北京交通大学光电子学作业参考答案
北京交通大学光电子学作业参考答案
变化．阴极在光照下发射光电子，光电子被极间电场加速聚焦，轰击倍增极，倍增极
在高速电子轰击下产生更多的电子，电子数目增大若干倍。
光敏电阻：
4. 光电倍增管的负高压供电方式\噪声特性? 负高压供电方式是指电源正极接地，使阳极输出直接接入放大器输入端而无需隔直流 电容。
优点是便于用直流法测量阳极输出电流，能响应变化非常缓慢的光信号。 缺点是地处于高电位，易受外界电磁干扰，噪声大。 对电磁屏蔽良好的光电倍增管来说，其噪声主要来源是暗电流、光信号电流、背景光 电流以及负载电阻的热噪声。如果光信号变化缓慢，还应考虑 1/f 噪声。
效率η则是对同一个问题的微观 ---宏观描述。现在把量子效率和灵敏度联系起来，
可得 η
=
hv e
Ri
光谱量子效率 η λ
=
hc eλ
Ri
通量阈 Pth 和噪声等效功率 NEP：实际情况告诉我们，当 p＝o 时，光电探测器的输出
电流并不为零。这个电流称为暗电流，记为 In=( im2 )1／2，它是瞬时噪声电流的有
1. 描述 CCD 的性能参数有那些?其含义是什么？ 一.转移效率：是指电荷包在进行一次转移中的效率，即电荷包从一个栅下势阱转移 到下一个栅下势阱时，有 V 部分电荷转移过去，余下 ε(称为失效率)部分没有转移， η 用公式表示为η＝1－ε 二 暗电流：是指在既无光注入又无电注入情况下输出的电流。 三 噪声：散粒噪声、转移噪声和热噪声 四 灵敏度(响应度)：指在一定光谱范围内，单位曝光量（光强与光照时间之积）的 输出信号电压(电流)。 五 分辨率：指摄像器对物像中明暗细节的分辨能力。用 MTF 表示分辨率 六 噪声等效功率 NEP：当入射辐射的功率为 NEP 时，则 CCD 输出的 S／N 为 1。NEP 又常常称为探测器的灵敏度。 七 动态范围：光敏元满阱信号／等效噪声信号。 八 峰值波长与截止波长：峰值波长(λp)表示探测器对入射光最灵敏的那个波长， 单位为μm(或 nm)。
光电子技术课后答案
习 题11. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上，距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ，如图所示。
试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。
ΩΦd d e e I =， 202πd l R c =Ω 202e πd d l R I I c e e ==ΩΦ2. 如图所示，设小面源的面积为∆A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0的夹角为θs ；被照面的面积为∆A c ，到面源∆A s 的距离为l 0。
若θc 为辐射在被照面∆A c 的入射角，试计算小面源在∆A c 上产生的辐射照度。
用定义r r ee A dI L θ∆cos =和A E e e d d Φ=求解。
4. 霓虹灯发的光是热辐射吗？不是热辐射。
6. 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长λm 随温度T 的升高而减小。
试由普朗克热辐射公式导出常数=T m λ。
这一关系式称为维恩位移定律，其中常数为2.898⨯10-3m ∙K 。
普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于0，即可求的。
9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。
你知道这是按什么区分的吗？按色温区分。
习 题21. 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。
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。
2. 何为大气湍流效应，大气湍流对光束的传播产生哪些影响？ l 0 SR c 第1题图L e∆A s ∆A c l 0 θs θc第2题图是一种无规则的漩涡流动，流体质点的运动轨迹十分复杂，既有横向运动，又有纵向运动，空间每一点的运动速度围绕某一平均值随机起伏。
这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，使光束质量受到严重影响，出现所谓光束截面内的强度闪烁、光束的弯曲和漂移（亦称方向抖动）、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，统称为大气湍流效应。
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第七章负反馈放大电路e
第七章负反应放大电路7-1 选择填空1．当反应量与放大电路的输入量的极性_______，因而使________减小的反应称为________。
a.相同b.相反c.净输入量d.负反应e.正反应2．为了稳定静态工作点，应该引入_______。
为了改善放大器性能，应该引入_______。
为了稳定输出电压，应该引入_______。
为了稳定输出电流，应该引入_______。
a.直流负反应b. 交流负反应c.电压负反应d.电流负反应e.串联负反应f.并联负反应3．为了减小输入电阻，应该引入_______。
为了增大输入电阻，应该引入_______。
为了减小输出电阻，应该引入_______。
为了增大输出电阻，应该引入_______。
a.电压负反应b.电流负反应c.串联负反应d.并联负反应4．负反应所能够抑制的干扰和噪声是__________。
a.外界对输入信号的干扰和噪声b.外界对输出信号的干扰和噪声c.反应环内的干扰和噪声d.反应环外的干扰和噪声5．为了得到一个由电流控制的电压源，应选择_______负反应放大电路。
为了得到一个由电压控制的电流源，应选择_______负反应放大电路。
a.电压串联负反应b.电压并联负反应c.电流串联负反应d.电流并联负反应6．为了得到一个由电流控制的电流源，应选择_______负反应放大电路。
a.电压串联负反应b.电压并联负反应c.电流串联负反应d.电流并联负反应7．为了增大从电流源索取的电流并增大带负载的能力，应选择_______负反应放大电路。
为了减小从电压源索取的电流并增大带负载的能力，应选择_______负反应放大电路。
a.电压串联负反应b.电压并联负反应c.电流串联负反应d.电流并联负反应8．负反应放大电路产生自激的条件是_______。
a.AB=1b.AB=-1c.AB=0d.AB=∞9．单管共射放大电路如果通过电阻引入负反应，那么__________。
