光电子试题含答案
光电子器件考试试题答案
1.论述激光的大体原理,如何提高亮度?论述激光的大体原理:在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)散布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的产生的想干光放大”,简称激光。
光与物质的彼此作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。
微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。
任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或简单地表述为处在某一个能级上)。
与光子彼此作历时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。
光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h(h为普朗克常量)。
1.受激吸收(简称吸收)处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量互换的彼此作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。
这种跃迁称为受激吸收。
2.自发辐射粒子受到激发而进入的激发态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即便没有外界作用,粒子也有必然的概率,自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。
这种辐射进程称为自发辐射。
众多原子以自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态、传播方向上的一致,是物理上所说的非相干光。
3.受激辐射、激光1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。
他指出当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以必然的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态和传播方向都相同的光子,这个进程称为受激辐射。
可以假想,若是大量原子处在高能级E2上,当有一个频率ν=(E2-E1)/h的光子入射,从而鼓励E2上的原子产生受激辐射,取得两个特征完全相同的光子,这两个光子再鼓励E2能级上原子,又使其产生受激辐射,可取得四个特征相同的光子,这意味着原来的光信号被放大了。
光电子学与激光技术考试试题
光电子学与激光技术考试试题第一部分:选择题(共30小题,每题1分,共30分)1. 光电子学是研究光与电子相互作用的学科,其主要研究内容包括以下哪些方面?A. 光的发射和吸收B. 光的传播和检测C. 光的调制和放大D. 光的干涉和衍射E. 光的散射和束缚2. 下列哪个物理现象是激光器工作的基础?A. 斯托克斯反馈B. 场致电子发射C. 弛豫振荡D. 光子传导E. 反受激辐射3. 下列哪种材料可以实现光的放大效应?A. 金属B. 液体D. 常温等离子体E. 电解质4. 激光器的输出特性可以通过以下哪个参数来描述?A. 散射率B. 反射率C. 出射功率D. 聚焦能力E. 相干长度5. 下列哪个激光器适用于进行组织切割和焊接等医疗手术?A. 氦-氖激光器B. 二氧化碳激光器C. 氮化镓激光器D. 半导体激光器E. 铒光纤激光器6. 在激光器中,激光能量被放大的过程涉及以下哪个物理过程?A. 激发C. 辐射D. 寿命短E. 冷却7. 光纤通信是现代通信技术的重要组成部分,光纤通信系统中常用的光纤材料是?A. 金属光纤B. 塑料光纤C. 多模光纤D. 单模光纤E. 混合光纤8. 激光技术被广泛应用于以下哪个领域?A. 化学分析B. 材料加工C. 医学诊断D. 通信传输E. 光学显示9. 激光器的输出波长是由哪个物理量决定的?A. 光子能量B. 材料厚度C. 折射率D. 能带宽度E. 能级差10. 光电二极管广泛应用于以下哪个领域?A. 集成电路制造B. 光学计量C. 医学成像D. 触摸屏显示E. 激光雷达第二部分:填空题(共10小题,每题2分,共20分)11. 激光的特点是_________。
12. 光通信系统中,光纤是一种_________。
13. 激光放大器中,补偿模块的主要作用是_________。
14. 半导体激光器的能级结构是由_________组成的。
15. 光的散射现象包括_________散射和_________散射。
光电子技术期末考试试卷及答案
光电子技术期末考试试卷及答案题目一:选择题(共10题,每题2分,共计20分)1. 光的波粒二象性是指:A. 光既可以看作电磁波,也可以看作光子;B. 光既可以看作电子,也可以看作波动;C. 光既可以看作光子,也可以看作粒子。
2. 下列器件中,能直接将光信号转换成电信号的是:A. 退化半导体;B. 光电二极管;C. PIN光电二极管;D. 功率光电二极管。
