光电子技术基础作业一
实验一光敏电阻特性测量实验
光电子技术基础实验报告实验题目光敏电阻特性测量实验日期2020.09.04 姓名组别04 班级18B 学号【实验目的】1、了解光敏电阻的工作原理和使用方法；2、掌握光强与光敏电阻电流值关系测试方法；3、掌握光敏电阻的光电特性及其测试方法；4、掌握光敏电阻的伏安特性及其测试方法；5、掌握光敏电阻的光谱响应特性及其测试方法；6、掌握光敏电阻的时间响应特性及其测试方法。
【实验器材】光电技术创新综合实验平台一台特性测试实验模块一块光源特性测试模块一块连接导线若干【实验原理】光敏电阻在黑暗的室温条件下，由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导，该电导称为暗电导，其倒数为暗电阻，一般的暗电导值都很小（或暗电阻阻值都很大）。
当有光照射在光敏电阻上时，电导将变大，这时的电导称为光电导。
电导随光照量变化越大的光敏电阻，其灵敏度就越高，这个特性就称为光敏电阻的光电特性，也可定义为光电流与照度的关系。
光敏电阻在弱辐射和强辐射作用下表现出不同的光电特性（线性和非线性），实际上，它的光电特性可用在“恒定电压”下流过光敏电阻的电流IP ，与作用到光敏电阻上的光照度 E 的关系曲线来描述，不同材料的光照特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。
光敏电阻的本质是电阻，因此它具有与普通电阻相似的伏安特性。
在一定的光照下，加到光敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。
光敏电阻的符号和连接【实验注意事项】1、打开电源之前，将“电源调节”处旋钮逆时针调至底端；2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后，方可打开电源进行实验；3、若照度计、电流表或电压表显示为“1＿”时说明超出量程，选择合适的量程再测量；4、严禁将任何电源对地短路。
5、仪器通电测试前，一定要找老师检查后方可通电测试。
【主要实验步骤】基础实验：组装好光源、遮光筒和光探结构件，如下图所示：1、打开台体电源，调节照度计“调零”旋钮，至照度计显示为“000.0”为止。
光电子技术——精选推荐
光电⼦技术光电⼦技术题型:1，缩略词5分2，填空题5题共10分（基本概念、常识性）3，选择题10题共20分（综合性题⽬）4，简答题7题共35分（不要⼀句话解决）5，计算题+画框图（作图并说明原理）3题共30分考点：绪论1，光电探测器系统的组成：掌握主动探测系统以及被动探测系统的框图P2 举例-主动：光纤通信被动：红外夜视仪第⼀章光辐射源1.1辐射度学与光度学的基础知识1，光的能量公式P11（1-1）2，两套基本单位（辐射度量、光度量）辐射度量特点：与物理学中对电磁辐射量度的规定完全⼀致，适⽤于整个电磁波谱（当然也包括可见光）光度量特点：以⼈的视觉特性为基础⽽建⽴起来，只适⽤于可见光波段。
3，可见光范围：0.38~0.78um红外光范围：约从0.78um向长波⽅向延伸⾄1000um紫外光范围：约从0.38um向短波⽅向延伸到0.01um4，光度量和辐射度量之间的换算关系P15（1-13）坎[德拉]:发光强度的单位5，辐射度学和光度学中的两个基本定律①辐强度余弦定律②距离平⽅反⽐定律1.2半导体的基础知识1，吸收定律P22（1-29）2，本征吸收与⾮本征吸收的区别是什么？①杂质吸收光⼦的截⽌波长⼤于本征吸收的截⽌波长②本征吸收能同时产⽣电⼦-空⽳对；杂质吸收只能产⽣电⼦或空⽳。
1.3⿊体辐射1，什么是⿊体能够在任何温度下全部吸收所有波长辐射的物体叫绝对⿊体－－简称⿊体。
2，研究⿊体辐射的意义⿊体是各种辐射体和物质吸收（发射）特性的⽐较基准。
1，⿊体模拟器2，近似⿊体，如太阳、地球、海⽔······ 3，⽤⿊体某些特性表征光源和辐射体。
3，⿊体辐射中的定律普朗克辐射定律：⿊体光谱辐出度与波长和温度的关系---随着温度的升⾼：1，⿊体的总辐出度迅速增加2，峰值波长向短波⽅向移动维恩位移定律：⿊体辐出度峰值对应的波长与⿊体的绝对温度的乘积为⼀定值P31（1-58）斯蒂芬-玻⽿兹曼定律：⿊体的全光谱辐出度与其温度的4次⽅成正⽐P31（1-59）1.4典型光辐射源1，⾊温如果热辐射光源发光的颜⾊与⿊体在某⼀温度下辐射光的颜⾊相同，则⿊体的这⼀温度称为该辐射源的⾊温。
光学与光电子技术作业指导书
