光电子技术期末考试试卷及其知识点大汇总(可编辑修改word版)

西南科技大学2009—2010学年第1学期《光电子技术》期末考试试卷（B卷）课程代码 1 6 3 1 4 0 3 6 0 命题单位理学院：应用物理教研室学院： ___ 班级: 姓名：学号： ___________一、选择题（20分，2分/题）1、光电子技术的主要特征是（）A.光源激光化B.传输波导化C.手段电子化D.模式和处理方法光学化2、光电子技术突飞猛进的时代标志是（）A.第一台激光器问世B.微电子技术出现C.光纤通信应用D. CCD摄相机生产3、激光的性质主要有（）A.波粒二象性B.偏振性C.费米粒子D.空间相干性4、光辐射按照波长分为（）A.紫外辐射B.可见光辐射C.红外辐射D.X射线辐射5、大气衰减主要与（）有关A.分子吸收B.离子散射C.气溶胶吸收D.电子散射6、电光晶体的线性电光效应主要与（）有关A.外加电场B.晶体性质C.光波波长D.晶体折射率变化7、激光调制按其调制的性质可以分为（）A.调幅B.调频C.调相D.调强8、拉曼-纳斯衍射的特点有（）A.形成与入射方向对称分布的多级衍射光B.衍射效率与附加相位延迟有关C.只限于低频工作，只具有有限的带宽D.声光介质可视为“平面相位栅”9、光敏电阻适于作为（）A.光的测量元件B.光电导开关元件C.加热元件D.发光元件10、2009年10月6日授予授予博伊尔和史密斯诺贝尔物理学奖，CCD 摄像器件的电荷存储是（）A.在瞬态和深度耗尽状态下进行的B.在势阱形成后才实现C.在电子定向移动下进行D.在MOS电容器中出现西南科技大学2009—2010学年第1学期《光电子技术》期末考试试卷（B）二、判断题（20分，2分/题，对用“√”、错用“×”标记）11、光电子技术的特征主要是光源激光化和光传输波导化。

( )12、在光度学中，光强是基本的能量单位，用J(焦耳)来度量。

( )13、在电光晶体介质中，电场可以是变化的，也可以是恒定的，但一般小于15伏特。

西南科技大学2007—2008学年第1学期《光电子技术》期末考试试卷《A卷》学院：理学院班级：光信息科学与技术2004级姓名：—学号: ________________一、选择题分，2分/题，多选、少选、错选和不选均不得分》1、光电子技术主要应用在（A.光纤通信B.在线检测C.精密测量D.遥感测量A.相干时间B•相干长度 C.谱线宽度 D.简并度3、光调制按照调制方式分类分有（）等，所有这些调制过程2、描述时间相干性的等效物理量是（A.振幅调制B.强度调制C.相位调制D.频率调制都可以归结为将一个携带信息的信号叠加到载波光波上。

4、掺杂型探测器是由（）之间的电子■空穴对复合产生的，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5、CCD摄像器件的基本工作原理是（）A.势阱的形成B.少数载流子的捕获C.少数载流子的转移D.电荷检测二、是非题Go分，2分/题，正确用“V，表示，错误用“X”表示〉6、任意一种朗伯体的辐射亮度都是均匀的，与辐射的方向角没有关系。

7、KDP晶体沿Z （主）轴加电场时，由单轴晶变成了取轴晶体。

8、光波通过超声频率为*的介质后所得到的调制光的频率将为声频率的两倍。

9、当光辐射照在某些材料的表面上时，若入射光的光子能量足够大，就能使材料的电子逸出表面，向外发射出电子，这种现象叫外光电效应。

《光电子技术》期末考试试卷《A卷》10、现在市场销售的液晶显示器主要应用P型液晶。

三、填空题（1O分，2分/题〉11、色温是指_________________________________________________________ O12、磁光效应包括法拉第旋转效应、克尔效应和磁双折射效应等。

其中最主要的是___________ 效应，它使一束线偏振光在外加磁场作用下的介质中传播时，其偏振方向发生旋转。

13、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于___________________________ O14、___________ 决定红外成像光学系统的衍射分辨率及像面上的辐照度。

（完整版）光电子技术题目与答案1) 色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度2) 自发跃迁是指处于高能级的粒子自发地跃迁到低能级上。

受激跃迁是指由于外界辐射场作用而产生的粒子能级间的跃迁。

3) 受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽，其中均匀展宽有自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽，非均匀展宽有多普勒展宽、残余应力展宽。

