光电技术期末复习题
光电期末复习题答案
光电期末复习题答案一、选择题1. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关。
（对）2. 激光的单色性、相干性和方向性都非常好，因此激光在精密测量和通信领域有着广泛的应用。
（对）3. 光的偏振现象表明光是一种横波。
（对）4. 光的干涉和衍射现象都可以产生明暗相间的条纹，但干涉条纹是稳定的，衍射条纹则不稳定。
（错）5. 光纤通信利用的是光的全反射原理。
（对）二、填空题1. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关。
2. 激光的单色性、相干性和方向性都非常好，因此激光在精密测量和通信领域有着广泛的应用。
3. 光的偏振现象表明光是一种横波。
4. 光的干涉和衍射现象都可以产生明暗相间的条纹，但干涉条纹是稳定的，衍射条纹则不稳定。
5. 光纤通信利用的是光的全反射原理。
三、简答题1. 简述光电效应的基本原理。
答：光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
当光的频率高于金属的逸出功对应的频率时，光子的能量足以使电子克服金属的束缚力而逸出，形成光电子流。
光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关。
2. 激光有哪些主要应用？答：激光的主要应用包括：精密测量、光纤通信、医疗治疗、工业加工、科研实验等。
激光的高亮度、高单色性和高相干性使其在这些领域中具有独特的优势。
3. 什么是光的偏振现象？答：光的偏振现象是指光波在传播过程中，电场矢量在某一特定方向上的振动。
只有当光波的电场矢量在某一平面内振动时，才能通过偏振片。
偏振现象表明光是一种横波，因为只有横波才能产生偏振现象。
4. 光的干涉和衍射现象有何区别？答：光的干涉现象是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的相位差而产生的光强增强或减弱的现象。
干涉条纹是稳定的，可以产生明暗相间的条纹。
而光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，由于光波的弯曲而产生的光强分布变化。
衍射条纹则不稳定，随着观察位置的不同而变化。
光电技术 复习题
1．利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ]2．以下各量中不属于辐射度量的是 [ ]A. 辐出度。
B.发光强度。
C. 辐照度。
D. 辐亮度。
3．利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ]4．以下各物中不属于光伏探测器的是[ ]光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管二、简单回答1．光电池有哪些性能参数？(1)光照特性。
(2)光谱特性。
(3)温度特性。
〔4〕频率特性。
（开路电压、内阻、电容量、寿命）。
2．光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关？放大倍数[电流增益] G=f（gδ）n。
与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系数δ以及倍增极个数n有关。
3．光子探测器有哪几种？（1）光电子发射探测器。
(2) 光电导探测器。
(3) 光伏探测器。
(4)光电磁探测器。
4．温差电效应包含哪几种效应？（1）塞贝克效应。
（2）珀耳帖效应。
（3）汤姆逊效应·5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型？光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型（肖特基势垒型）和异质结型。
三、简单叙述题）2．简述热释电探测器的热释电效应。
（1）某些物质自发极化选择性，表面带电，成为极性晶体。
（2）平时被自由电荷补偿而不显极性。
（3）自发极化与温度有关，当物质吸收光辐射升温时，自发极化加强。
（4）而自由电荷补偿需要较长时间。
如果温度快速变化，则表面有随之变化的电荷。
3．光子探测器和热探测器特性上有何差别。
光子探测器热探测器机理光子效应光热效应光谱响应选择性非选择性响应量电压、电流和温度有关量响应时间 快 慢4．简述光电导探测器的光电导效应。
光子作用于光电导材料，形成本征吸收或杂质吸收，产生附加的光生载流子．从而使半导体的电导率发生变化，这就是光电导效应。
价带种的电子吸收光子进入导带成为导电电子，留下的空穴也导电，这就是本征吸收所产生的本征光电导。
光电显示技术复习题
光电显示技术复习题复习题一、填空题1. 调Q技术是为了使达到MW级以上，而使分散在数百个小尖峰中辐射出来的能量集中在很短的一个时间间隔内释放。
