《 光电子技术 》期末考试试卷及答案(B)

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、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。3分

5、模拟式扫描和数字式扫描2分各种显示1.5分光存储 1.5分

6、快慢轴与晶体的主轴x成45角5分

7、0.45～0.6V 2.5分150～300A/m2 2.5分

生的光电子起直接作用的一类光电效应。3分

对光波频率表现出选择性，响应速度一般比较快。2分

9、电荷耦合器件、互补金属氧化物半导体图像传感器、电荷

注入器件5分

10、液态晶体的简称；2分近晶相、向列相和胆甾相三种3分

二、简答题（50分）

1、[答]：必要条件：粒子数反转分布和减少振荡模式

数。2分

充分条件：起振——阈值条件：激光在谐振腔内的增益要大于损耗。1分

稳定振荡条件——增益饱和效应（形成稳定激光）。1分

组成：工作物质、泵浦源、谐振腔。

1分

作用：工作物质：在这种介质中可以实现粒子数反转。1分

泵浦源（激励源）：将粒子从低能级抽运到高能级态

的装置。1分

谐振腔：(1) 使激光具有极好的方向性( 沿轴线) 1分

(2) 增强光放大作用( 延长了工作物质 ) 1

分

(3) 使激光具有极好的单色性( 选频 ) 1分

2、[答]：产生拉曼-纳斯衍射的条件：当超声波频率较低，光波平行于

声波面入射，声光互作用长度L较短时，在光波通过介质的时间内，折

射率的变化可以忽略不计，则声光介质可近似看作为相对静止的“平面

相位栅”。3分

由出射波阵面上各子波源发出的次波将发生相干作用，形成与

入射方向对称分布的多级衍射光，这就是拉曼-纳斯衍射的特点。2

分

较大，光束与声波波面

间以一定的角度斜入射，介质具有“体光栅”的性质。3分

衍射光各高级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级（或1

级）衍射光，这是布喇格衍射的特点。2分

到激光的过程，称为调制或光束调制。2分

（2）、光束具有振幅、频率、相位、强度和偏振等参量，可以应用某些

物理的

方法，使其参量之一按照调制信号的规律变化，实现光束的调制，所以光

束的

调制可以分为调幅、调相、调频和强度调制等。3分

（3）、实现激光光束调制的方法根据调制器与激光器的关系，可以分为

内调制

和外调制两种。2分

（4）、具体的激光光束的调制方法，常见的有光电调制、声光调制、磁

光调制、

直接调制等。3分

4、[答]：光电探测器的主要性能参数有：

（1）灵敏度R：

。2分

R i——电流灵敏度（积分电流灵敏度），R u——电压灵敏度（积分电压灵敏度）。

--光电流，u--光电压，P--入射光功率。

（2）光谱灵敏度R：1分

（3）频率灵敏度R：1分

（4）量子效率η：1分

（5）通量阈P th和噪声等效功率NEP

通量阈——探测器所能探测的最小光信号功率

噪声等效功率NEP——单位信噪比时的信号光功率2分

（6）归一化探测度D*：1分

（7）噪声：依据噪声产生的物理原因,光电探测器的噪声可大致分为散粒噪声、热噪声和低频噪声三类。

2分

5、[答]：等离子体是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。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的电场和磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。

4分

等离子体显示搬是利用气体放电产生发光现象的平板显示的统称。1分

等离子体显示技术（Plasma Display）的基本原理：显示屏上排列有上千个密封的小低压