光学与光电子技术作业指导书第1章光学基础知识 (4)1.1 光的波动性与粒子性 (4)1.1.1 波动性 (4)1.1.2 粒子性 (4)1.2 光的传播与反射 (4)1.2.1 光的传播 (4)1.2.2 反射 (4)1.3 光的折射与全反射 (4)1.3.1 折射 (4)1.3.2 全反射 (4)第2章光的干涉与衍射 (5)2.1 干涉现象及其应用 (5)2.1.1 干涉现象的基本原理 (5)2.1.2 干涉现象的应用 (5)2.2 衍射现象及其分类 (5)2.2.1 衍射现象的基本原理 (5)2.2.2 衍射现象的分类 (5)2.3 光学仪器中的干涉与衍射 (6)2.3.1 干涉在光学仪器中的应用 (6)2.3.2 衍射在光学仪器中的应用 (6)第3章光的偏振与双折射 (6)3.1 偏振光及其产生 (6)3.1.1 偏振光的概念 (6)3.1.2 偏振光的产生 (6)3.2 双折射现象及其应用 (6)3.2.1 双折射现象 (7)3.2.2 双折射的应用 (7)3.3 偏振器件与偏振光检测 (7)3.3.1 偏振器件 (7)3.3.2 偏振光检测 (7)第4章光的吸收与发射 (7)4.1 光的吸收过程 (7)4.1.1 吸收系数 (8)4.1.2 贝尔定律 (8)4.1.3 吸收光谱 (8)4.2 光的发射过程 (8)4.2.1 自发发射 (8)4.2.2 受激发射 (8)4.2.3 荧光和磷光 (8)4.3 光谱分析与光谱仪器 (8)4.3.1 光谱仪的原理 (8)4.3.3 光谱分析的应用 (9)4.3.4 光谱仪器的功能指标 (9)第5章激光原理与技术 (9)5.1 激光产生与特性 (9)5.1.1 激光产生原理 (9)5.1.2 激光特性 (9)5.2 激光器及其类型 (9)5.2.1 激光器的分类 (9)5.2.2 常见激光器介绍 (9)5.3 激光在光电子技术中的应用 (10)5.3.1 光通信 (10)5.3.2 光存储 (10)5.3.3 光刻 (10)5.3.4 材料加工 (10)5.3.5 医疗美容 (10)5.3.6 测量与检测 (10)5.3.7 激光显示 (10)第6章光电子器件与电路 (10)6.1 光电子器件原理 (10)6.1.1 光电子器件概述 (10)6.1.2 光源 (11)6.1.3 光探测器 (11)6.1.4 光调制器 (11)6.1.5 光开关 (11)6.2 光电子电路设计 (11)6.2.1 光电子电路概述 (11)6.2.2 光源驱动电路设计 (11)6.2.3 光探测器电路设计 (11)6.2.4 光调制器电路设计 (11)6.2.5 光开关电路设计 (11)6.3 光电子器件在通信与显示领域的应用 (12)6.3.1 光电子器件在光通信中的应用 (12)6.3.2 光电子器件在光纤通信中的应用 (12)6.3.3 光电子器件在显示技术中的应用 (12)6.3.4 光电子器件在光互连和光计算中的应用 (12)第7章光学传感器与检测技术 (12)7.1 光学传感器原理 (12)7.1.1 光敏感元件 (12)7.1.2 信号处理电路 (12)7.2 光学检测方法 (12)7.2.1 光谱检测 (13)7.2.2 干涉检测 (13)7.2.3 全息检测 (13)7.3 光学传感器在环境监测与生物检测中的应用 (13)7.3.1 环境监测 (13)7.3.2 生物检测 (13)第8章光通信技术与系统 (14)8.1 光纤通信原理 (14)8.1.1 光纤结构及分类 (14)8.1.2 光纤传输原理 (14)8.1.3 光源与光检测器 (14)8.2 光通信器件与设备 (14)8.2.1 光发射器件 (14)8.2.2 光接收器件 (14)8.2.3 光放大器与光衰减器 (14)8.2.4 光开关与光调制器 (14)8.3 光通信网络的规划与优化 (14)8.3.1 光通信网络结构 (14)8.3.2 光通信网络设计 (15)8.3.3 光通信网络优化 (15)8.3.4 光通信网络管理 (15)第9章光学成像与显示技术 (15)9.1 成像系统原理 (15)9.1.1 光的传播与成像规律 (15)9.1.2 成像系统的分类与结构 (15)9.1.3 成像系统的主要功能指标 (15)9.2 显示技术及其发展 (15)9.2.1 阴极射线管（CRT）显示技术 (15)9.2.2 液晶显示（LCD）技术 (16)9.2.3 发光二极管（LED）显示技术 (16)9.2.4 有机发光二极管（OLED）显示技术 (16)9.3 光学成像与显示在虚拟现实与增强现实中的应用 (16)9.3.1 虚拟现实中的光学成像与显示技术 (16)9.3.2 增强现实中的光学成像与显示技术 (16)9.3.3 光学成像与显示技术在VR与AR领域的挑战与展望 (16)第10章光电子技术在新能源领域的应用 (16)10.1 光伏发电原理与器件 (17)10.1.1 光伏效应 (17)10.1.2 光伏器件 (17)10.1.3 提高光伏转换效率的方法 (17)10.2 光催化与光化学合成 (17)10.2.1 光催化原理 (17)10.2.2 光催化剂 (17)10.2.3 光化学合成 (17)10.3 光电子技术在节能减排中的应用展望 (17)10.3.1 太阳能光伏发电 (17)10.3.2 光催化技术在环境保护中的应用 (18)10.3.3 光电子技术在新能源汽车中的应用 (18)10.3.4 光电子技术在绿色建筑中的应用 (18)第1章光学基础知识1.1 光的波动性与粒子性1.1.1 波动性光作为一种电磁波，具有波动性。