2. 形成的位相光栅是固定在空间的，可以认为是两个相向的行波的结果。
3. 、和一起构成一个电子透镜，使电子束汇聚成一束轰击荧光屏荧光粉层。
3. LED显示屏上数据的传输方式主要有和两种，目前广为采用的是控制技术。
4. 激光电视机有三种光线处理方式：、和。
5.所谓就是对色度曲线的选择，色度曲线的不同对图像颜色、亮度、对比及色度有极大影响6.亮度是指显示器荧光屏上荧光粉发光的与其接受的电子束能量之比。
7. CRT屏幕的亮度取决于荧光粉的、及电子的。
8.利用人眼的视觉暂留特性，采用反复通断电的方式使LED器件点燃的方法就是。
9.一个电视场的8位数字视频复合信号通过8子场再现，每一子场的的时间相同，但是每一子场的的时间不同。
10. 是指每秒钟电子枪扫描过图像的个数，以为单位。
11.CRT显像管有五部分组成：、、、荧光粉层和玻璃外壳。
12. 是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或亮转暗的速度，此值越越好。
13.所谓液晶是指在某一温度范围内，从外观看属于具有流动性的，同时又具有光学双折射性的。
14.LCD驱动方式有静态、动态、以及 4种方式。
15.典型LED显示系统一般由、和以及组成。
16．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。
17. 颜色包括三个特征参数：、、。
18.将光信息写入LCD的激励方式中有方式、方式和方式。
19.等离子体显示单元的发光过程分为4个阶段：、、放电发光与维持发光和。
20.铁电陶瓷发生极化状态改变时，其-温度特性发生显著变化，出现，并服从Curie-Weiss定律。
21.液晶的物理特性是：当时导通，排列变得有序，使光线容易通过；时排列混乱，阻止光线通过。
12.彩色PDP的电流部分的功耗大致分为3部分：、和部分。
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。
其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 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2. 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3. 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4. 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5. 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6. 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7. 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8. 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。
光电技术期末复习题目总结
光电技术期末复习题目总结篇一：光电技术概念题总结答：为了评价探测器性能优劣，比较不同探测器之间的差异，从而达到根据具体需要合理正确选择光电探测器件的目的，制定了一套性能参数。
通常包括积分灵敏度，也成为响应度，光谱灵敏度，频率灵敏度，量子效率，通量阈和噪声等效功率，归一化探测度及工作电压、电流、温度及入射光功率允许范围。
答：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。
因为，光子能量是h，h是普朗克常数,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h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。
值得注意的是，以后将要介绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变化率，比其他光热效应的响应速度要快得多，并已获得日益广泛的应用。
答：（1）PbS：近红外辐射探测器，波长响应范围在1～3.4μm，峰值响应波长为2μm，内阻（暗阻）大约为1mΩ，响应时间约200μs。
（2）inSb：在77k下,噪声性能大大改善，峰值响应波长为5μm响应时间短（大约50×10-9s）答:光电池总的来说频率特性不是很好,这是由于两个方面的原因:第一,光电池的光敏面一般做的较大,因而极间电容较大;第二,光电池工作在第四象限,有较小的正偏压存在,所以光电池的内阻较低,而且随入射光功率变差,因此光电池的频率特性不好.视效能？答：在光度体系中，被选作基本单位的不是光量或光通量，而是发光强度，其单位是坎德拉定义为一个光源发出频率为的单色辐射，如果在一给定方向上的辐射强度为，则该光源在该方向上的发光强度为1坎德拉，光度量和辐射度量之间可以用光是效能与光视效率联系起来。