3. 一般情况下,LED在额定工作电流下的发光效率最高,约为:A. 50%;B. 60%;C. 70%;D. 80%。
4. 光路中可以用来调制光强的器件是:A. 光电晶体;B. 光致伸缩材料;C. 电调制器;D. 光盘(散射介质)。
5. 调制蓝光激光器的方法是:A. 直接调制法;B. 外差调频法;C. 电吸收调制法;D. 拉曼散射法。
6. 下列关于光纤损耗的说法,错误的是:A. 光纤中的散射损耗是连接损耗的主要来源;B. 光纤的折射率分布可以影响传导模态和传导损耗;C. 纤芯直径越小,聚光程度越高,散焦越少,损耗越小;D. 纤芯表面上越光滑,损耗越小。
7. 关于光器件中的H快捷开关,错误的说法是:A. 用于实现快速光学切换;B. 具有低损耗和短响应时间;C. 其中的H材料应保证具有高吸收,高速度和低色散;D. H快捷开关的部分实现需要利用量子效应。
8. 下列有关多层膜反射镜的说明中,正确的是:A. 多层膜反射镜是利用膜系构成的干涉层次来实现光反射的;B. 反射波的波峰和波谷能够分别叠加,加大反射效果;C. 多层膜反射镜在太赫兹波领域应用前景广阔;D. 多层膜反射镜将会淘汰传统的MgF2反射镜。
9. 下列器件中,主要应用于光纤通信系统中的是:B. 可调谐(Filter Tunable)半导体激光器;C. 狭缝(Slit)可调谐半导体激光器;D. 光放大器(EDFA)。
10. 下列关于宽带光通信技术说法,不正确的是:A. 宽带光通信技术可以实现对高速宽带信号的直接检测;B. 宽带光通信技术克服了复杂信号处理的难点,提高了数据传输速度;C. 宽带光通信技术是指通过改善光学传输模式、增大光传输载荷和使通信信号便于处理等手段来实现提高通信带宽;D. 宽带光通信技术是指利用空间光调制器等器件来提高通信带宽。
光电子技术第二章模拟试题
黄淮学院电子科学与工程系2013-2014学年度第二学期光电子技术第二章模拟试题1. 2009年十月六日瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及两个外国科学家,高锟在“有关光纤维的中传输以及光学通信方面取得了重大成就”。
若光导纤维内蕊和包层组成下列说法正确的是()A内蕊与包层折射率相同,折射率都大B内蕊与包层折射率相同,折射率都小C 内蕊和包层折射率不同,包层折射率小D 内蕊和包层折射率不同,包层折射率大2.光的波粒二向性是被()提出的A 胡克B 惠更斯C 麦克斯韦D 爱因斯坦3. 一束单色光由左侧射入盛有水的薄壁圆柱玻璃杯,下图为过轴线的截面图,调整入射角α,使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。
已知水的折射率为4/3 ,求sin α()A /3B /2 C/4 D4. 下列关于电磁波谱的波长由大到小排列正确的是()A 红外线〉紫外线〉γ射线B 可见光〉红外线〉紫外线C 可见光〉X射线〉γ射线D 红外线〉微波〉可见光5. 几列波在空间某点相遇,下列有关各列波光的属性的说法正确的是()A 波长改变振幅与频率不变B 振幅改变频率与波长不变C 偏振与频率改变波长不变D 各自保持自己的原有特性6. 下列全可化为齐次波动方程的是()A 有源波动方程,无源扩散方程B有源波动方程,无源波动方程C 有源扩散方程,无源扩散方程 C 有源波动方程,有源扩散方程7. 如果电场与磁场都为横向分布,则形成()波A .TEM波B .TE波C . TM波D .以上都不对8. 在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时()一、单项选择题(在下列每题的四个选项中,只有一个选项是符合试题要求的。
请把答案填入答题框中相应的题号下。
每小题1分,共20分)A.P 点处仍为明条纹.B.P 点处为暗条纹.C.不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹.D.无干涉条纹.9.下列有关光波的有关内容说法正确的是( )A 光波的平面波是一种在与传播方向正交的平面上各点电场或磁场具有相同值的波B 光波中球面波的光强与r 成反比C 光波中柱面波的光强与成反比D 抛物面波满足霍尔兹方程∇2E+KE=010. 下列有关光学薄膜的说法错误的是( ) A 当δ=мπ(M 奇数时)单层膜增透效果最好 B 单层膜有低折射率增透高折射率增反的特性 C 双层增透膜只适用于窄波段工作D 多层高反膜nh 与nc 相差越大 膜层数2P+1越多增反效果越好11. 在单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射范围很小,若使单缝宽度a 变为原来的1/2,同时使入射角的单色光的波长变为原来的2/3则屏幕上单缝衍射条纹中央明纹的宽度ΔX 变为原来的( ) A 4/3倍 B 3/2倍 C 3/4 倍 D 2/3倍12. 光强为I o 的一束自然光垂直穿过两个偏振片,此两偏振片偏振化方向之间的夹角α=30︒,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强为( )A4oI B43o I C8o I D83o I13. 两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。
