調(diào)制的方法根據(jù)調(diào)制器與激光器的關(guān)系，可以分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制兩種。 2分 （4）、具體的激光光束的調(diào)制方法，常見(jiàn)的有光電調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制、直接調(diào)制等。 3分19、簡(jiǎn)述光電探測(cè)器的主要特性參數(shù)。答：光電探測(cè)器的主要性能參數(shù)有：（1）靈敏度R： 。 2分Ri電流靈敏度（積分電流靈敏度），Ru電壓靈敏度（積分電壓靈敏度）。-光電流，u-光電壓，P-入射光功率。（2）光譜靈敏度R： 1分（3）頻率靈敏度R： 1分（4）量子效率： 1分（5）通量閾P(yáng)th和噪聲等效功率NEP通量閾探測(cè)器所能探測(cè)的最小光信號(hào)功率噪聲等效功率NEP單位信噪比時(shí)的信號(hào)光功率 2分（6）歸一化探測(cè)度D*：

7、 1分（7）噪聲：依據(jù)噪聲產(chǎn)生的物理原因,光電探測(cè)器的噪聲可大致分為散粒噪聲、熱噪聲和低頻噪聲三類。 2分20、簡(jiǎn)述液晶顯示器的主要特點(diǎn)。答：液晶顯示器件厚度僅為數(shù)毫米的薄形器件，非常適合便攜式電子裝置的顯示； 2分工作電壓底，僅幾伏，可以用CMOS電路直接驅(qū)動(dòng)，電子線路小型化； 2分 功耗底，可用電池長(zhǎng)期供電； 2分采用彩色濾色器，LCD容易實(shí)現(xiàn)彩色顯示； 2分顯示質(zhì)量趕上或超過(guò)CRT的顯示質(zhì)量。 1分成本高，顯示視角小，低溫時(shí)響應(yīng)速度慢。 1分五、計(jì)算題（20分，10分/題）21、一束線偏振光經(jīng)過(guò)長(zhǎng)L=20cm，直徑D=1cm的實(shí)心玻璃，玻璃外繞N=200匝導(dǎo)線，通有電流I=5A。取韋爾德常數(shù)為V=0.2510-5（）/cmT，試計(jì)算光的旋轉(zhuǎn)角q。解：由公式 （3分） （3分）和 （2分）計(jì)算，得到 （2分） 22、一