光电检测技术期末试卷试题大全复习资料
1、光电器件的基本参数特性有哪些?（响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度）@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。
（光电子学光电子器件）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。
）12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。
光电技术复习题
光电技术复习题
1. 光电效应的基本原理是什么？请简述其发现过程。
2. 描述光电效应的方程式，并解释其中各参数的物理意义。
3. 什么是光生伏打效应？它与光电效应有何不同？
4. 简述光电倍增管的工作原理及其在实验中的应用。
5. 何为光敏电阻？其工作原理是什么？
6. 列举几种常见的光电传感器，并说明它们的应用领域。
7. 描述光纤通信的基本原理，并解释光纤的传输特性。
8. 光纤通信中，如何实现信号的编码和解码？
9. 简述光通信系统中的光放大器的作用及其工作原理。
10. 何为激光？激光的产生原理是什么？
11. 描述激光器的基本结构，并解释各部分的功能。
12. 激光在医学领域的应用有哪些？请举例说明。
13. 简述激光在工业加工中的应用，如切割、焊接等。
14. 描述光通信系统中的光调制技术及其重要性。
15. 何为光纤布拉格光栅？其工作原理是什么？
16. 简述光纤传感器的工作原理及其在环境监测中的应用。
17. 描述光电子器件在信息存储技术中的应用。
18. 何为光子晶体？它在光电子学中有何应用？
19. 简述光电子学在能源转换和传输中的应用。
20. 论述光电技术在现代通信技术中的重要性及其发展趋势。
光电技术简答题复习资料
②负载曲线通过拐点时，光电二极管耗散功率为
所以： LX
③取RL为最大负载电阻，其热噪声功率为
W
取光谱光视效率为最大值683，得可探测的最小光照度为：
LX
④在最大输出信号电压情况下，照度达100LX时，光电二极管上压降为10伏，输出电压Us=U0-UM=40伏，对应的光电流为
IS=SEE=3.0×10-6×100=3.0×10-4安。
（1）第一定律：当入射辐射的光谱分布不变时，饱和光电流与入射的辐射量Φ成正比。
（2）第二定律：发射的光子最大动能随入射光子频率的增加而线性的增加，与入射光强度无关。
19、什么是负电子亲合势，它的工作原理、主要用途及优缺点。
如果给半导体的表面做特殊处理，使表面区域能带弯曲，真空能级降到导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值，经过这种特殊处理的阴极称作负电子亲和势光电阴极。
63、热释电效应应如何理解？为什么热释电效应只能探测调制辐射？
66、常用的热探测器有哪几种？都是用什么原理工作的？
（1）、热敏电阻与测辐射热计；
（2）、热电偶与热电堆；
（3）、热释电器件；
（4）、高莱管。
68、哪些光电器件应工作于平衡态？哪些光电器件只能在非平衡态下工作？为什么？
70、什么是驰豫过程，光电驰豫过程的长短用什么来描述？驰豫过程对光电器件的什么特性影响最大？
12、解：因为阳极电流 ，所以最大光照度
lx
第五章
2、解：光敏电阻中的光电流 ，所消耗的电功率为 ，
所以极限照度为； lx
RL=30/0.010=3000欧姆
比光敏电阻的阻值要大，故需串联一个电阻R1，R1=RL-Rt=500欧姆。
10、具有上题所示特性的光敏电阻，用于右图所示的电路中。若光照度为E＝（400＋50sin ）lx，求流过 的微变电流有效值和 所获得的信号功率。
光电技术习题及总复习
6. 电荷耦合器（CCD）电荷转移的沟道主要有两大类，一 类是（ ）, 另一类是（ ）。
7. 光电子技术是（ ）和（ ）相结合而形成的一门技术
8. 光源的颜色，包括两方面含义（
9. 常用的光电阴极有（ ）和（ 光电阴极有哪些？
）和（
）。
），正电子亲和势材料
10.根据衬底材料的不同，硅光电二极管可分为（ （ ）型两种。
本题的关键是:要搞清楚光通量和光照度之间的关系. 解： 光通量:
Φ E S
E 30l4r 2 4 3.14 2 2 50.24 m 2
所以:
Φ 30lm / m 2 50.24 m 2 1507 .2lm
第3章
习题
3-5. 一理想的运算放大器组成的放大电路，RF=1.5MΩ 其电路的作用是对光电二极管的光电流进行线性放大，如果 光电二极管未受光照时，运算放大器的输出电压为0.6V；如 果光电二极管受到光照时，运算放大器的输出电压为2.6V。 求：（1）光电二极管的暗电流是多少？ （2）如果光电二极管的光电灵敏度Sg为0.8µA/lx，光 照是多少？
CdS 12V
j
解 1.