4) 常见的固体激光器有红宝石激光器、钕激光器、钛宝石激光器（写出两种），常见的气体激光器有He-Ne激光器、Ar激光器、CO2激光器（写出两种）。

5) 光是一种以光速运动的光子流，光子和其它基本粒子一样，具有能量、动量和质量；其静止质量为零。

6) 激光与普通光源相比具有如下明显的特点：方向性好、单色性好、相干性好、强度大7) 简述光子的基本特性。

答：1、光子能量E与光波频率v对应：E=hv2、光子具有运动质量m，m=E/c2=hv/c23、光子的动量与单色平面波矢对应：P=?k4、光子具有两种可能的独立偏振状态，对应于光波场的两个独立偏振方向5、光子具有自旋性，并且自旋量子数为整数1)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拉曼-纳斯衍射，布喇格衍射两种类型。

2) 磁光效应是指外加磁场作用所引起的材料光学各项异性，法拉第磁光效应的规律（1）对于给定的介质，光振动面的旋转角与样品的长度和外加的磁感应强度成正比（2）光的传播方向反转时，法拉第旋转的左右方向互换。

3) 电致折射率变化是指晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关，当晶体被施加电场后，将引起束缚电荷的重新分布，并导致离子晶格的微小型变，从而引起介电系数的变化，并最终导致晶体折射率变化的现象。

4) 光纤色散的主要危害是使脉冲信号展宽，限制了光纤的宽带或传输容量，多模光纤的色散主要有模色散、材料色散、波导色散1)光束调制按其调制的性质可分为调幅，调频，调相，强度调制。

《光电子技术》期末考试试卷及答案(C)《光电子技术》期末考试试卷及答案(c)2022-2022学年第一学期模拟试卷（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分钟第一2345678题的总分应予以打分。

评分员注意事项：1。

教师提问时，请不要超过边界上的虚线；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（50分，每个子问题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。

长度为2cm、折射率为2.5的纵向KDP电光调制器，R63？10.6. 如果工作频率为1000khz，则该时间在晶体中的传输时间为？D7光电二极管指普通光电二极管，其类型相同（写下两种类型）。

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.血浆是。

2、问答（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可以实现电光强度调制。

纵向电光调制和横向电光调制的优缺点是什么？（10分）3。

简要描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）（3页）（共当施加横向效应时，自然双折射引起的固有相位延迟与外加电场无关。

在没有外加电场的情况下，入射光的两个偏振分量的偏振面在通过晶体后发生了一个角度的变化，这不利于光调制器等的应用。

西南科技大学2012-2013-2学期《光电子技术》本科期末考试试卷（B卷）一、单选题（共20分，2分/题）1、光电子技术发展的首要标志是（）的出现。

A.液晶电视B.光纤通讯C.摄像机D.激光器2、以下是对四种激光器的描述，其中不正确的是（）。

A.固体激光器主要采用光泵浦，工作物质中的激活粒子吸收光能，形成粒子数反转，产生激光B.气体激光器从真空紫外到远红外，既可以连续方式工作，也可以脉冲方式工作C.半导体激光器利用电子在能带间跃迁发光，使光振荡和反馈，产生光的辐射放大，从而输出激光D.光纤激光器采用光纤做增益介质，具有很小的表面积与体积比3、激光在大气中传播时，分子散射系数与光波长的（）。

A.平方成正比B.平方成反比C.四次成正比D.四次方成反比4、将2010年诺贝尔物理学奖授予荷兰籍物理学家海姆和拥有英国与俄罗斯双重国籍的物理学家诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

其中石墨烯可以用于制造（）。

A.光纤面板存贮器 C.电光晶体 D. 光子传感器5、要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程，就是（）。

A.编码→抽样→量化B. 编码→量化→抽样C. 抽样→编码→量化D. 抽样→量化→编码6、下列有关量子效率的描述，其中正确说法的是（）。

A.量子效率就是探测器吸收的光子数与激发的电子数之比B.量子效率只是探测器的宏观量的描述。

C.量子效率与灵敏度成反比而正比于波长D.如果探测器吸收一个光子而产生一个电子，其量子效率为100%7、光敏电阻适用于 ( ) 。

A.光的测量元件B.发光元件C.加热元件D.光电导开关元件8、CCD是以（）作为信号。

A.电流B.电压C. 光子D.电荷9、CRT中的电子枪主要功能是（）。

A.电信号转换成光信号B.光信号转换成电信号C.光信号先转换成电信号，再转换成光图像D.电子束的发射、调制、加速、聚集10、关于液晶的分类，下列说法正确的是( )。