光电技术自测题(全)含答案详解
第一部分自测题一、多项选择题1.下列选项中的参数与接收器有关的有()A.曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度答案:AD2.光电探测器中的噪声主要包括(ABCDE )A.热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声E 温度噪声3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是(AB )A.本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E 晶格吸收二、单项选择题1.被光激发产生的电子溢出物质表面,形成真空中的电子的现象叫做()A.内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应答案:B2.当黑体的温度升高时,其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为()A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.不移动D.均有可能答案:A3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW,正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W,人眼明视觉光谱光视效率为0.24,则该激光器发出的光通量为()A.3.31lxB.1.31lxC.3.31lmD.1.31lm答案:D4.半导体()电子吸收光子能量跃迁入(),产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。
A.价带,导带B.价带,禁带C.禁带,导带D.导带,价带答案:A5.一个电阻值为1000欧姆的电阻,在室温下,工作带宽为1Hz时,热噪声均方电压为答案BA 3nVB 4nVC 5nVD 6nV6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx,该环境可能是(B)A阳光直射B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影7.已知某辐射源发出的功率为1W,该波长对应的光谱光视效率为0.5,则该辐射源辐射的光通量为(B)A 683lm B341.5lm C 1276lm D 638lm8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力,最适合的辐射度量是(D )A 辐射照度B 辐射强度C 辐射出度D 辐射亮度9. 电磁波谱中可见光的波长范围为A0.38~0.78um B 0.38~1um C 1~3um D 8~12um答案:A10. 已知一束激光功率为30mW 、波长为0.6328um ,普朗克常数S h ⋅⨯=J 10626.634-则该激光束的光子流速率N 为(A )。
高二物理光电效应试题
高二物理光电效应试题1.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而发生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图象.已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图线画在同一个坐标图中,用实线表示钨,虚线表示锌,则能正确反映这一过程的是下图中的【答案】A【解析】由光电效应方程知,对金属钨,对金属锌,所以图象的斜率相同,图线应平行.又有,则图线与横轴的截距点越大,金属的极限频率越大,故A 正确。
【考点】考查了光电效应2.如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小.(2)求该阴极材料的逸出功.【答案】(1)0.60 eV(2)1.90 eV【解析】(1)光子能量为2.5 eV时,设光电子的最大初动能为mv2,由题意知,当反向电压达到0.60 V以后,具有最大初动能的光电子恰好不能达到阳极,即遏止电压UC=0.60 V,因此-eUC=0-mv2mv2=eUC=0.60 eV(2)由光电效应方程mv2=hν-W0解得W=1.90 eV.【考点】光电效应爱因斯坦光电效应方程3.在做光电效应实验中,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出了光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示,A、C两点坐标已知,由图象可求( )A.该金属的逸出功 B.该金属的极限频率C.单位时间内逸出的光电子数 D.普朗克常量【答案】ABD【解析】根据光电效应方程知,图线的斜率表示普朗克常量,根据图线斜率可得出普朗克常量.横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率,此时的频率等于金属的极限频率,根据可求出逸出功.单位时间内逸出的光电子数无法从图象中获知,故A、B、D 正确,C错误。