Rd=10MΩ
gd=0.1×10-6S
R=5kΩ
g=0.2×10-3S=200×10-6S sg=gp/E≈2×10-6s/lx
gp=g-gd≈200×10-6S
当继电器的吸合电流为2mA时: g=I/V=2×10-3/4=0.5×10-3S
g=Sg· d=500×10-6S E+g
二、光电技术总复习 (一).基本概念
1.光电效应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内 光电效应包括（ ）和（ ）。 2.真空光电器件是一种基于（ （ 和 ）。 ）效应的器件，它包括 ）效应制成的，最
光电技术复习题
光电技术复习题1. 定义与原理- 什么是光电效应？请简述其基本原理。
- 光电二极管和光电晶体管的主要区别是什么？2. 光电探测器- 列举几种常见的光电探测器，并简要说明它们各自的工作原理。
- 什么是雪崩二极管（APD）？它在哪些应用中具有优势？3. 光纤通信- 描述光纤的基本结构，并解释光是如何在光纤中传播的。
- 解释单模光纤和多模光纤的区别。
4. 光电传感器- 光电传感器有哪些类型？它们各自适用于哪些测量场景？- 什么是光电编码器？它如何工作？5. 光电显示技术- 液晶显示（LCD）和有机发光二极管（OLED）显示技术有何不同？ - 简述LED的工作原理及其在显示技术中的应用。
6. 光电信号处理- 什么是锁相环（PLL）？它在光电信号处理中起什么作用？- 解释光电混频器的工作原理及其在信号处理中的应用。
7. 光电技术的应用- 光电技术在医疗领域有哪些应用？请举例说明。
- 描述光电技术在工业自动化中的应用场景。
8. 问题解决- 如果一个光电探测器的响应速度不够快，可能是什么原因？如何解决？- 在光纤通信中，信号衰减的原因有哪些？如何减少信号衰减？9. 实验与实践- 描述一个简单的光电效应实验，并解释如何通过实验结果来验证光电效应。
- 设计一个实验来测量光纤的衰减系数。
10. 前沿技术与发展趋势- 目前光电技术领域的一些前沿技术有哪些？- 预测光电技术在未来可能的发展趋势。
结束语：光电技术是一个不断发展的领域，它在多个学科和技术中扮演着重要角色。
通过复习这些题目，希望能够加深对光电技术原理和应用的理解，为进一步的学习和研究打下坚实的基础。
光电技术期末复习题
绪论0-1．依据光电科学与光机电一体化技术之树的根、干、枝、果关系，自己列举两个光电技术的应用例子。
第一章光电器件的物理基础1-1．可见光的波长、频率和光子的能量范围是多少？1-2．一块半导体样品，有光照时电阻为50Ω，无光照时电阻为5000Ω，求该样品的光电导。
1-3．用PN结简图表示出光生电压的极性和光生电流的方向。
若光电PN结在照度E1下的开路电压为Uoc1，求照度E2下的开路电压Uoc2。
1-4．为什么光电阴极都是用P型半导体材料制作的？第二章光电探测器件2-1．试述光电倍增管的原理。
设管中有n个倍增极，每个倍增极的二次电子发射系数均为δ，试推导电流增益M＝δn。
2-2．试述光电池的工作原理，以及开路电压、短路电流与光照度的关系。
2-3．为什么结型光电器件只有反偏置或零偏置时才有明显的光电效应。
2-4．2CR、2DR和2CU、2DU在结构上有何主要区别。
2DU管设环极的目的何在，使用时应如何接电。
2-5．PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好。
第三章热电探测器件3-1．热电探测器与光电探测器比较，在原理上有何区别？3-2．热电探测器与普通温度计有何区别？第四章光电成象器件4-1．CCD器件中的电荷包为什么会沿着半导体表面转移，以三相或二相CCD为例具体研究一下它的转移过程。