A.向列相液晶中分子分层排列，逐层叠合，相邻两层间分子长轴逐层有微小的转角B.向列相液晶分子呈棒状，并分层排列，液晶材料富于流动性，黏度较小C.胆甾相液晶分子呈棒状，分子长轴互相平行，不分层，液晶材料富于流动性，黏度较小D.胆甾相液晶中分子分层排列，逐层叠合；相邻两层间分子长轴逐层有微小的转角二、判断题（共20分，2分/题）11、世界上第一台激光器是氦氖激光器。

西南科技大学2013-2014-2学期《光电子技术》本科期末考试试卷（A卷）一、单选题（每题2分，共20分）1、光电子技术主要研究（）。

A. 光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术B. 光信息转换成电信息的一门技术C. 光电子材料制备的一门技术D. 介绍光电器件的原理、结构和性能参数的一门科学2、中国第一台激光器在比世界第一台激光器晚一年（1961年）问世，是由我国院士王之江和邓锡铭、汤星里、杜继绿等人研制的一台（）激光器。

A. 红宝石B. 氦-氖C. 半导体D. 染料3、光波在大气中传播时，气体分子及气溶胶的（）会引起光束能量的衰减。

A. 吸收和散射B.折射和反射C. 湍流和闪烁D.弯曲和漂移4、将2012年诺贝尔物理学奖授予法国科学家沙吉·哈罗彻（Serge Haroche）与美国科学家大卫·温兰德（David J. Wineland）。

大卫·维因兰德是利用光或光子来捕捉、控制以及测量带电原子或者离子，而沙吉·哈罗彻通过发射原子穿过阱，控制并测量捕获的（）。

A.光子或粒子B.电流C.载流子D.电压5、光纤是一种能够传输光频电磁波的介质波导，其结构上由（）组成。

A.纤芯、包层和护套B.单模和多模C. 塑料、晶体和硅D.阶跃和梯度光纤6、直接调制是把要传递的信息转变为（）信号注入半导体光源，从而获得调制光信号。

A.电流B.电压C. 光脉冲D.正弦波7、一个PN结光伏探测器就等效为（）的并联。

A.一个普通二极管和一个恒流源（光电流源）B.一个普通二极管和一个恒压源C. 一个普通电阻和一个恒流源（光电流源）D. 一个普通电阻和一个恒压源8、光电成像转换过程需要研究（）。

A. 能量、成像、噪声和传递B. 产生、存储、转移和检测C. 调制、探测、成像和显示D.共轭、放大、分辨和聚焦9、微光光电成像系统的工作条件就是环境照度低于（）lx。

A. 0.1B. 0.01C. 0.001D. 0.000110、PDP单元虽是脉冲放电，但在一个周期内它发光（）次，维持电压脉冲宽度通常5~10μs，幅度90V~100V，工作频率范围30KHz~50KHz，因此光脉冲重复频率在数万次以上，人眼不会感到闪烁。

1-1光电子器件按功能分为哪几类？每类大致包括哪些器件？光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件、光显示器件。

光源器件分为相干光源和非相干光源。

相干光源主要包括激光器和非线性光学器件等。

非相干光源包括照明光源、显示光源和信息处理用光源等。

光传输器件分光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等等)、光波导和光纤等。

光控制器件包括调制器、偏转器、光开关、光双稳器件、光路由器等。

光探测器件分光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器、各种传感器等。

光存储器件分为光盘(包括CD 、VCD 、DVD 、LD 等)、光驱、光盘塔等。

光显示器件包括CRT 、液晶显示器、等离子显示器、LED 显示。

1-2谈谈你对光电子技术的理解光电子技术主要研究物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导（光纤）化，手段电子化，现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征，是一门新兴的综合性交叉学科。

1-5据你了解，继阴极射线管显示（CRT ）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发展成为未来显示技术的主体？等离子体显示（PDP ），液晶显示（LCD ），场致发射显示（EL ），LED 显示。

第二章光学基础知识与光场传播规律2-1填空题⑴ 光的基本属性是光具有波粒二象性，光粒子性的典型现象有光的吸收、发射以及光电效应等；光波动性的典型体现有光的干涉、衍射、偏振等。