光电子技术基础考试题及答案
光电子技术基础考试题及答案光电子技术基础考试题及答案一、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φe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7.2009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/doc/021*******.html,D 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13.LCD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 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm17.可见光的波长范围为（ C ）.A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm18.一只白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地面1.5m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 .848lxB .212lxC .424lxD .106lx19.下列不属于气体放电光源的是（ D ）.A .汞灯B .氙灯C .铊灯D .卤钨灯20.ＬＣＤ是（Ａ）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21.25mm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.A.16B.25C.20D.1822. 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，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CCDB 线阵CCD和点阵CCDC 面阵CCD和体阵CCD D 体阵CCD和点阵CCD28.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 )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. ?=0.5B.? =1C. ?=1.5D. ?=233.硅光二极管主要适用于[D]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34.硅光二极管主要适用于[D]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35.光视效能K为最大值时的波长是（A ）A．555nm B.666nm C．777nm D.888nm36. 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。
光电子学课程习题集答案
好好学习，天天上上
1.在增益介质中，一束光从X=0处出发，光强 为I0。经过5CM后光强增加一倍。当光强达到 8I0时，光所传播的距离是多少？
解：利用增益系数表达式
当x＝5时，I(5)=2I(0). 当I(x)=8I(0)时，仍可认为G属于小信号增益，则
则辐射能量 e e t 0.293 60 0.510 8.96W
03电子科学与技术Company Logo
好好学习，天天上上
4. 解：线性函数表示总辐射功率为I 0 的光谱中，其中落在频率
~ d
内的辐射功率与总功率之比随频率的分布情况 。
03电子科学与技术Company Logo
，
好好学习，天天上上
，
v2 c 0 2
11.解： 1nm
v1
8
c 0 2
c v N 2 ， 2 0 4
则：
C 3 10 m / s
vN
0 =0.5 m时，
03电子科学与技术Company Logo
好好学习，天天上上
6。实现光放大的必要条件是什么，负温度状 态的概念是什么？
答：粒子数反转是得到光放大的必要条件（见书P39）。 当出现粒子数反转时，如果在形式上使用热平衡分布公式， 就会得到负温度状态的概念。与粒子数反转相对应的等效 温度为：
好好学习，天天上上