电子类专业试题及答案大全
电子类专业试题及答案大全一、选择题1. 在模拟电路中,运算放大器的基本功能是:A. 放大电压B. 放大电流C. 比较电压D. 转换电压答案: A2. 下列哪个不是数字电路的特点:A. 易于集成B. 抗干扰能力强C. 运算速度快D. 可变电阻答案: D3. 以下哪个是数字信号的特点:A. 连续变化B. 离散变化C. 模拟变化D. 线性变化答案: B4. 在数字电路中,逻辑门的基本功能是:A. 放大信号B. 转换信号C. 逻辑运算D. 滤波答案: C5. 以下哪个不是半导体材料:A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案: C二、填空题1. 在数字电路中,最基本的逻辑门有______、与门、非门等。
答案:或门2. 电子电路中,三极管通常分为______型和NPN型。
答案:PNP型3. 微处理器的指令集架构(ISA)决定了它能够执行的______。
答案:指令类型4. 在电子电路中,电容的单位是______。
答案:法拉5. 模拟信号与数字信号的主要区别在于模拟信号是______变化的,而数字信号是离散变化的。
答案:连续三、简答题1. 简述什么是模拟信号和数字信号,并说明它们的主要区别。
答案:模拟信号是指随时间连续变化的信号,它可以表示任何连续变化的量,如声音、温度等。
数字信号则是离散的,它只能表示有限数量的状态,通常用二进制数表示。
主要区别在于模拟信号是连续的,而数字信号是离散的;模拟信号可以无限精确,数字信号则有量化误差;模拟信号容易受到噪声干扰,而数字信号具有较强的抗干扰能力。
2. 解释什么是集成电路,并简述其主要优点。
答案:集成电路是一种将大量电子元件集成在一个小型硅芯片上的技术。
其主要优点包括:体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、生产成本低以及性能稳定。
四、计算题1. 假设有一个串联电路,其中包含一个电阻R1=100Ω,一个电容C1=10μF,以及一个电源V=12V。
计算在t=5ms时电容C1上的电压。
光电子技术试卷题及答案
光电子技术试题一、选择题(12分,2分/题)1、光电子技术主要应用在(A、B、C、D)A.激光加工B. 光纤通信C. 光电调制D. 光电探测2、描述时间相干性的等效物理量是(A、B、C)A. 相干时间B. 相干长度C. 谱线宽度D. 简并度3、按照调制方式分类,光调制可以分为(B、C、D)等,所有这些调制过程都可以归结为将一个携带信息的信号叠加到载波光波上。
A. 位移调制B. 位相调制C. 强度调制D. 角度调制4、掺杂型探测器是由(D)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.能带二、判断题(8分,2分/题)5、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。
(∨)6、KDP晶体沿Z(主)轴加电场时,由双轴晶变成了单轴晶体。
(×)7、布拉格型声光调制器只限于低频工作,同时具有有限的带宽。
(×)8、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,这种现象叫内光电效应或光电子发射效应。
(∨)三、填空题(9分,3分/题)9、红外线,它是一种人眼看不见的光线,但实际上它与其他任何光线一样,也是一种客观存在的物质。
任何物质,只要它的温度高于__ O K__,就会有红外线向周围空间辐射。
10、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。
11、光照增强的同时,载流子浓度不断的增加,同时光敏电阻的温度也在升高,从而导致载流子运动加剧,因此复合几率也增大,光电流呈饱和趋势。
四、简答题(45分,15分/题)12、何为大气窗口,试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。
答:对某些特定的波长,大气呈现出极为强烈的吸收。
光波几乎无法通过。
根据大气的这种选择吸收特性,一般把近红外区分成八个区段,将透过率较高的波段称为大气窗口。
光电子学考试试题及答案
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》模拟试题2
《光电子技术》模拟试题2
1、依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源:
A.光电二极管
B.光电三极管
C.光电倍增管
D.光电池
2、波长为0.78μm的光子能量为
A.3.2eV
B.1.59eV
C.1.24eV
D.2.4eV
3、硅光电池在( )情况下有最大的功率输出
A.开路
B.自偏置
C.零伏偏置
D.反向偏置
4、已知黑体的温度为500K,出光孔径直径1cm;黑体小孔与光电探测器的距离2.5m,大气透射比0.9, 试计算黑体在探测器上的辐照度(提示:黑体小孔可以视为余弦辐射体)。
并讨论,如果将黑体换成别的光学目标,如黑土或者坦克,上述计算结果会有怎样的变化?