⑵ 两束光相干的条件是频率相同、振幅方向相同、相位差恒定；最典型的干涉装置有杨氏双缝干涉、迈克耳孙干涉仪；两束光相长干涉的条件是(0,1,2,)m m δλ==±±，δ为光程差。

⑶两列同频平面简谐波振幅分别为01E 、02E ，位相差为φ，则其干涉光强为22010201022cos E E E E φ++，两列波干涉相长的条件为2(0,1,2,)m m φπ==±± ⑷波长λ的光经过孔径D 的小孔在焦距f 处的衍射爱里斑半径为1.22fDλ。

光电子学考试试题及答案光电子学是研究光与电子的相互作用以及与光电器件相关的学科。

在光电子学考试中，考生需要了解光电子学的基本概念、原理以及应用，并能够运用所学知识解答各种相关问题。

以下是一系列光电子学考试试题及答案，供考生参考。

一、选择题1. 下列哪项不是光电子学研究的内容？A. 光的发射与吸收B. 光与电子的相互作用C. 光电器件的设计与制造D. 光电子设备的安装与维护答案：D2. 紫外光的波长范围是：A. 400-700 nmB. 700-1000 nmC. 1000-3000 nmD. 小于400 nm答案：D3. 光电二极管是通过什么效应工作的？A. 光电效应B. 热电效应C. 磁电效应D. 压电效应答案：A4. 光电堆是一种将光能转化为电能的器件，它的基本结构是：A. 二极管B. 场效应晶体管C. 光电子材料D. 光敏电阻答案：A5. 光纤是利用光的什么性质进行传输的？A. 折射B. 弯曲C. 散射D. 漫反射答案：A二、填空题1. 光电流的单位是_________。

答案：安培（A）2. 反射光谱仪是利用光的______________特性来进行分析的。

答案：反射3. 折射率是光在某种介质中的传播速度与光在真空中的传播速度的_________。

答案：比值4. 光电二极管的工作原理是利用光电效应将光能转化为______________。

答案：电能5. 激光是指具有_________、__________、__________的光。

答案：单色性、相干性、凝聚性三、简答题1. 请解释光电效应的基本原理。

光电效应是指当光照射到金属或半导体材料表面时，所产生的光生电流的现象。

光电效应的基本原理是光子能量转化为电子能量。

当光子的能量大于材料的逸出功时，光子与材料表面的电子碰撞，并使电子克服束缚力逸出材料表面，形成光生电子。

这些光生电子受到电场的作用，形成电流。

2. 请简述光纤的基本结构和工作原理。

光电子技术课后答案期末考试一、简答题（共10题，每题2分）1.光电效应是指什么现象？请举例说明。

光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的自由电子被光子激发后脱离金属表面成为自由电子的现象。

例如，太阳能电池中的光电效应将太阳光转化为电能。

2.光纤通信的工作原理是什么？光纤通信是利用光纤作为传输介质，通过光的全反射来传输信号。

光信号被转换为光脉冲后，通过发射器发送到光纤中。

光脉冲沿着光纤传输，在传输过程中会发生衰减和色散，因此需要使用光纤放大器和补偿器来补偿这些损耗。

最后，光脉冲到达接收器，转换为电信号进行解析和处理。

3.请简述激光有哪些特点，并说明其应用领域。

激光具有单色性、方向性、相干性和高亮度等特点。

单色性指激光是单一频率的光束；方向性指激光具有非常狭窄的束发散角，能够聚焦在非常小的区域；相干性指激光光束的波长相位关系保持稳定；高亮度指激光具有很高的光功率密度。

激光的应用领域非常广泛，包括激光加工、医疗器械、通信、测量仪器等。

它在材料切割、焊接、打标、光刻等方面有重要应用；在医学领域，激光被用于手术切割、皮肤美容等；在通信领域，激光被用于高速光纤通信；在测量仪器中，激光被用于测距、测速等。