如果单管共集放大电路如果通过电阻引入负反应，那么__________。
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第三章双极型三极管基本放大电路
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第三章双极型三极管基本放大电路(总39页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第三章双极型三极管基本放大电路 ?3-1 选择填空1.晶体管工作在放大区时，具有如下特点______________。
a. 发射结正偏，集电结反偏。
b. 发射结反偏，集电结正偏。
c. 发射结正偏，集电结正偏。
d. 发射结反偏，集电结反偏。
2．晶体管工作在饱和区时，具有如下特点______________。
a. 发射结正偏，集电结反偏。
b. 发射结反偏，集电结正偏。
c. 发射结正偏，集电结正偏。
d. 发射结反偏，集电结反偏。
3．在共射、共集、共基三种基本组态放大电路中，电压放大倍数小于1的是______组态。
a. 共射b. 共集c. 共基d. 不确定4．对于题3-1图所示放大电路中，当用直流电压表测得U CE ≈V CC 时，有可能是因为______，测得U CE ≈0时，有可能是因为________。
题3-1图ccR L开路 b. R C 开路c. R B 短路d. R B 过小5．对于题3-1图所示放大电路中，当V CC =12V ，R C =2k Ω，集电极电流I C 计算值为1mA 。
用直流电压表测时U CE =8V ，这说明______。
a.电路工作正常b. 三极管工作不正常c. 电容C i 短路d. 电容C o 短路6.对于题3-1图所示放大电路中，若其他电路参数不变，仅当R B 增大时，U CEQ 将______；若仅当R C 减小时，U CEQ 将______；若仅当R L 增大时，U CEQ 将______；若仅更换一个β较小的三极管时，U CEQ 将______；a.增大b. 减小c. 不变d. 不确定7.对于题3-1图所示放大电路中，输入电压u i 为余弦信号，若输入耦合电容C i 短路，则该电路______。
光电子技术作业解答
光电子技术作业解答Revised on November 25, 2020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 h dA h L cos dA d +⋅=+⋅=Ωθ （2） 将（2）式代入（1）式得到：2/3220)h (L h I E += （3） 为求最大照度，对（3）式求导并令其等于零，计算得： 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=10-3rad ，辐射通量为3mW ，视见函数取 V(6328)=，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 52v v ⨯≈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： 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。
光电子技术课后习题答案
第一章1. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上，距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ，如图所示。
试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。
解：因为ΩΦd d ee I =， 且 ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-===Ω⎰22000212cos 12sin c R R l l d d rdSd c πθπϕθθ 所以⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=Ω=Φ220012c e e e R l l I d I π2. 如图所示，设小面源的面积为∆A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0的夹角为θs ；被照面的面积为∆A c ，到面源∆A s 的距离为l 0。
若θc 为辐射在被照面∆A c 的入射角，试计算小面源在∆A c 上产生的辐射照度。
解：亮度定义:r r ee A dI L θ∆cos =强度定义:ΩΦ=d d I ee可得辐射通量：Ω∆=Φd A L d s s e e θcos在给定方向上立体角为：20cos l A d c c θ∆=Ω则在小面源在∆A c 上辐射照度为：20cos cos l A L dA d E cs s e e e θθ∆=Φ=3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对的天空背景），其各处的辐亮度L e 均相同，试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。
答：由θcos dA d d L e ΩΦ=得θcos dA d L d e Ω=Φ，且()22cos rl A d d +=Ωθ 则辐照度：()e e e L d rlrdrl L E πθπ=+=⎰⎰∞20022224. 霓虹灯发的光是热辐射吗？l 0SR c第1.1题图L e ∆A s ∆A cl 0 θsθc第1.2题图不是热辐射。
霓虹灯发的光是电致发光，在两端放置有电极的真空充入氖或氩等惰性气体，当两极间的电压增加到一定数值时，气体中的原子或离子受到被电场加速的电子的轰击，使原子中的电子受到激发。
光电子技术课后习题
光电子技术课后习题
一、简单题：
1.光电子技术是什么？
答：光电子技术是利用光来进行电子学和数字信号处理的技术。
它通
常涉及对光来源、光传输设备，以及用于处理光信号的光电子设备的
研究和设计。
2.请简要描述“光电子技术”中“光”的概念？
答：“光”是经典物理学中指可以传播的电磁波。
它包含有人眼
能够感知的可见光，也包括无法人类感知的紫外线和X射线。
在光电
子技术中，光被用作传播信息，而且可以用来进行光信号的处理。
3.什么是A/D变换？
答：A/D变换是模数转换的一种，它可以将连续的模拟信号转换为
数字信号。
A/D转换的过程包括量化和编码两个步骤，量化步骤决定信
号的精度，编码步骤决定信号的传输率。
二、应用题：
1.请描述光电子技术在通信中的应用?