5、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直径为1mm。
求该激光束的光亮度,并与太阳光在海平面的亮度比较。
高二物理光子试题
高二物理光子试题1.某金属在一束绿光照射下刚好能产生光电效应,如再增加一束绿光照射,则单位时间内逸出的电子数将_____________,逸出电子的最大初动能将_____________,如改用一束强度相同的紫光照射,逸出的电子的最大初动能将_____________,而单位时间内逸出的电子数将_____________.【答案】增多不变增大减少【解析】绿光能产生光电效应,多一束光,则单位时间内光子数增多,单位时间内逸出的电子数也将增多;但每一个光子能量E=hν不变,则逸出电子的最大初动能不变。
紫光的频率较绿光大,所以光子的能量大.逸出光电子的最大初动能增大;每秒钟射向金属的紫光光子数小于绿光光子数,所以改用强度相同的紫光照射时,单位时间内逸出的电子数将减少考点:光电效应光电效应方程最大初动能点评:每种金属都有发生光电效应的最小频率即极限频率,当光子的频率大于极限频率时,才发生光电效应,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与光照强度无关,光照强度与单位时间内产生的光电子数目有关.2.下列对于光子的认识,正确的是( )A.光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”B.光子说中的光子就是光电效应的光电子C.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子D.光子的能量跟光的频率成正比【答案】CD【解析】根据光子说,在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子,而牛顿的“微粒说”中的微粒指宏观世界的微小颗粒;光电效应中的光电子是指金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚,逸出金属表面,称为光电子,故选项A、B错误,选项C正确.由E=hν知,光子能量E与其频率ν成正比,故选项D正确.考点:光的波粒二象性点评:光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律,大量光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的运动表现出光的粒子性.光的波长越长,波动性越明显,波长越短,其粒子性越显著。
宁波大学《2605光电子学》考博专业课真题试卷
宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生 入 学 考 试 试 题(A 卷) (答案必须写在答题纸上)
考试科目: 适用专业:
光电子学 信息功能材料与器件
科目代码: 2605
9. 激光的饱和光强
。
A.与入射光强有光
B. 与泵浦有关;
C. 由原子的最大跃迁截面和能级寿命决定
D. 与反转集居数密度有关。
10. 激光器的应用领域包括
第1页共1页
宁波大学 2018 年博士研究生招生考试初试试题(A 卷)
第2页共2页
宁波大学 2017 年博士研究生招生考试初试试题(B 卷)
(答案必须写在考点提供的答题纸上)
科目代码 : 2605 科目名称:
光电子学
一、 简答题(6 题,共 50 分)
1. 如何理解激光谱线的均匀加宽和非均匀加宽?(8 分) 2. 激光器主要由哪些部分组成?各部分的作用是什么?(8 分) 3. 非稳腔和稳定腔的区别是什么?举例说明哪些是非稳腔?(8 分) 4. 依据光照产生光电子是否逸出材料表面,光电效应可分为内光电效应和外光电效应。列举你
2. 下列条件哪一个是激光振荡充分必要条件:
。( 为往返相移)
A. 2 q, G0
B. 2q, n 0
C. 2q, n0 0
D. 2q, G 0 0
3. 下列腔型中,肯定为稳定腔的是
。
A. 凹凸腔
B. 平凹腔
C. 对称共焦腔 D. 共心腔
4. 下列哪种技术不能改善激光的相干性
4. He—Ne 激光器的中心频率 0 =4.74×1014Hz,荧光线宽 =1.5l09Hz。今腔长 L=lm,问可
能输出的纵模数为若干?为获得单纵模输出,腔长最长为多少?(12 分)
半导体光电子学-试题
1 光电子器件按功能分为哪几类,每类大致包括哪些器件?