4.光栅的工作原理是什么？光栅是一种光学元件，可以通过光的干涉作用将入射光分解成多个不同波长的次级光波。

光栅的工作原理基于光的干涉，当入射光线通过光栅时，光栅上的间隙会产生光的干涉，使得光被分解成不同波长的光，从而形成光的光谱。

光栅的分辨本领取决于光栅的刻线数量和入射光的波长。

5.请简述光电二极管的结构和工作原理。

光电二极管是一种半导体器件，其结构由P型半导体和N型半导体组成。

当光线照射到P-N结上时，光子激发了半导体材料中的电子，使其跃迁到导带中，产生电子-空穴对。

这些电子-空穴对在电场的作用下会转移到两侧的电极上，产生电流。

6.光电二极管的特性曲线是什么样的？光电二极管的特性曲线呈现出光电流和反向饱和电流之间的关系。

1-1光电子器件按功能分为哪几类？每类大致包括哪些器件？光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件、光显示器件。

光源器件分为相干光源和非相干光源。

相干光源主要包括激光器和非线性光学器件等。

非相干光源包括照明光源、显示光源和信息处理用光源等。

光传输器件分光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等等）、光波导和光纤等。

光控制器件包括调制器、偏转器、光开关、光双稳器件、光路由器等。

光探测器件分光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器、各种传感器等。

光存储器件分为光盘(包括CD 、VCD 、DVD 、LD 等)、光驱、光盘塔等. 光显示器件包括CRT 、液晶显示器、等离子显示器、LED 显示.1—2谈谈你对光电子技术的理解光电子技术主要研究物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导（光纤)化，手段电子化，现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征，是一门新兴的综合性交叉学科。

1—5据你了解，继阴极射线管显示（CRT ）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发展成为未来显示技术的主体?等离子体显示（PDP ），液晶显示（LCD)，场致发射显示(EL ），LED 显示。

第二章光学基础知识与光场传播规律2—1填空题⑴ 光的基本属性是光具有波粒二象性,光粒子性的典型现象有光的吸收、发射以及光电效应等；光波动性的典型体现有光的干涉、衍射、偏振等.⑵ 两束光相干的条件是频率相同、振幅方向相同、相位差恒定；最典型的干涉装置有杨氏双缝干涉、迈克耳孙干涉仪；两束光相长干涉的条件是(0,1,2,)m m δλ==±±，δ为光程差。

⑶两列同频平面简谐波振幅分别为01E 、02E ，位相差为φ,则其干涉光强为22010201022cos EE E E φ++，两列波干涉相长的条件为2(0,1,2,)m m φπ==±±⑷波长λ的光经过孔径D 的小孔在焦距f 处的衍射爱里斑半径为1.22fDλ.2—2在玻璃( 2.25,1)r r εμ==上涂一种透明的介质膜以消除红外线(0.75)m λμ=的反射。

一、名词解释（25’）1.双折射现象：2.等离子体：3.光无源器件：4.光热效应：5.光盘：二、简答题(25’)1.光的基本属性？2.什么是消逝波？3.什么叫磁光效应？4.简述光纤的基本结构？5.简述激光器的基本结构？三、论述题(20’)1.论述液晶的特点及其应用?2.论述根据什么现象可以检测出入射光的偏振态？3.论述光隔离器的基本结构与工作原理？4.论述光电子技术的发展历史？四、计算题(30’)1.He-Ne 激光器的反射镜间距为0.2m ，求最靠近632.8nm 跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间隔。

如果增益曲线宽度为9105.1⨯Hz ，则可能引起的纵模总数是多少？2.设有一平面介质波导，各层折射率分别为1,1.2,21.2n 321===n n ，波导层厚度d=4.6μm 。

若总反射相移为π23，则当入射光波长为1.31μm 时，问： （1）波导中能传输的模式总数是多少？（2）要想传输单模，波导厚度应如何设计？3.PIN 光电二极管，受波长为1.55μm 的12106⨯个光子的照射，其间输出端产生12102⨯个光子，计算量子效率和响应度。

四、计算题(30’)1.He-Ne 激光器的反射镜间距为0.2m ，求最靠近632.8nm 跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间隔。

如果增益曲线宽度为9105.1⨯Hz ，则可能引起的纵模总数是多少？2.某抛物线分布光纤，1n =1.5，∆=0.001，纤芯直径2a=50μm ，当用波长0λ=0.85μm 的光激励时，试求：（1）光纤的最大数值孔径;（2）光纤的截止波长。

解：（1）光纤的数值孔径067.0001.025.121=⨯⨯=∆=n NA（2）抛物线型3.某晶体在550nm 时的63γ=12105.5-⨯m/V,无外场时的主折射率为1.58，求其半波电压？。