答：光电子技术在通信中的应用十分广泛，例如，光纤技术可以
用来传输大容量的信息，而探测器和放大器可以用来增强信号的功率
和质量。
此外，光电子元件也可以用于处理通信信号，例如基带处理、数据采样和数据编码等。
2.什么是光学探测器，它有哪些用途？
答：光学探测器是一种用来检测和探测光信号的光电子器件，它
可以将光信号转换为电信号，然后输出至外部电路。
光学探测器在光
电子领域有着广泛的应用，它可以用来检测光信号的强度，传输信息，或者监测和识别光信号。
交大网络教育_光纤第一次作业答题
第一次作业(第二章)1、光波从空气中以9i=60°的角度入射到一平板玻璃上，此时一部分光束被反射，另一部分被折射。
如果反射光束与折射光束之间的夹角正好为90°该玻璃板的折射率等于多少？又当光波从玻璃板入射到空气中时，该玻璃板的全反射临界角是多少？答:入射角0 1=60 °根据上图以及入射角0 1、反射角0 i' 折射角0 2的关系式:0 i = 0 i'nisin 0 i= n2sin 0 2得：折射角0 2=90°—60°= 30° n2=nisin 0 i/sin 0 2= sin60 °/sin30 °=0.866/0.5=1.732全反射临界角0 c=arcsin(n 1/n2)=arcsin(1/1.732)=35.3 °2、一阶跃光纤，其纤芯折射率n1=1.52，包层折射率n2=1.49。
求：(1)光纤放置在空气中，光从空气中入射到光纤输入端面的最大接收角是多少？(2)光纤浸在水中(n0=1.33)，光从水中入射到光纤输入端面的最大接收角是多少?答:由公式n0sin $ 0=n1sin $ 仁n 1cos 0 c,在光纤内n1,n2交界面上的全反射公式为n 1sin 0 c=n2,可得(1) sin 0 二n1 . 1 - sin2玉=.n 12 - n22=1.522-1.492=0.3$ 0=arcsin(0.3) ~ 17.5 °⑵ nOsin 0 = n 1. 1 -sin 2 c = n 12 -n22 =0.30 O=arcsin(0.3/nO)=arcsin(0.3/1.33) ~ 13 °3、某阶跃光纤的纤芯折射率为 1.5,相对折射率差为 △ =0.003纤芯的直径为7卩叫问:(1 )该光纤的LP ii 高阶模的截止波长 治是多少？(2)当纤芯内光波长 入i =0.57 yn 和0.87卩砧寸，能否实现单模传输？_ 、 _ 2兀an i 屮亘 _ 2疋兀汽彳七岭汽匸厶疋J2X0.003V 一 2.4048因而(1)该光纤的LP ii 高阶模的截止波长 加为1.06um 。
光信息显示技术_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
光信息显示技术_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.彩色显示器的基色组合大多采取以下哪一组基色答案:红、绿、蓝2.下列技术中不属于主动发光型的显示技术有答案:LCD3.有机电致发光中的激发过程涉及电子在不同分子轨道能级上的激发，如图所示。
将一个基态分子激发到激发态，可能形成的不同激发态有两种，如图中：激发态 1 和激发态 2。
下列说法中正确的是：【图片】答案:激发态2中，电子自旋相同，自旋量子数 s2 为 1，因而是三线态_激发态1中，电子自旋相反，自旋量子数 s1 为 0，因而是单线态4.在液晶池的制备过程中，常在电极表面涂布一薄层聚酰亚胺，并做单一方向摩擦处理，其作用是答案:诱导液晶分子在基片表面的取向排列5.请鉴别一下，下面哪些有关光的单位不属于光度学测量单位？答案:Watt (缩写: W)6.高速公路上若使得司机能在100米距离处清晰分辨公路指示牌上的信息，该信息字体尺度和间距不得小于答案:3 cm7.在PDP中，在电极表面常涂敷有电介质MgO，其作用是：答案:产生累积电荷有助交流驱动_保护电极以防止被粒子轰击破坏_有助于电子发射8.人们常说，采用荧光发光原理的 OLED 的最高量子效率不会超过25%，远不及100%，这是因为：答案:这类OLED中，由于从统计学考虑，单线态激子占单线态与三线态激子总量的比例仅为 ¼9.人眼感知显示屏的亮度与下列哪些因素相关？答案:环境亮度_光谱分布_仪器实测的亮度值10.若采用红绿蓝 (RGB) 三基色光源的颜色混合来进行色彩显示，下列哪些说法是正确的？答案:每一个基色光源的颜色越接近主波长，显示屏能够显示的色彩越丰富_每一个基色光源的色纯度越高，显示屏能够显示的色彩越丰富11.高分辨平板显示器大都采用交流电及多路驱动方式。
为了减少显示屏的闪烁，请判断如下哪些方案，你认为可能改善并降低屏的闪烁：答案:升高多路驱动频率_优化显示材料，使得其电响应的衰变时间 (Turn-offtime) 延长12.由等离子显示屏（PDP）的电压电流特性曲线可知，当器件起动后，体系中电流将迅速上升，欲防止器件被击穿，最佳的限流措施为：答案:交流PDP中串联限流电容_直流PDP中串联限流电阻13.一款有机电致发光显示屏（OLED）的像素阵列按照（N × M）矩阵排列，若该显示屏分别采用不同驱动方式，推测哪种方式显示屏的亮度（【图片】）最高答案:直接驱动方式14.在阴极射线管 (CDT) 的电子枪中，灯丝的作用是答案:有助于阴极电子发射15.荫罩式彩色CRT显示器需要用到三个电子枪进行信息显示，涉及该技术的正确的说法是:答案:该技术的信息显示是采用电子枪扫描，因而是时序驱动方式 (sequentialaddressing)16.