9. 经典物理观点：跃迁所发出的电磁波不是单色波，而是分 布在中心频率附近的一个小的频率范围的单色波的组合， 在谱图上正好表现为一定宽度。 量子力学观点：由测不准关系，在某一时刻，粒子所处的 能级也是不确定的，即能级不是单一的，跃迁的结果也就 相当发出了多种不同频率的光子，形成了谱线宽度。自发 辐射过程中这种增宽效益是不可避免的，也是谱线宽度所 能达到的最低值，因而决不存在线宽为0的情况，即不可 能发出绝对的单色光。 由此可见，没有绝对单一波长的光波存在。
光电子技术基础习题答案
光电子技术基础习题答案第一章绪论1.光电子器件按功能分成哪几类？每类大致包含哪些器件？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。
光源器件分成电磁波光源和非电磁波光源。
电磁波光源主要包含激光和非线性光学器件等。
非电磁波光源包含照明设备光源、表明光源和信息处理用光源等。
光传输器件分为光学元件(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。
光探测器件分成光电导型探测器、光伏型探测器、冷伏型探测器、各种传感器等。
光存储器件分成光盘(包含cd、vcd、dvd、ld等)、光驱、光盘塔等。
2．谈谈你对光电子技术的认知。
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。
3．谈谈光电子技术各个发展时期的情况。
20世纪60年代，光电子技术领域最典型的成就就是各种激光器的相继问世。
20世纪70年代，光电子技术领域的标志性成果是低损耗光纤的实现，半导体激光器的成熟特别是量子阱激光器的问世以及ccd的问世。
20世纪80年代，发生了大功率量子阱阵列激光器；半导体光学双稳态功能器件的获得了快速发展；也发生信汇偏光纤、光纤传感器，光纤放大器和光纤激光器。
20世纪90年代，掺铒光纤放大器(edfa)问世，光电子技术在通信领域取得了极大成功，形成了光纤通信产业；。
另外，光电子技术在光存储方面也取得了很大进展，光盘已成为计算机存储数据的重要手段。
21世纪，我们正步入信息化社会，信息与信息交换量的爆炸性快速增长对信息的收集、传输、处置、存储与表明都明确提出了紧迫的挑战，国家经济与社会的发展，国防实力的进一步增强等都更加依赖信息的广度、深度和速度。
⒋举出几个你所知道的光电子技术应用实例。
例如：光纤通信，光盘存储，光电显示器、光纤传感器、光计算机等等。
光电子技术作业解答
赖老师的课到期中考试为止一共有9次作业，依次分别由冯成坤、饶文涛、黄善津、刘明凯、郑致远、黄瑜、陈奕峰、周维鸥和陆锦洪同学整理，谨此致谢！作业一：1、桌上有一本书，书与灯至桌面垂直线的垂足相距半米。
若灯泡可上下移动，灯在桌上面多高时，书上照度最大？（假设 灯的发光强度各向通性，为I0） 解：设书的面积为dA ，则根据照度的定义公式：dAd I dA d E 0Ω==φ （1）其中Ωd 为上图所示的立体角。
因而有：2/32222)h (L hdA h L cos dA d +⋅=+⋅=Ωθ （2） 将（2）式代入（1）式得到：2/3220)h (L hI E += （3） 为求最大照度，对（3）式求导并令其等于零，0dhdE= 计算得：m 221h =因而，当高度为m 221时书上的照度最大。
2、设He-Ne 激光器中放电管直径为1mm ，发出波长为6328埃的激光束，全发散角为θ=10-3rad ，辐射通量为3mW ，视见函数取 V(6328)=0.24，求： （1）光通量，发光强度，沿轴线方向的亮度？（2）离激光器10米远处观察屏上照明区中心的照度？（3）若人眼只宜看一熙提的亮度，保护眼镜的透射系数应为多少？ 解：（1）光通量：lm 49.010324.0638V K 3m v =⨯⨯⨯=Φ⋅⋅=Φ-θ 发光强度：cd 1024.64d d I 52vv ⨯≈Φ=ΩΦ=θπ 亮度：211235m /cd 1059.7)10(41024.6dAcos dI L ⨯≈⨯⨯==-πθ轴（2）由题意知，10米远处的照明区域直径为： m 101010L D 23--=⨯=⋅=θ从而照度为：lx 9.6238)10(4149.0D 4E 222v=⨯⨯=Φ=-ππ（3）透射率：81141026.11095.710L 1T -⨯≈⨯==轴（熙提）作业二1、说明蓝色火焰与黄色火焰的色温谁高，为什么？ 答：色温是用黑体的温度来标度普通热辐射源的温度。
光电子技术-习题解答
1. 什么是光电子技术？当前光电子技术备受重视的原因是什么？答：光电子技术是研究从红外波、可见光、X射线直至γ射线波段范围内的光波。
电子技术，是研究运用光子和电子的特性，通过一定媒介实现信息与能量转换、传递、处理及应用的科学。
因为光电子技术的飞速发展，使得光电子技术逐渐成为高新科学技术领域内的先导和核心，在科学技术，国防建设，工农业生产、交通、邮电、天文、地质、医疗、卫生等国民经济的各个领域内都获得了愈来愈重要的应用，特别是正逐渐进入人们的家庭，因此光电子技术备受重视。