1、比较光子和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等异同。

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。

光子能量的大小，直接影响内部电子状态改变的大小。

光子能量是νh ，h是普朗克常数, ν是光波频率，所以，光子效应就对光波频率表现出选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其响应速度一般比较快。

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，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。

所以，光热效应与单光子能量νh 的大小没有直接关系。

原则上，光热效应对光波频率没有选择性。

只是在红外波段上，材料吸收率高，光热效应也就更强烈，所以广泛用于对红外线辐射的探测。

因为温度升高是热积累的作用，所以光热效应的响应速度一般比较慢，而且容易受环境温度变化的影响。

简述电荷耦合摄像器件的主要特性参数。

转移效率：电荷包在进行每一次转移中的效率；不均匀度：包括光敏元件的不均匀与CCD 的不均匀. 暗电流：CCD 在无光注入和无电注入情况下输出的电流信号；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）；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；噪声：可以归纳为散粒噪声、转移噪声和热噪声；分辨率：是指摄像器件对物像中明暗细节的分辨能力；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。

一、概念题 1、磁光效应包括法拉第旋转效应、克尔效应、磁双折射效应等。

其中最主 要的是法拉第旋转效应，它使一束线偏振光在外加磁场作用下的介质中传播时， 其偏振方向发生旋转。

2、自发跃迁是指处于高能级的一个原子自发地向低能级跃迁，并发出一个光子的过程。

2007—2008学年度第1学期模拟考试试卷（B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、受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽，其中均匀展宽主要有，非均匀展宽主要有。

2、常见的固体激光器有（写出两种），常见的气体激光器有（写出两种）。

3、电致折射率变化是指。

4、光纤色散的主要危害是多模光纤的色散主要有。

5、光束扫描根据其应用的目的来可以分为两种；前者主要应用，后者主要应用于。

6、在电光调制器中，为了得到线性调制，在调制器中插入一个 /4波片，波片的轴向取向为时最好。

7、单片硅光电池的开路电压约为，短路电流密度约为。

8、光子效应是指，其主要特点有：。

9、固体摄像器件主要有三大类，它们是。

10、液晶是，热致液晶可以分为。

二、简答题（50分）1、简述激光产生的条件、激光器的组成及各组成部分的作用。

（10分）2、声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射两种类型。

简述它们产生的条件和特征。

（10分）3、简述光束调制的基本原理。

（10分）4、简述光电探测器的主要特性参数。

（10分）5、简述等离子体的概念和等离子体显示板工作的基本原理。

（10分）2007—2008学年度第1学期模拟考试试卷（B卷）参考解答和评分标准一、填空题（50分，每小题5分）1、自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽3分多普勒展宽与残余应力展宽2分2、红宝石激光器、钕激光器或钛宝石激光器 2.5分He-Ne激光器、CO2激光器或Ar+激光器 2.5分3、晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关，当晶体被施加电场后，将引起束缚电荷的重新分布，并导致离子晶格的微小形变，从而引起介电系数的变化，并最终导致晶体折射率变化的现象。

5分4、使脉冲信号展宽，限制了光纤的带宽或传输容量；2分模色散、材料色散、波导色散。

光电子技术复习题总结（2012.6.1）第一章：光的基础知识及发光源1.光的基本属性？光具有波动和粒子的双重性质，即具有波粒二象性。

2.激光的特性？（1）方向性好（2）单色性好（3）亮度高(4)相干性好3.玻尔假说：定态假设和跃迁假设？（1）定态假设；原子存在某些定态，在这些定态中不发出也不吸收电磁辐射能。

原子定态的能量只能采取某些分立的值E1、 E2 、……、En ，而不能采取其它值。

（2）跃迁假设；只有当原子从较高能量En的定态跃迁到较低能量Em的定态时，才能发射一个能量为h4.光与物质的共振相互作用的三种过程？受激吸收、自发辐射、受激辐射5.亚稳态？自发辐射的过程较慢时，粒子在E2能级上的寿命就长，原子处在这种状态就比较稳定。

寿命特别长的激发态称为亚稳态。

其寿命可达10-3~1s，而一般激发态寿命仅有10-8s。

6.受激辐射的光子性质？受激辐射的光子的频率、振动方向、相位都与外来光子一致。

7.受激吸收和受激辐射这两个过程的关系？宏观表现？两能级间受激吸收和受激辐射这两个相反的过程总是同时存在，相互竞争，其宏观效果是二者之差。

当吸收过程比受激辐射过程强时，宏观看来光强逐渐减弱；反之，当吸收过程比受激辐射过程弱时，宏观看来光强逐渐加强。

8.受激辐射与自发辐射的区别？最重要的区别在于光辐射的相干性，由自发辐射所发射的光子的频率、相位、振动方向都有一定的任意性，而受激辐射所发出的光子在频率、相位、振动方向上与激发的光子高度一致，即有高度的简并性。