我们日常生活中的日光灯与下列哪种显示技术的原理相近答案:等离子显示屏 (PDP)17.向列相液晶易在外场作用下发生分子取向的变化，下列说法正确的是:答案:具有介电各向异性为正(Δε>0) 的液晶, 在电场中其分子主轴将沿着外场取向_具有介电各向异性为负(Δε<0) 的液晶, 在电场中其分子主轴将垂直外场取向18.在常黑模式扭曲式液晶显示器 (Normally black TN-LCD) 中，下面哪些设置是正确的？答案:介电各向异性(Δε) > 0 的向列相 (nematic) 液晶材料_液晶池上下基片外置偏光片的光轴相互平行19.人类可以通过何种手段获得图像或景物的立体信息？答案:景物的渐失_物体交叠_单眼观察远景，但头可平移_双眼头不动20.关于薄膜电致发光器件(ELD)与发光二极管(LED)的工作原理的正确说法有：答案:薄膜电致发光器件(ELD)利用高电场碰撞激发发光材料的发光中心，并产生发光_发光二极管(LED) 具有有效的电子和空穴注入，并复合产生发光。
北交高等光学试题答案
北交高等光学试题答案一、选择题1. 在可见光谱中，波长最长的是（）。
A. 紫色光B. 红色光C. 绿色光D. 蓝色光答案：B2. 光的干涉现象可以用来测量微小的长度变化，这是因为（）。
A. 光的波长非常短B. 光的波长非常长C. 光的波长适中D. 光的波长可以变化答案：C3. 以下哪种材料不是非线性光学材料？（）。
A. 石英晶体B. 硒化锌C. 硫酸钡D. 磷酸二氢钾答案：C4. 激光的产生依赖于（）。
A. 电子的受激辐射B. 电子的自然辐射C. 电子的热辐射D. 电子的光电效应答案：A5. 在全息术中，用于记录干涉图样的激光波长通常选择（）。
A. 紫外光B. 可见光C. 红外光D. 微波答案：B二、填空题1. 在光的折射现象中，光从一种介质进入另一种介质时，光线会发生__________，这种现象称为折射。
答案：偏折2. 光的衍射现象表明光具有__________性。
答案：波动3. 光的偏振现象说明光波是__________的。
答案：横波4. 光的多普勒效应描述的是，当光源和观察者之间存在相对运动时，观察到的光频率会发生变化，若光源向观察者移动，观察到的频率将__________。
答案：增加5. 在光纤通信中，为了保持光信号的传输质量，通常采用__________技术来补偿光纤中的色散。
答案：色散补偿三、计算题1. 一个光波的波长为600纳米，求其频率。
解：光速v = 3×10^8 米/秒，波长λ = 600×10^-9 米，根据公式v = λf，可得频率f = v/λ = (3×10^8)/(600×10^-9) = 5×10^14 赫兹。
2. 一个厚度为0.2毫米的薄膜，当用波长为500纳米的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹。
若要使相邻的明条纹之间的距离增大一倍，薄膜的厚度应如何变化？解：设初始时的光程差为d，干涉条纹间的距离为Δy。
根据干涉条纹的公式，Δy = λd/2nL，其中n为介质的折射率，L为薄膜到观察屏的距离。
光电子学教程_课后作业答案
好好学习，天天上上
03电子科学与技术
2. 说明相干长度相干时间与光源的关系：相干面积，相干体积的 物理意义。 答：根据
lc c c , c 1 1 c c , lc
故：光源频率宽度 越窄，相干时间越长，相干长度也越长。 根据P49(3-1-12),相干面积的物理意义：从单位面积光源辐射出的 光波，在其传播方向上发生相干现象的任一截面面积范围为辐 射波长λ与该截面至光源距离R的乘积的平方。
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。
1好好学习天天上上03电子科学与技术光电子学课程作业光电子学课程作业参考用标准答案参考用标准答案202162203电子科学与技术章节目录第五章第五章光辐射的探测光辐射的探测第四章第四章光辐射在介质中波导中的传播光辐射在介质中波导中的传播第三章第三章激光振荡与工作特性激光振荡与工作特性第二章第二章介质中的光增益介质中的光增益第一章第一章光与物质相互作用基础光与物质相互作用基础第六章第六章发光器件发光器件第七章第七章光电转换器件光电转换器件第八章第八章第八章第八章光波调制光波调制03电子科学与技术电子科学与技术companylogo好好学习天天
1 I ( x) G ln x I0
1 1 ln 2 ln 8 5 x
光电子发光与显示技术 课后作业及答案
课后作业绪论1.显示技术的分类；阐述CRT、LCD、PDP、EL、FED各自的特点。
2.掌握显示技术的常见参数。
1.光通量：指能够被人的视觉系统所感知的那一部分光量2.发光强度：一光源在单位立体角内所发出的光通量称为光源在该方向上的发光强度，单位3.亮度：指光源在某个方向的单位投影面积，单位立体角中辐射的光通量4.彩色5.对比度6.效率：驱动功率、分辨率；光输出效率（流明效率）；发光材料的效率（量子效率）7.响应速度8.存储性能9.寿命、视角第一章阴极射线管显示1、CRT的基本组成由那些？电子枪（Electron Gun），偏转线圈（Defiection coils），荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳2、什么是电子聚焦？？分别解释静电场和磁场聚焦原理一束发散角不大的带电粒子束，当它们在磁场B的方向上具有大致相同的速度分量时，它们有相同的螺距。