2. 什么叫光的空间相干性？时间相干性？光的相干性能好差程度分别用什么衡量？它们的意义是什么？答：空间相干性是指在同一时刻垂直于光传播方向上的两个不同空间点上的光波场之间的相干性，空间相干性是用相干面积Ac来衡量，Ac愈大，则光的空间相干性愈好。
时间相干性是指同一空间点上，两个不同时刻的光波场之间的相干性，用相干时间t c=L c／c来衡量，t c愈大，光的时间相干性愈好。
3. 世界上第一台激光器是由谁发明的？它是什么激光器？它主要输出波长为多少？答：1960年5月16日、美国梅曼博士、红宝石激光器、6943Å。
4. 自发辐射与受激辐射的根本差别是什么？为什么说激励光子和受激光子属同一光子态？答：差别在有没有受到外界电磁辐射的作用；因为有相同的频率、相位、波矢和偏振状态。
5. 为什么说三能级系统实现能态集居数分布反转要比四能级系统困难？答：因为三能级系统的上能级为E2，下能级为E1，在E2上停留的时间很短，而四能级系统在E3上呆的时间较长，容易实现粒子数反转。
6. 激光器的基本组成有哪几部分？它们的基本作用是什么？答：组成部分：工作物质、泵浦系统、谐振腔工作物质提供能级系统、泵浦源为泵浦抽运让粒子从下能级到上能级条件、谐振腔起正反馈作用7. 工作物质能实现能态集居数分布反转的条件是什么？为什么？对产生激光来说，是必要条件还是充分条件，为什么？答：工作物质要具有丰富的泵浦吸收带，寿命较长的亚稳态，要求泵浦光足够强；必要条件，因为它还以kkk谐振腔内以提供正反馈。
春北交电工电子技术基础在线作业一二优选稿
春北交电工电子技术基础在线作业一二集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）北交《电工电子技术基础》在线作业一0一、单选题：1.（单选题）下面选项中提高功率因数的原则叙述不对的是______ (满分A加至负载上的电压不变B负载的有功功率不变C负载的有功功率增加D原负载的工作状态不变正确答案:C2.（单选题）电容C具有______的作用。
(满分A隔直通交B隔交通直C隔直隔交低频D通直通交正确答案:A3.（单选题）负载增加指负载取用的_____和____增加。
. (满分A电流,功率B电压,功率C电流,电压D电压,电阻正确答案:A4.（单选题）下面哪些选项与电容器的电容值计算无关\n_________ (满分 A极板面积B板间距离C介电常数D极板厚度正确答案:5.（单选题）放大电路在小信号运用时的动态特性如Au、ri、r0等应采用的方法是________。
(满分A图解法B瞬时极性法C微变等效电路法D估算法正确答案:6.（单选题）电路中某处短路时的特征\n_________ (满分:)A短路处的电流等于零B短路处的电压等于零C短路处的电阻等于零D不确定正确答案:7.（单选题）三极管放大的外部件：发射结________、集电结________。
(满分:)A正偏，正偏B正偏，反偏C反偏，正偏D反偏，反偏正确答案:8.（单选题）交流设备名牌标注的电压、电流均为______。
(满分:)A最大值B最小值C平均值D有效值正确答案:9.（单选题）指出下列电路中能够把串行数据变成并行数据的电路应该是________. (满分:)AJK触发器B3/8线译码器C移位寄存器D十进制计数器正确答案:10.（单选题）电容滤波适合于要求输出电压________、负载电流________且负载变化________的场合。
(满分:)A较高,较大，较小B较高,较小，较大C较高,较大，较大D较高,较小，较小正确答案:11.（单选题）负载增加指负载取用的\n_____和____增加。
光电子技术基础课后答案
《光电子技术》参考答案第三章1.一纵向运用的 KD*P 电光调制器，长为 2cm ，折射率 n =2.5，工作频率为 1000kHz 。
试求此 时光在晶体中的渡越时间及引起的相位延迟。
解：渡越时间为：L nL 2.5 2 10 c 2 m 1.671010sd c / n 310 m / s8在本题中光在晶体中的渡越引起的相位延迟量为：2 106Hz 1.6710101.051031m d对相位的影响在千分之一级别。
3.为了降低电光调制器的半波电压,采用 4块 z 切割的 KD* P 晶体连接(光路串联,电路并联)成纵向串联式结构。
试问:(1)为了使 4块晶体的电光效应逐块叠加,各晶体 x 和 y 轴取向应如何?(2)若0.628m ,n 01.51,6323.6 10m /V ,计算其半波电压,并与单块晶体调制器比较之.。
12 答：⑴用与 x 轴或 y 轴成 45夹角（为 45°-z 切割）晶体，横向电光调制，沿 z 轴方向加电场，通 光方向垂直于 z 轴，形成(光路串联,电路并联)的纵向串联式结构。
为消除双折射效应，采用“组合 调制器”的结构予以补偿，将两块尺寸、性能完全相同的晶体的光轴互成 90串联排列，即一块晶 体的 y'和 z 轴分别与另一块晶体的 z 和 y'平行，形成一组调制器。