2 (1)光的基本属性是_____,光的粒子性典型现象有_____、______以及______等。
光波动性的典型体现有
______、______、______等。
(2)两束光相互干涉的条件
______、______、_______,最典型的干涉装置有
_____、______。
两束光干涉相消的条件______。
3 激光器的基本结构包括哪些,其中激光产生的充分条件和必要条件分别是什么?
4 简述激光的特点以及激光产生的条件。
5 试简述为什么二能级系统不能产生激光。
6 试以一个三能级原子系统为例,说明激光产生的基本原理。
7 光纤的基本结构是什么,光纤传输光的基本原理是什么?
8 什么是光调制过程,其大体上可分为哪几类,激光外调制的种类包括哪些?
9 什么是内光电效应和外光电效应,内光电效应和外光电效应代表器件分别有哪些,是每种效应各举一例说明之。
10 光电探测技术的物理效应有哪些?
11 试论述光敏电阻器件中,光照强度与光电导率变化的关
系。
12 试论述液晶的特点,以及液晶显示器的工作原理。
厦门大学849光电子技术2011年考研初试专业课真题答案解析
《厦门大学光电子技术历年考研真题及答案解析》31/45厦门大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析科目代码:849科目名称:光电子技术考生须知:答案必须使用黑(蓝)色墨水(圆珠)笔;不得在试题(草稿)纸上作答;凡未按规定作答均不予评阅、判分1、一支He-Ne 激光器发出波长为632.8nm ,功率为4mW 的激光。
该激光束的直径为2mm ,平面发散角为θ=2mrad ,谱线宽为6kHz 。
求辐射亮度和光谱辐射亮度。
【考查重点】:这是第一章的考点,考查辐射度学的基础知识。
【答案解析】:mW emm d mrad 4,2,2=Φ==θ立体角半径mdR 1==θ激光束的半径mm r 1=,则立体角sr R r R S 61014.3222-⨯≈==Ωπ辐射亮度()0,cos =⋅⋅ΩΦ=ϕϕS e e B ,()28/1006.4m sr W e B ⋅⨯=光谱辐射亮度()()314/1042.6m sr W e B e B ⋅⨯==λλ2、对于半导体激光二极管泵浦的Nd-YAG 激光器,简述其工作原理,并说明产生激光输出的阈值条件。
【考查重点】:这是第一章的考点,考查激光器的工作原理等内容。
【答案解析】:工作原理:泵浦源能量使工作物质中的粒子从低能态激发到高能态,构成粒子数反转分布。
高能态粒子返回低能态产生辐射,会使别的受激原子感应出同频率、同相位、同方向的辐射。
辐射波在谐振腔中来回传播,模式被筛选,只有符合共振频率模式条件的光波被放大,经过放大的光波通过半反镜输出形成激光。
阈值条件:在注入电流的作用下,有源区的受激辐射不断增强,称为增益。
当腔内增益超过总损耗时产生激光。
2013光电子器件试题A
7.硅光二极管主要适用于( )
A 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
8.可见光的波长范围为( )
A 200—300nm
B 300—380nm
C 380—780nm
D 780—1500nm
9.电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和( )
__________________________________。
4.CCD 与其它器件相比,最突出的特点是它以_____________作为信号,而其
他大多数器件是以_____________或者______________作为信号。
5.CCD 的工作过程是信号电荷的__________________、________________、
如何实现电荷的存储和转移的。 Φ1
Φ1 Φ2
Φ2
t1 t2 t3 t4 图a
<第一位> <第二位>
图b
4、何为微通道板?画出微通道板基本结构图,并分析说明器件如何实现倍增。
——第 4页——
系名____________班级____________姓名____________学号____________