9.光谱线加宽现象？由于各种因素影响，自发辐射所释放的光谱并非单色，而是占据一定的频率宽度，分布在中心频率v0附近一个有限的频率范围内，自发辐射的这种现象称为光谱线加宽。

10.谱线加宽的原因？由于能级有一定的宽度，所以当原子在能级之间自发发射时，它的频率也有一个变化范围△vn.11.谱线加宽的物理机制分为哪两大类？它们的区别？分为均匀加宽和非均匀加宽两大类。

一、选择、填空。

1. 按照调制方式分类，光调制可以分为：强度调制、相位调制、波长调制、频率调制、偏振调制。

2. 半导体激光器发光是由能带之间的电子空穴对复合产生的。

3. 激励过程是使半导体中的载流子过程从平衡态激发到非平衡态。

4. 固体激光器是以固体为工作物质的激光器，也就是以掺杂的离子型绝缘晶体和玻璃为工作物质。

5. 光纤传感器中常用的光电探测器：光电二极管、光电倍增管、光敏电阻。

6. 红外探测器的响应波长范围参数指探测器电压响应率与入射的红外波长之间的关系。

7. 光子探测原理是指利用半导体在入射光的照射下产生光子效应。

8. 利用温差电势制成的红外探测器称为热电偶。

9. 红外辐射在大气中传播时由于大气中水分子、蒸汽等吸收和散射使辐射在传播过程中衰减。

10. 当红外辐射照在热敏电阻上时，使温度上升，内部粒子无规则运动加剧，自由电子数随温度而上升，所以电阻会减小。

11. 辐射出射度：辐射体单位面积向半空间发出的辐射通量。

12. 光电磁是利用光生伏特效应将光能变成电能。

13. 任何物质只要温度高于0K就会向外辐射能量。

14. 红外无损检测是通过测量热流或热量来检测。

15. 内光电探测器可分为光电导、光伏特、光电磁三种探测器。

16. 红外探测器的性能参数：电压响应率、噪声等效功率、时间常数。

17. 光束扫描根据其应用的目的可分为模拟扫描和数字扫描。

模拟扫描用于显示，数字扫描用于光存储。

18. 固体摄像器件主要有：CCD、CMOS、CID。

19. 声光相互作用分为：拉曼—纳斯衍射和布喇格衍射。

20. 磁光效应：外加磁场作用引起材料光学各向异性的现象。

21. CCD的基本功能：电荷存储、电荷转移。

按结构分为线阵CCD和面阵CCD。

22. 液晶分为溶致液晶和热致液晶两大类。

23. 光辐射照射在半导体表面，材料中电子和空穴由原来的不导电状态转化为导电状态，这种现象称为光电导。

24. 光束调制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相及强度调制等。

一、选择题（ 20 分， 2 分/ 题）1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有（abcd）A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D. 灾害救援2、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3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与（abcd）有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B. 空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D. 空气中分子组成和含量4、2009 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5、激光调制器主要有（abc）A. 电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D. 压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与（ac）有关A. 外加电场B.激光波长C.晶体性质D. 晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有（cd）A.连续调制B. 脉冲调制C.相位调制D. 光强调制8、光电探测器有（abc）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9、 CCD 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10、LCD 显示器，可以分为（abcd）A. TN 型B. STN 型C. TFT 型D. DSTN型二、判断题（ 20 分， 2 分/ 题，对用“√”、错用“ ×”标记）11、世界上第一台激光器是固体激光器。

( T)12、在辐射度学中，辐射能量Q 是基本的能量单位，用J( 焦耳 ) 来度量。

(T )13、在声光晶体中，超声场作用像一个光学的“相位光栅”，其光栅常数等于光波波长。

(F) 14、在磁光晶体中，当磁化强度较弱时，旋光率与外加磁场强度是成正比关系。

(T)15、为了获得线性电光调制，通过引入一个固定/ 2 相位延迟，一般该调制器的电压偏置在T＝50％的工作点上。

西南科技大学2013-2014-2学期《光电子技术》本科期末考试试卷（A卷）一、单选题（每题2分，共20分）1、光电子技术主要研究（）。

A. 光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的一门技术B. 光电子材料制备的一门技术C. 光信息转换成电信息的一门技术D. 介绍光电器件的原理、结构和性能参数的一门科学2、波长为0.78μm的光子能量为（）。