经过一个周期它们将重新会聚在另一点，这种发散粒子束会聚到一点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似，因此叫磁聚焦3、CRT扫描方式有哪些？其工作原理是什么按电子束运动的规则可分为光栅扫描、圆扫描、螺旋扫描等隔行(interlaced)和逐行(progressive)电子束在通过两个偏转磁场时，在荧光屏上做从上到下、从左到右的匀速往复直线扫描动动。
我们将一行紧跟一行的抚摸方式称为逐行扫描，在逐行扫描过程中，其图像信号的时间顺序与空间顺序是一致的。
隔行扫描即是把一帧分为两场来扫描，每秒扫描50场。
规定奇数行1，3，5，7…573（显示行，其它为场逆程非显示行）的场为奇数场，偶数行2，4，6，…574的场为偶数场。
若采用奇、偶两场均匀相互嵌套的话，即可以获得高的清晰度，又能保证每帧扫描起点相同，两场的扫描锯齿电流规律相同，大大降低了对扫描电路的要求。
4、三基色混色原理有那些？并分别列出几种混色关系？三基色的本质是三基色具有独立性，三基色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。
北京交通大学光电子学2010-2011试卷
北京交通大学光电子学2010-2011试卷（A）1、影响光钎传输损耗的主要因素是什么？散射损耗，吸收损耗2、自聚焦透镜自聚焦透镜又称梯度折射率透镜，是指其内部的折射率分布沿径逐渐减小的柱状透镜。
在梯度性光波导中传输的或光钎螺旋折线会聚于一点，就如一个能够自发汇聚的透镜。
3、光钎的模间色散与模内色散有什么不同？模间色散是多模光纤中不同模式的光传播常数β不同导致各模传播速度不同看，因此而导致的群时延弥散；模内色散是同一模式由于光频率不同，不同频率的光折射率不同导致的群时延的弥散。
4、光子效应指单个光子对产生的光电子直接作用的一类光电效应。
对光频率有选择性，可分为外光电效应和内外光效应两种。
5、光电转换定律告诉我们的信息首先，光电探测器是将光辐射能量P转化为电流i的器件，本质上是外电压偏置的电流源器件。
光电探测器服从平方律是一个非线性器件。
6、影响光盘数据储存的因素根据衍射光学原理，光点直径激光波长越小，则d越小，数据存储密度越高。
透镜数值孔径NA，NA越大，则d越小，数据存储密度越高。
7、为什么当两条波导相互靠近时光波会从其中一条转换到另一条？光线在波导内全反射是会产生传播常数β为虚数的消失场，当两条波导相互靠近时两个波导产生的消失场发生重叠，从而能引起两波导中光功率的交换，使光从一波导传到另一条。
8、HDT主数字终端MIS异质结势垒或反型层势垒AC-PDP表面沟道电荷耦合器件WDM波分复用技术FTTB光钎到楼CRT阴极射线管LCD液晶显示9、CCD的电荷转移沟道有几种？它们结构和性能的差别是什么？有两种，是表面沟道电荷耦合器件SCCD和体内沟道电荷耦合器件BCCD，性能与差别：SCCD比BCCD处理信息量更大，制作方便，但效率低，BCCD比SCCD电荷转移速率快，处理频率高，SCCD的转移载流子是少子，BCCD是多子。
10、光伏探测器在实际应用中有哪两种工作模式？画出其等效电路？光导工作模式和光伏工作模式。
北京交通大学876光学2006年考研专业课真题答案
北京交通大学2006年研究生入学考试《光学》参考答案
一、概念与说明
1.旋光现象
所谓旋光现象，是指线偏振光通过物质后振动面发生旋转的现象。
晶片厚度为1mm 时，偏振光转过的角度叫做旋光度。
2.康普顿效应
散射谱线中除了波长和原射线相同的成分外，还有一些波长较长的成分，这种波长改变的散射现象叫做康普顿效应。
波长的改变量与原波长及散射物质无关，而与散射方向有关。
3.光电效应，试解释其特性。
电子在光的作用下从金属表面发射出来的现象称为光电效应。
特性主要有：单位时间内逸出的光电子数目与入射光强度成正比，因为光强越大，单位时间内能吸收光能量而逸出的光电子越多；光电子的最大初动能与入射光强无关，与光频率有关，频率越高，光电子能量越高，由爱因斯坦光电效应方程212
mv h W ν=-，对于给定金属，频率越高，光电子能量越大；频率低于0ν的光照射，不能使光电子逸出，频率低的光能量小，小于逸出功W 时不能使电子逸出；光的照射和电子逸出几乎同时，因为金属中的电子能一次全部吸收入射的光子，无需积累能量的时间。
（具体见教材p.429.-430）
4.双折射晶体中的非常光的传播速度是否可以用关系式/e e v c n =来确定？
非常光的传播速度随传播方向而改变，只有当晶体的光轴垂直于入射面的情况下，非常光才遵循折射定律。
通常以真空的光速c 与非常光在垂直于光轴方向的传播速度e v 之比称作非常光。
(完整word版)光电子课后习题答案汇总
第一章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。
光探测器件分为光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器等。
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。
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。