A 计算 B 显示 C 检测 D 输出
10. 热效应较大的光是( )。
A 紫光B. 红光 NhomakorabeaC 红外
D 紫外
二、填空题(共 20 分,7、8、9 题每空 2 分,其余每空 1 分)
1. 激光器的三个主要组成部分是:
、
、
。
2. 光电池是根据___________效应制成的将光能转换成电能的一种器件。
光电子技术半期试题答案_2015下_
西南科技大学2015-2016-1学期光电子技术》半期考试试卷(90分钟)一、选择题(20分,2分/题,多选、少选、错选和不选均为0分)、1966年英籍华人高锟(2009年物理学诺贝尔获得者之一)提出(C)。
CCD摄像机 B. 红宝石激光器 C. 低损耗光纤 D. 电光调制器、我国将在十三五规划中提到光电子行业产业格局主要有(A、B、C、D)。
光电子材料与元件产业 B.光信息(资讯)产业传统光学(光学器材)产业 D.光通信产业、以下说法正确的是( A、B、D)。
光源按获得方式有天然光源和人造光源场致发光、荧光、磷光、化学发光、生物发光等属于非热辐射波长在0.76~10微米属于近红外线线状光谱的特点是每个波长成分反映了发光成分的一条特征谱线、以下描述正确的是( A、B、C、D)。
辐射通量又称为辐射功率,是辐射能的时间变化率辐射出射度就是辐射体在单位面积内所辐射的通量辐照度是指从物体表面发射辐射通量点光源所产生的光照度是正比于光源的发光强度I和光束方向角的余弦cosθ ',而反比于光源点到受照面距离r的平方、当光波与声波在光纤中传播时相互作用而产生的光散射过程是 ( C )。
米-德拜散射 B. 瑞利散射 C. 布里渊散射 D. 拉曼散射、当KDP晶体沿 Z(主)轴加电场时,会出现( A )。
由单轴变成双轴晶体 B. 由折射率椭球变成球形折射率变化与电场平方成正比 D. 转角与外加电场成正比、以下描述正确的是 ( A、B )。
拉曼?纳斯型衍射就是超声波频率较低,光波垂直入射声场传播方向,声光互作用长度L较短布拉格型衍射是超声波频率较高,光波倾斜入射声场传播方向,声光互作用长度L 较长当一束平面光束通过稀疏(折射率小)部分时,其光波波阵面将会推迟若能合理选择参数,超声场足够强,可使入射光能量几乎全部转移到0级衍射极值上、常用的声光材料有( A 、B、C )。
声光晶体 B. 声光玻璃 C. 声光液体 D. 熔石英、以下描述正确的是( A、B、D )。
集成光学和光电子技术期末复习试题
一填充题(40分)1 光度学中的基本量是,其单位为。
CIE定义一个光强单位为。
2 某光源的相对色温为T1意指。
光源的色温为T2意指。
红色光源的色温比蓝色光源的色温。
3 显色指数用于度量光源的。
用于电影放映、电视摄影照明和影像冲印等用途,应选择显色指数的光源。
4 直流气体放电灯使用型镇流器;低频交流气体放电灯使用型镇流器;高频交流气体放电灯使用型镇流器。
5 按工作气体压力分类,气体放电灯可分为放电灯和放电灯。
其中的光谱具有原子谱线特征,而的光谱具有连续背景。
6 典型的大功率气体激光器是。
它的输出波长为微米。
它的泵浦方式为。
7 激光锁模技术包括、和三类。
激光器中的模包括和。
激光锁模技术中所指的模为。
锁模指。
8 钛宝石激光器能够产生飞秒脉冲,是基于技术。
这种技术是基于钛宝石晶体的效应。
9 P型半导体是向本征半导体中掺入元素形成的。
P型半导体中的导电粒子为。
本征半导体的费米能级位于。
费米能级的位置随电子浓度的增加而。
10 对某些晶体,一束光入射,会产生两束折射光,这种现象称为。
出射的两束光的偏振面相互。
偏振方向垂直于主截面的光称为。
11 光束在非均匀介质中传播时,光束的传播路径为曲线。
光束总是向折射率的方向弯曲。
激光束的偏转可分为和。
若用8位A/D 采样模拟调制信号,然后,用脉冲编码强度调制传输此数字化调制信号。
接收端应使用个脉冲来恢复原始模拟电信号。
12 光辐射测量法可分为、和三种。
其中利用了光子的动量。
其余测量法利用光子的。
13 光电倍增管属于光电效应型光电探测,它的改进型为。
基于改进型制作的面阵高增益器件为。