4块 z 切割的 KD P 晶体连接成*二组纵向串联式调制器。
（P96） (2)于是，通过四块晶体之后的总相位差为2 L Ld 2n 3 o r 63V 4 n 3 or V 63 d 相应的半波电压是1 d 1 r 63 L 4 1.51 0.628 10 6 m d 1 V d L V0.77310 44 n o 3323.6 10 12 m /V L 4 0.19310 4V dL 该半波电压是单块横向晶体调制器半波电压的四分之一倍，是单块纵向晶体调制器半波电压 的 1/(2 L/d)倍。
16秋浙大《电子技术基础》在线作业
B. 基
C. 集电
正确答案：
14. 组合逻辑电路应该由哪种器件构成()
A. 触发器
B. 计数器
C. 门电路
D. 振荡器
正确答案：
15. 半加器的输出端与输入端的逻辑关系是 （ ）。
A. 与非
B. 或非
C. 与或非
D. 异或
正确答案：
浙大《电子技术基础》在线作业
13. PN结正向偏置时，应该是P区的电位比N区的电位低。
A. 错误
B. 正确
正确答案：
14. 反相比例运算电路，从负反馈角度看是电压并联负反馈。
A. 错误
B. 正确
正确答案：
15. 发光二极管光谱范围相当宽。
A. 错误
B. 正确
正确答案：
16. 在N型半导体中空穴是少数载流子。
二、判断题（共 35 道试题，共 70 分。）
1. 利用二极管的单向导电性可以完成整流的任务。
A. 错误
B. 正确
正确答案：
2.
在数字电路中 ，晶体管一般工作在截止区和饱和区 ，起开关的作用 。
A. 错误
B. 正确
正确答案：
3. 放大电路实质上是一种能量转换器。
C. 0.9
D. 1
正确答案：
9. JK触发器的输入J和K都接高电平上，如果现态为Qn＝0，则其次态应为()
A. 0
B. 1
C. 高阻
D. 不定
正确答案：
10. 理想情况下，差动放大器的差模输入电阻为()
A. 1
B. 0
C. 无穷
光电子技术基础知到章节答案智慧树2023年东北石油大学
光电子技术基础知到章节测试答案智慧树2023年最新东北石油大学绪论单元测试1.世界上第一台激光器是 ( )。
参考答案:红宝石激光器2.光电子学是光子学与电子学相合而形成的一门学科。
（）参考答案:对3.光电子学的研究对象是光波段的电子学。
（）参考答案:对4.世界上第一台激光器是氦氖激光器。
（）参考答案:错5.信息技术的支柱产业包括光电子技术和计算机技术。
（）参考答案:错第一章测试1.欲使光在两种介质的界面上发生全反射，下面说法正确的是（）。
参考答案:光从介质射向空气，入射角大于临界角2.可见光的波长范围为（）。
参考答案:400-760nm3.光密介质中的场为均匀平面波。
（）参考答案:错4.一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布儒斯特角则在界面的反射光为完全偏振光。
（）参考答案:对5.光密介质中合成场的电场和磁场分量的相位差为（）。
参考答案:π/2第二章测试1.1966年，（）等提出了实现低损耗光纤的可能。
参考答案:高锟2.要使光纤导光必须使（）。
参考答案:纤芯折射率大于包层折射率3.光纤的数值孔径与（）有关。
参考答案:相对折射差4.在非对称平板波导中，基模可以在任何频率下存在，但在对称的平板波导中则必须在入射光频率高于一定值时才能实现基模传输。
（）参考答案:错5.在平面介质波导中，当所有满足θ>θ12>θ13时，入射角均可形成导波。
参考答案:对第三章测试1.当一束光射入某些晶体时，出射光会分为两束偏振方向不同的光，向两个方向折射，该性质体现了晶体的（）。
参考答案:各向异性2.KDP晶体沿z轴加电场时，折射率椭球的主轴绕z轴旋转了（）。
参考答案:45°3.发生拉曼-纳斯声光衍射必须满足的条件是（）。
参考答案:超声波频率低，光束传播方向垂直于声波的传播方向，声光作用长度短4.晶体的光轴是指晶体中固定的方向，光沿该方向传播时有双折射现象产生。
（）参考答案:错5.晶体的电光系数越大，对应的半波电压也越大。
光电子技术习题
1. 一氦氖激光器，发射波长为6.328m的激光束，辐射量为5mW，光束的发散角为 1.0rad，求此激光束的光通量及发光强度。
又此激光器输出光束的截面（即放电毛细管的截面）直径为1mm，求其亮度。
解：波长632.8nm的光的视见函数值为0.238，则其激光束的光通量为：=6835=0.8131弧度 = 1单位弧长/1单位半径, 1立体角=以该弧长为直径的圆面积/1单位半径的值的平方，则光束的发散角为1.0rad时的立体角为==0.79sr发光强度为：亮度为：=1.3182．已知氦氖激光器输出的激光束束腰半径为0.5mm，波长为632.8nm，在离束腰100mm处放置一个倒置的伽利略望远系统对激光束进行准直与扩束，伽利略望远系统的目镜焦距，物镜焦距，试求经伽利略望远系统变换后激光束束腰大小、位置、激光束的发散角和准直倍率。
