《 光电子技术》期末考试试卷及答案(C)

2007—2008学年度第1学期模拟考试试卷（C卷）

开课学院：理学院 课程名称：光电子技术 考试形式：闭卷 所需时间：120分钟

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线；

2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线； 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。

一、填空题（50分，每小题5分）

1、光是一种以光速运动的光子流，光子和其它基本粒子一样，具有 、 和质量；其静止质量为 。 。 2、激光与普通光源相比具有如下明显的特点： 。 3、光波在大气中传播时，由于 会引起光束的能量衰减；由于 会引起光波的振幅和相位起伏。 4、声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动，按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为 两种类型。 5、根据调制器与激光器的关系，光束的调制方法可以分为内调制和外调制两种。内调制是指

第1页 。 6一纵向运用的KDP电光调制器，长为2cm，折射率为2.5，r63?10.6，工作频率为1000kHz,则此时光在晶体中的渡越时间为?d? 7光电二极管是指 常见的光电二极管有 等类型（写出两种）。

8、光热探测器由 三部分构成，常见的光热探测器有 （写出两种）。 9、CCD的基本工作过程包括 。

10、等离子体是 。 二、问答题（50分）

1、概括光纤弱导条件的意义（10分）

2、利用纵向电光效应和横向电光效应均可实现电光强度调制，纵向电光调制和横向电光调制各有什么优缺点？（10分） 3、简述光子效应和光热效应。（10分）

4、简述电荷耦合摄像器件的主要特性参数。（10分） 5、简述液晶显示器的主要特点。（10分）

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（共

横向效应运用时，存在自然双折射产生的固有相位延迟，它们和外加电场无关。在没有外加电场时，入射光的两个偏振分量通过晶体后其偏振面已转过了一个角度，这对光调制器等应用不利，应设法消除。 3分

横向效应运用时，总的相位延迟不仅与所加电压成正比，而且与晶体的长宽 比(L/d)有关。而纵向应用时相位差只和V=Ez*L有关。因此，增大L或减小d就可大大降低半波电压，但必须采用两块晶体，结构复杂，而且其尺寸加工要求高，对环境温度敏感。 4分 3、[答]：光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应；探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。 3分

光热效应和光子效应完全不同，探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的改变，而是把其转化为晶格的热动能，引起探测元件温度上升，由此引起探测元件的电学性质或其它物理性质发生变化。 3分 光子效应常见的有：光电发射效应、光电导效应、光伏效应、光电磁效应等。2分 光热效应常见的有：温差电效应、热释电效应等。 2分 4、[答]：转移效率：电荷包在进行每一次转移中的效率； 2分

2007—2008学年度第1学期模拟考试试卷（C卷）

参考解答和评分标准

一、填空题（50分，每小题5分）

1、能量、动量 3分 零（0） 2分

2、方向性好、单色性好、相干性好，强度大。5分

3、大气气体分子及气溶胶的吸收和散射；2.5分 空气折射率不均匀。2.5分 4、拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射 5分

5、加载信号是在激光振荡过程中进行的，以调制信号改变激光器的振荡参数，从而改变激光器输出特性以实现调制。 5分 6、

5?10?10s?16.7ns 5分 37、以光导模式工作的结型光伏探测器 2分 Si光电二极管、PIN光电二极管、雪

崩光电二极管、肖特基势垒光电二极管光伏二极管（选答出其中的两种即可）。 不均匀度：包括光敏元件的不均匀与CCD的不均匀； 2分 3分

8、热敏元件、热链回路、大热容量的散热器 3分 热敏电阻、热释电探测器 2分 9、信号电荷的产生、存储、传输和检测 5分

10、由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气态外，物质存在的第四态。5分 二、问答题（50分）

1、[答]：理论上讲，光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别之一. 2分

实际使用的光纤，特别是单模光纤，其掺杂浓度都很小，使纤芯和包层只有很 小的折射率差。 4分

弱导的基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构，其为制造提供了很大的方便。 4分

2、[答]：纵向电光调制器具有结构简单、工作稳定、不存在自然双折射的影响等优点。其缺点是半波电压太高，特别是在调制频率较高时，功率损耗比较大。3分

暗电流：CCD在无光注入和无电注入情况下输出的电流信号； 1分 灵敏度：是指在一定光谱范围内，单位暴光量的输出信号电压（电流）；1分 光谱响应：是指能量相对光谱响应，最大响应值归一化为100%，所对应的波 长峰值波长，低于10%的响应点对应的波长称为截止波长； 1分 噪声：可以归纳为散粒噪声、转移噪声和热噪声； 1分 分辨率：是指摄像器件对物像中明暗细节的分辨能力； 1分 动态范围和线性度：动态范围=光敏元件满阱信号/等效噪声信号，线性度是 指在动态范围内，输出信号与暴光量的关系是否成直线关系。 1分 5、[答]：液晶显示器件厚度仅为数毫米的薄形器件，非常适合便携式电子装置的显示； 2分

工作电压底，仅几伏，可以用CMOS电路直接驱动，电子线路小型化； 2分 功耗底，可用电池长期供电； 2分

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采用彩色滤色器，LCD容易实现彩色显示； 2分 显示质量赶上或超过CRT的显示质量。 1分 成本高，显示视角小，低温时响应速度慢。 1分

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