⒌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⒈ 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、振动方向相同、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==±±L L ，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φV ，则其干涉光强为22010201022cos E E E E φ++V ，两列波干涉相长的条件为2(0,1,2,)m m φπ==±±V L L 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1.22f D λ。
北京交通大学光电子学期末复习整理
北京交通大学光电子学期末复习整理1影响光钎传输损耗的主要因素是什么？光纤损耗主要包括:吸收损耗、散射损耗。
吸收损耗：在光纤中，对光吸收有贡献的主要是杂质吸收，本征吸收和原子缺陷吸收散射损耗：光在光纤中传播时，遇到了不均匀性或不连续造成的损耗。
主要包括材料散射和光波导散射2自聚焦透镜自聚焦透镜又称梯度折射率透镜，是指其内部的折射率分布沿径逐渐减小的柱状透镜。
在梯度性光波导中传输的光钎螺旋折线会聚于一点，就如一个能够自发汇聚的透镜。
3光钎的模间色散与模内色散有什么不同？模内色散使指光频率不同而引起在介质传播中折射率不同和传播常数不同而引起的色散。
模间色散是多模光纤中的一种弥散效应，是光纤不同传输模传播速度不同而造成的脉冲展宽。
4光子效应指单个光子对产生的光电子直接作用的一类光电效应。
对频率有选择性，可分为外光电效应和内光电效应。
5光电转换定律告诉我们的信息光电探测器是将辐射能量转化为电流的器件，可以看做一个电流源；光电探测器是一个非线性器件6影响光盘数据储存的因素激光波长和物镜数值孔径。
7为什么当两条波导相互靠近时光波会从其中一条转换到另一条？光线在波导内全反射时会产生传播常数β为虚数的消失场，当两条波导相互靠近时，两个波导产生的消失场发生重叠，引起光功率的交换，使光从一波导传到另一条。
8HDT（主数字终端）\MIS（异质结势垒）\AC-PDP（交流等离子显示）\SCCD（表面沟道电荷耦合器件）\WDM（波分复用技术）FTTB（光钎到户）\CRT （阴极射线管）\LCD（液晶显示）8 CCD的电荷转移沟道有几种？它们结构和性能的差别是什么？有两种，是SCCD和BCCD，性能与差别：SCCD比BCCD处理信息量更大，制作方便，但效率低；BCCD比SCCD 电荷转移速率快，处理频率高；SCCD的转移载流子是少子，BCCD是多子。
9光伏探测器在实际应用中有哪两种工作模式？画出其等效电路？光导工作模式和光伏工作模式。
北京交通大学22春“电气工程及其自动化”《电工电子技术基础》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号
北京交通大学22春“电气工程及其自动化”《电工电子技术基础》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.通常将纯净的，晶格完整的半导体称为杂质半导体。
()A.错误B.正确参考答案：A2.下面哪些选项与线圈的电感值计算无关?________A.线圈的尺寸B.线圈的匝数C.线圈附近介质的导磁性能D.线圈的材料参考答案：D3.晶体管主要参数描述正确的是?________A.常用晶体管的放大倍数值在20~200之间。
100左右为宜B.集-基极反向截止电流越小越好C.集-射极反向截止电流受温度影响较大D.三极管的温度特性较差参考答案：ABCD4.电路中某处短路时的特征?_________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.不确定参考答案：B5.供电系统中保护接地应用说法错误的是?_________A.中点接地的三相四线制B.中点不接地的三相三线制C.三相三线和三相四线制D.中点接地的三相三线制参考答案：ACD6.放大直流信号时，放大器应采用的耦合方式为直接耦合。
()A.错误B.正确参考答案：B7.静态工作点的稳定性主要影响因素是什么?_________A.温度变化B.三极管老化C.电源电压波动D.湿度变化参考答案：ABC8.电感元件具有______的特性。
A.通低频阻高频B.高频和低频都导通C.通高频阻低频D.高频和低频都阻止参考答案：A9.负载增加指负载取用的_____和____增加。
A.电流，功率B.电压，功率C.电流，电压D.电压，电阻参考答案：A10.门电路的基本概念描述正确的是?_________A.逻辑门电路是数字电路中最基本的逻辑元件B.门电路的输入和输出之间存在一定的逻辑关系(因果关系)，所以门电路又称为逻辑门电路C.所谓门就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过D.基本逻辑关系为“与”、“或”、“非”三种参考答案：ABCD11.在饱和区，发射结处于________偏置，集电结也处于________偏置。
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电流、温度以及光照功率允许范围，使用时要特别加以注意。
3. 光电倍增管\光敏电阻的工作原理.