解：已知束腰半径，，束腰到目镜的距离为可以求得目镜前主平面上的截面半径波阵曲面的曲率半径：将，带入得：由于，所以根据和可以求出目镜后射出的光束的束腰位置和束腰半径：入射光束束腰离物镜距离为由和可以求出物镜前主面上的光束截面半径和波面半径：对光束进行物镜变换，求出物镜后主面上的光束截面半径和波面半径：由和可知：求出最后的束腰位置和束腰半径：扩束后远场发散角：入射时的发散角：所以激光束的准直倍率为：3. 为使氦氖激光器的相干长度达到1km,它的单色性是多少?解: 氦氖激光器的光波长为632.8nm。
光源的相干长度：=1m所以，光源的单色性：=6.328。
4．设一对激光能级为和（），两能级间的跃迁频率为（相应的波长为），能级上的粒子数密度分别为和，试求：（1）当=3000MHz、T=300K时，=？（2）当，T=300K时，=？（3）当，=0.2时，T=？解：原子从一个能级跃迁到另一个能级所吸收或辐射的能量与跃迁频率间的关系为：（1）6.625：普朗克常数：光频与光波长的相应关系：真空中的光速热平衡状态下，腔内物质的粒子数密度按能级分布应服从玻耳兹曼分布，即：（2）根据公式（1）和（2），则知：（1）当=3000MHz、T=300K时，===0.9995（2）当，T=300K时，===（3）当，=0.2时=ln(0.2)5. 有一台输出波长为 632.8nm ,线宽为1000Hz,输出功率为 1mW 的氦氖激光器，发散角为 1mrad。
光电子技术答案
工作物质能实现能态集居数反转分布的条条件？ 2）工作物质能实现能态集居数反转分布的条条件？上 述条件是必要条件还是充分条件？为什么？ 述条件是必要条件还是充分条件？为什么？ 三能级E 三能级E3 泵浦吸收带 内部条件 寿命较长的 亚稳态 外部条件 四能级E 四能级E4 产生激光的上能级
要求泵浦光足够强（ 要求泵浦光足够强（Vp＞VG）
四能级产生激光的能级是激发态E3和E2能级，在 产生激光的能级是激发态E 能级， 产生激光的能级是激发态 泵浦的作用使大量基态E 离子受激吸收 受激吸收跃迁到 泵浦的作用使大量基态E1的Nd3+离子受激吸收跃迁到 达能带E 离子在E 寿命极短， 达能带E4内，但Nd3+离子在E4上寿命极短，很快通过 非辐射驰豫过程（用曲线箭头S 表示） 非辐射驰豫过程（用曲线箭头S43表示）跃迁到寿命 过程 较长的亚稳态E3上。而能级E2的寿命又很短，进入该 较长的亚稳态E 而能级E 寿命又很短， 亚稳态 能态的粒子又很快非辐射跃迁（ 表示）到基态， 能态的粒子又很快非辐射跃迁（又S21表示）到基态， 非辐射跃迁 所以N 约为0 这样N 在能态E 和能态E 所以N2约为0，这样N3≥N2，在能态E3和能态E2间实现 集居数分布反转。三能级模型与四能级模型相比， 了集居数分布反转。三能级模型与四能级模型相比， 在实现集居数分布反转上，要比四能级困难。 在实现集居数分布反转上，要比四能级困难。 困难
∆nt ≤ n
,
所以三能级系统的阈值能量或阈值功率要比四能级系
光学谐振腔的作用？（两种） ？（两种 7）光学谐振腔的作用？（两种）
选择激光模式，提高激光的相干性。 ①选择激光模式，提高激光的相干性。 ②提供光的正反馈，实现光的受激辐射放大。 提供光的正反馈，实现光的受激辐射放大。
电子技术基础知识练习题与答案
电子技术基础知识练习题与答案电子技术基础知识练习题与答案电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
下面跟着小编来看看电子技术基础知识练习题与答案吧！希望对你有所帮助。
一、基础知识。
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。
D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。
光电子技术基础 朱京平 答案
那么我们就得到最大模式数为：
代入各层的折射率就可得：
2）要想单模传输：则必须满足，
另外若上下包覆层2和3的折射率相等，则要单模传输，必须满足如下条件。
当只能存在基模时，也就是m小于1，
以上的结果只针对TE模。
如果是针对TM模，也即磁场方向平行于入射面，则反射相移
然后现方式做保护处理对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑并不能对任何下载内容负责
P145 习题 7，
答 ：1)根据平面波导理论，
模式数 m应小于等于下式：
对于电场分量和入射面垂直的TE波来说，其中
由于随着波导的模式阶数的提高，角度会随之减少。所以最大的可允许角度为
光电子习题1