14 线阵CCD探测器分为和结构。
面阵CCD分为和结构。
CCD的函意是。
15 要实现高效率非线性光学频率上转换,要求满足相位匹配条件。
相位匹配条件指;用负单轴双折射晶体实现相位匹配倍频,可能的一类匹配的偏振组合为,二类匹配的偏振组合为。
二简答题(20分,每小题4分)1简述通道电子倍增器(CEM)的结构和工作原理?2 声光偏转器的布拉格入射角的自动跟踪原理?3摄象器件与象管的异同?4 解释光电探测器的红限波长的起因?5 简述卤钨循环原理及卤钨灯高效、长寿命的奥秘?三 (6分)绘出如下单异质P-N 结的能带图。
高三物理光电效应试题
高三物理光电效应试题1. 氢原子的能级如图所示,氢原子从n =3能级向n =1能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的逸出功为 eV ,用一群处于n =4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为 eV 。
【答案】 12.09,0.66【解析】根据波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程可知,该金属的逸出功为:W 0=E 3-E 1=12.09eV一群处于n =4能级的氢原子向低能级跃迁时共产生=6种不同频率的光子,其中只有从n =3和n =4能级向n =1能级跃迁所放出的光子可以使该金属产生光电效应,其中产生的光电子最大初动能为:E k =E 4-E 3=0.66eV【考点】本题主要考查了波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程的应用问题。
2. 已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1011Hz ,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的 。
A .波长 B .频率 C .能量 D .动量【答案】 A【解析】设入射光的频率为υ,根据爱因斯坦光电效应方程可知E k =hυ-W 0,W 0=hυ0,由题意可知,钙的截止频率比钾的大,因此钙表面逸出的光电子的最大初动能比钾的小,其动量也小,故选项C 、D 错误;根据德布罗意波长公式可知:λ=,又有:c =λf ,故选项A 正确;选项B 错误。
【考点】本题主要考查了对爱因斯坦光电效应方程、德布罗意波长公式的理解与应用问题,属于中档偏低题。
3. 负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子,已经普朗克常量为h ,电子质量为m ,电荷量为e ,电磁波在真空中传播速度为c 。
则生成的光子所形成的一束光射人折射率为的水中,其波长为 A .B .C .D .【答案】D【解析】由质能方程可知正负电子湮灭时放出的核能,生成三个频率相同的光子,即,,光在真空中波长,由得在水中的波长,D 正确.4. 普朗克常量,铝的逸出功,现用波长的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)。
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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63
2.8nm 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9
105.1⨯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π2
3,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12
102⨯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63
2.8nm 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?。