光电倍增管：让光探测变得容易，即使是非常微弱的信号，也将成为可能。逐级倍增
使电子数目大量增加，被阳极收集形成阳极电流。当光信号变化时，阴极发射的光电
子数目发生相应变化．由于各倍增极的倍增因子基本上是常数．阳极电流随光信号而
2. 光电探测器有那些主要的特性参数? 意义是什么?
积分灵敏度：它是光电探测器光电转换特性、光电转换的光谱特性以及频率特性的量
度。
光谱灵敏度 Rλ：由于光电探测器的光谱选择性，不同波长的光功率谱密度在其它条
件不变下所产生的光电流 i 是波长的函数，记为 iλ(或 uλ)，于是定义光谱灵敏度 R
λ为 Rλ＝diλ／dPλ 如果 Rλ是常数，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相应的探测器称为无选择性探测器(如
在第四象限中，外偏压为零时，流过 探测器的电流仍为光电流，这时探测 器的输出是通过负载电阻 RL 上的电压 或流过 RL 上的电流来体现的，因此称 为光伏工作模式。相应的探测器称为 光电池。
2 光电池两端的开路电压是如何确定的?
I
=
IF
− I ph
=
I
0
[exp⎜⎛ ⎝
qV kT
⎞ ⎟
−
1]
−
⎠
I ph
且光功率愈大，光子噪声也愈大
热噪声：由于光电探测器有一个等效电阻 R，电阻中自由电子的随机运动将引起电压
起伏，这就是所谓的热噪声。
1／f 噪声：几乎所有的探测器中都存在这种噪声。出现在大约 lkHz 以下的低频频域，
而且与光辐射的调制频率 f 成反比，故称为低频噪声或 1／f 噪声。这种噪声产生的
原因目前还不十分清楚。
热电偶和热电堆
热探测器
测热辐射计
热释电探测器
2.光电探测器的物理效应有那两大类型 ?主要基本特征是什么? 光子效应：是指单个光子对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。 特点：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。因为，光子能量为 hv，所以，光子效应对 光波频率 v 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：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，引起探测元件的电学性质或其它物理性质发生变 化。 特点：光热效应与单光子能量 hn 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，广泛用于 红外光辐射的探测。 3.光电探测器的本质是什么？ 凡是把光辐射量转换为电量（电流或电压）的光探测器，都称为光电探测器。光电探 测器本质是一个外电压偏置的电流输出器件，通过负载电阻又可变为电压输出器件。 4.光电导效应？光生伏特效应？
1. 描述 CCD 的性能参数有那些?其含义是什么？ 一.转移效率：是指电荷包在进行一次转移中的效率，即电荷包从一个栅下势阱转移 到下一个栅下势阱时，有 V 部分电荷转移过去，余下 ε(称为失效率)部分没有转移， η 用公式表示为η＝1－ε 二 暗电流：是指在既无光注入又无电注入情况下输出的电流。 三 噪声：散粒噪声、转移噪声和热噪声 四 灵敏度(响应度)：指在一定光谱范围内，单位曝光量（光强与光照时间之积）的 输出信号电压(电流)。 五 分辨率：指摄像器对物像中明暗细节的分辨能力。用 MTF 表示分辨率 六 噪声等效功率 NEP：当入射辐射的功率为 NEP 时，则 CCD 输出的 S／N 为 1。NEP 又常常称为探测器的灵敏度。 七 动态范围：光敏元满阱信号／等效噪声信号。 八 峰值波长与截止波长：峰值波长(λp)表示探测器对入射光最灵敏的那个波长， 单位为μm(或 nm)。
令式中 I=0，则给出开路电压的理想值V：OC
3、描述太阳能电池的四个输出参数?
=
kT q
⎛ ln⎜⎜
⎝
I ph I0
⎞ + 1⎟⎟
⎠
（1）短路电流 Isc，是 V=0 时的输出电流。在理想情况下，它等于光生电流 Iph （2）
开子路F．电F压．。V第oc四。象令曲式线中上I任=0一，则工给作出点开上路的电输压出的功理率想等值于：该点V所OC =对kqT应ln⎜⎜⎝⎛的IIp0h矩+1⎟⎟⎠⎞形（面3积）填，充其因中
. . 只有一个特殊工作点(Vmp、Imp)是输出最大功率。填充因子定义是
(4）太阳电池的光电转换效率 η = Vmp I mp = VOC • Isc • F F
F.F. = Vmp I mp VOC I SC
4、影响太阳能电池效率的因素?