A.3.2eVB.1.59eVC.1.24eVD.2.4eV3、光波在大气中传播时，气体分子及气溶胶的（）会引起光束能量的衰减。

A. 折射和反射B.吸收和散射C. 弯曲和漂移D. 湍流和闪烁4、将2012年诺贝尔物理学奖授予法国科学家沙吉·哈罗彻（Serge Haroche）与美国科学家大卫·温兰德（David J. Wineland）。

大卫·维因兰德是利用光或光子来捕捉、控制以及测量带电原子或者离子，而沙吉·哈罗彻通过发射原子穿过阱，控制并测量捕获的（）。

A.光子或粒子B.电子C.载流子D.声子5、光纤是一种能够传输光频电磁波的介质波导，其结构上由（）组成。

A.纤芯、包层和护套B.单模和多模C. 塑料、晶体和硅D.阶跃和梯度光纤6、直接调制是把要传递的信息转变为（）信号注入半导体光源，从而获得调制光信号。

A.电流B.电压C. 光脉冲D.正弦波7、以下基于光电导效应制成的光电器件是（）。

A.光敏电阻B.光电管C.雪崩光敏二极管D.光电池8、光电成像转换过程需要研究（）。

A. 能量、成像、噪声和传递B. 产生、存储、转移和检测C. 调制、探测、成像和显示D.共轭、放大、分辨和聚焦9、微光光电成像系统的工作条件就是环境照度低于（）lx。

A. 0.1B. 0.01C. 0.001D. 0.000110、PDP单元虽是脉冲放电，但在一个周期内它发光（）次，维持电压脉冲宽度通常5~10μs，幅度90V~100V，工作频率范围30KHz~50KHz，因此光脉冲重复频率在数万次以上，人眼不会感到闪烁。

光电子技术科学考试试题1. 选择题（每题5分，共50分）1. 以下哪个是光电子技术的主要应用领域？A. 医学影像B. 建筑设计C. 厨房家电D. 体育运动2. 光电子技术是通过光和电的相互转换来实现各种功能的技术。

以下哪个元素在光电子技术中起着至关重要的作用？A. 铁B. 氧C. 硅D. 锡3. 光电二极管是光电子技术中常用的器件。

下列哪个语句描述了光电二极管的基本原理？A. 光线照射到光电二极管上，电压会降低B. 光线照射到光电二极管上，电阻会增加C. 光线照射到光电二极管上，会产生电流D. 光线照射到光电二极管上，器件会损坏4. 太阳能电池是一种利用光电效应将光能直接转换为电能的器件。

以下哪个元素是太阳能电池的常见材料？A. 铜B. 铝C. 矽D. 铁5. 光电子技术在通信领域有着广泛的应用。

下列哪个设备可以用光纤传输信号？A. 电话线B. 电缆C. 光纤D. 无线电波6. 激光技术是光电子技术发展的重要分支之一。

以下哪个设备是激光技术的应用之一？A. 蒸汽机B. 照相机C. 激光打印机D. 塑料制品7. 光电子技术在医学领域有着重要的应用。

以下哪个是光电子技术在医学中的应用？A. 气管造影B. 木工加工C. 汽车维修D. 烹饪技术8. 光学仪器是光电子技术中的重要组成部分。

下列哪个仪器是光学仪器的典型代表？A. 电视机B. 望远镜C. 洗衣机D. 空调9. 光电子技术对生活和工作产生了深远的影响。

下列哪一项描述了光电子技术的优势？A. 增加了环境污染B. 提高了工作效率C. 浪费了能源资源D. 造成了人们的健康问题10. 光电子技术的发展对社会经济起到了积极的作用。

下列哪个方面体现了光电子技术的积极影响？A. 带动了电子游戏产业B. 降低了生产成本C. 导致了数字化时代的到来D. 对环境产生了破坏2. 简答题（每题10分，共40分）11. 请简要描述光电子技术的基本原理和应用领域。

12. 请说明光电二极管的工作原理，并指出其在现代生活中的应用。