一·光电子技术1）谐振子处于n ψ态下，计算()212⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆x x x ，()212⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆p p p ，?=∆⋅∆p x解：()2/1222/1222/12)(]2[x x x x x x x x x -=+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆同理可得出：()2/1222/12)(p p p p p -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆由本征函数的正交归一性可知：)(0)(1{*n m n m dx n m ≠==⎰∞+∞-ψψ由厄密（Hermite ）多项式递推关系得：)]()2)(1()()12()()1([21)()](21)(2[1)(222211x n n x n x n n x x x n x n x x n n n n n n n +-+-+++++-=++=ψψψαψψψαψ则由以上三个公式可以得出：⎰⎰∞+∞-+-∞+∞-=++==0)](21)(2[1)(11**dx x n x n x dx x x n n n n n ψψαψψψ dx x n n x n x n n x dx x x x n n n n n n⎰⎰+∞∞-+∞∞-+-+++++-==)]()2)(1()()12()()1([21)()(222*2*2ψψψαψψψ ⎰+∞∞-+=dx x n x n n )()12(21)(2*ψαψ)12(212+=n α又 ωαm =2x ∴)12(212+=n αωωm n m n )21(212+=+= 由厄密（Hermite ）多项式的求导公式可得：]212[)(11+-+-=n n n n n x dx d ψψαψ ])2)(1()12()1([2)(22222+-++++--=n n n n n n n n n x dx d ψψψαψ 则0]212[)()(11**=+--=∇-=⎰⎰+-dx n n i dx ih P n n n n n ψψαψψψwm n mw n n n dxn n n n n dx ih P n n n nn n)21(2)12(2)12()]12([2])2)(1()12()1([2)()(22222222*22*2+=+=+=+--=++++---=∇-=⎰⎰+-ααψψψαψψψ因此可以得出：()212122212])21[()(mwn x x x x x +=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆，()212122212])21[()(w m n p p p p p +=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∆)21(.+=∆∆∴n p x2）荷电q 的谐振子，受到外电场ε的作用，x q x m x V εω-=2221)( （1）求能量本征值和本征函数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光电子技术基础作业（第一次）
第一章 光电子学绪论
1、（朱京平p7－1）
光电子器件按功能分为哪几类？
每类大致包括哪些器件？
第三章_激光原理与技术
1、（朱京平p105－2）
试简单说明以下光电子学术语的科学含义
（1） 受激辐射。
（2） 谱线的多普勒加宽。
（3） 谱线的自然加宽。
（4） 光放大。
2、（朱京平p105－3）计算与推导
（1）λ=0.5m μ时，什么温度下自发辐射率与受激辐射率相等？T=300K 时，什么波长下自发辐射率与受激辐射率相等？
（2）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1.5⨯910Hz ，则最可能引起的纵模总数是多少？
（3）红宝石激光器的工作物质300K 处有特性：N 2-N 1=5⨯107/cm 3，∆υ≈01()
g υ=2⨯1011Hz ， s τ=3⨯10-3s, υ=4.326⨯1014Hz, n=1.78,求其在中心频率处的增益系数()G υ。
3、（朱京平p105－4）简述题：
（3）试推导爱因斯坦关系式。
（5）以一个三能级原子系统为例，说明激光器的基本组成和产生激光的基本原理。
（6）分析四能级与三能级激光器相比所具有的有点。
（7）分析激光产生的条件。
（10）激光器按激光工作介质来划分可以分为几类？各举出一个典型激光器，并给出其典型波长、转换频率、典型有点。
（13）激光调Q 技术与锁模技术的脉宽分别在哪个量级？
（14）常见的调Q 方法有哪几种？分别简述之。
（15）分别简述几种常见的激光锁模实现方法。
（16）激光选模技术分哪几大类？。