Pin
Pin
1.光生电流的光学损失 2．光生少子的收集几率 fc 3．太阳电池的光谱响应 SR
（λ） 4．影响开路电压的实际因素 5．串联电阻 Rs 和旁路电阻 Rsh 引起效
率下降 6．温度效应
7．辐照效应
1、CCD 由几部分组成?各部分的作用是什么? 一、输入部分：作用是将信号电荷引入到 CCD 的第一个转移栅下的势阱中。引入的方 式取决于应用。 二、信号转移部分：作用是存储和转移信号电荷。 三、输出部分：作用是将 CCD 最后一个转移栅下势阱中的信号电荷引出，并检测出电 荷包所输出的信息。 2、CCD 的电荷转移沟道有几种?它们结构和性能的差别是什么? 表面沟道电荷耦合器件(SCCD)、体内沟道(隐埋沟道或埋沟)电荷耦合器件(BCCD)。 表面沟道和体内沟道的转移结构和性能差别：① SCCD 比 BCCD 的信号处理能力大，因 为 BCCD 中电荷包到电极的有效距离比 SCCD 中氧化层的距离要大，降低了有效电容， 也降低了信号处理能力。②BCCD 由于有较大的边缘电场和较高的载流子迁移率，因而 缩短了载流子的渡越时间，提高了 CCD 的工作频率上限，频率可达几百兆赫，比 SCCD 提高了一个数量级以上。 ③由于 BCCD 的转移沟道在半导体内，避免了表面态的俘获作用，而体内缺陷态密度 比表面态密度低得多，因而大大提高了 CCD 的转移效率。 ④SCCD 是少子器件，即信 号电荷是少数载流子；而 BCCD 是多子器件，信号电荷是多数载流子，这是两者的一 个重要区别。 SCCD 最大的优点是制作工艺简单、信号处理容量大，在一些运行速度要求不高的场 合，具有很大的适应性。 BCCD 最大的优点是噪声低，这种低噪声和高传输效率相结合，可使 BCCD 成为低照度 下较为理想的摄像器件(此时 BCCD 信号容量小将不是主要矛盾)
1.光电探测器有那几种类型?它们是根据什么物理效应制成的?
1、直空光电管、充气光电管、 光电倍增管、象增强管
外光电效应：1 光阴极发射光电子止电子亲合势光阴极负电子亲合势光阴极
2 光电子倍增
2、光导管与光敏电阻、光电池、光电二极管、肖特基势垒光电二极管、光电磁探
测器、光牵引探测器
内光电效应：光电导 光生伏特 pn 结和 PIN 结(零偏) pn 结和 PIN 结(反偏) 雪
随机的。因此不仅有载流子产生的起伏，而且还有载流子复合的起伏，这样就使起伏
加倍，虽在本质也是散粒噪声，但为强调产生和复合两个因素，取名为产生--复合散
粒噪声，简称为产生--复合噪声
光子噪声：当用光功率恒定的光照射探测器时，由于光功率实际上是光随机起伏的平
均值，每一瞬时到达探测器的光子数是随机的，光激发的载流子也是随机起伏的，而
1. 光电探测器的噪声有那些?产生的原因是什么?
散粒噪声：在无光照的条件下，由于热激发作用，随机地产生电子所造成的起伏。由
于起伏单元是电子电荷量 e，故称为散粒噪声。
产生一复合噪声：对光电导探测器，热激发载流子是电子--空穴对。电子和空穴在运
动过程中，与光伏器件重要的不同点在于存在严重的复合过程，而复合过程本身也是
效值。显然，这时灵敏度已失去意义，我们必须定义一个新参量来描述光电探测器的
这种特性。关于噪声 In。 通量阈是探测器所能探测的最小光信号功率
噪声的存在，限制了探测器探测微弱信号的能力。通常认为，如果信号光功率产生的
信号光电流；等于噪声电流 In 那么就认为刚刚能探测到光信号的存在。依照这一判
据定义探测器的通量阈 Pth 为
光热探测器)。光子探测器是选择性探测器。通常给出的是相对光谱灵敏度 Sλ，它定
义为 Sλ＝Rλ／RλM
频率灵敏度 Rf：如果入射光是强度调制的，在其它条件不变下，光电流 if 将随调制
频率ｆ的升高而下降，这时的灵敏度称为频率灵敏度 Rf，定义为
Rf
=
if P
=
R 1 + (2π fτ ) 2
量子效率：灵敏度是从宏观角度描述了光电探测器的光电、光谱以及频率特性，量子
Pth
=
In Ri
(瓦 )
噪声等效功率 NEP、它定义为单位信噪比时的信号光功率。 即电流信噪比 SNR=iS/In
＝1 或电压信噪比 SNR＝l 的信号光功率，NEP 越小，表明探测器探测微弱信号的能力
越强。所以，NEP 是描述光电探测器探测能力的参数。
归一化探测度 D*
1 D=
NEP i
D∗ = D A∆f
( cm • Hz 1/ 2 / W )
D*大的探测器其探测能力一定好。考虑到光谱响应特性，一般给出 D*值时要注明响应
波长λ、光辐射调制频率 f 及测量带宽 f，即 D*(λ，f，f)。
光敏面积、探测器电阻、电容等。特别是极限工作条件，正常使用时都不允许超过这
些指标，否则会影响探测器的正常工作，甚至使探测器损坏。通常规定了工作电压、
变化．阴极在光照下发射光电子，光电子被极间电场加速聚焦，轰击倍增极，倍增极
在高速电子轰击下产生更多的电子，电子数目增大若干倍。
光敏电阻：
4. 光电倍增管的负高压供电方式\噪声特性? 负高压供电方式是指电源正极接地，使阳极输出直接接入放大器输入端而无需隔直流 电容。