4-2．为什么CCD必须在动态下工作？其驱动脉冲的上、下限受哪些条件限制，应如何估算？第五章发光器件与光控器件5-1．半导体激光器和发光二极管的时间响应如何？使用时以什么方式（连续或脉冲）驱动为宜？5-2．克尔盒和泡克耳斯盒的基本结构如何？Uλ/2与o、e光的相差φ有何关系？5-3．声光调制器的基本原理如何？在什么条件下是声光调制器，在什么条件下是声光偏转器？5-4．磁光效应与物质的天然旋光性有何区别？磁光调制器的基本结构如何？第六章光电检测电路的设计6-1．光电检测电路的设计应注意满足哪些技术要求？怎样衡量一个检测电路的好坏？6-2．为什么要进行检测电路的静态计算？要解决哪些问题？有哪些计算方法？6-3．光电二极管有哪些可能实现的电路方式？各种工作状态有什么特点？对检测电路有什么要求？6-4．光电检测电路的动态计算包括哪些内容？它们对检测电路的工作有何要求？6-5．决定光电检测电路的频率特性有哪些因素？什么是截止频率？有什么参数决定？第七章非相干光光电信号变换方法7-1．对于形式多样的各种光信号，为了进行分析比较，应该进行怎样地分类和概括？7-2．举例说明缓慢变化的光信号有哪些检测方法。
光电技术复习资料
光电技术复习资料“光电技术”复习资料⼀、回答问题：1、何谓光源的⾊温？辐射源发射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。
2、费⽶能级的物理意义是什么？在绝对零度，电⼦占据费⽶能级f E 以下的能级，⽽f E 以上的能级是空的，不被电⼦占据。
温度⾼于绝对零度时，费⽶能级的电⼦占据率为50%，⽐费⽶能级能量⾼得愈多的能级，电⼦的占据概率愈⼩。
3、写出辐射度量学的基本物理量，并说明它们的定义。
辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。
辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率。
辐射强度：在给定⽅向上的单位⽴体⾓内，离开点辐射源的辐射通量。
辐射出射度：⾯辐射源表⾯单位⾯积上发射的辐射通量。
辐射照度：接受⾯上单位⾯积所照射的辐射通量。
辐射亮度：辐射源表⾯⼀点处的⾯元在给定⽅向上的辐射强度除以该⾯元在垂直于该⽅向的平⾯上的正投影⾯积。
光谱辐射量：辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射物理量。
4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。
光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。
光通量：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。
光强度：在给定⽅向上的单位⽴体⾓内，离开点光源的光通量。
光出射度：⾯光源表⾯单位⾯积上发射的光通量。
光照度：接受⾯上单位⾯积所照射的光通量。
光亮度：辐射源表⾯⼀点处的⾯元在给定⽅向上的光强度除以该⾯元在垂直于该⽅向的平⾯上的正投影⾯积。
5、什么是光谱光视效率（视见函数）？国际照明委员会根据对许多⼈的⼤量观察结果，确定了⼈眼对各种波长光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”光谱光视效率或光视见函数。
光谱光视效率分明视觉光谱光视效率（光强度⼤于3坎德拉）和暗视觉光谱光视效率（光强度⼩于0.001坎德拉），分别⽤)(λV 和)(λV '表⽰。
⼀般来说，光度学量和对应的辐射度量学量之间有如下关系：λλλχχd V K e m v )()(78.039.0?=式中v χ是光度学量，e χ是对应的辐射度量学量。
光电显示技术练习题（期末）.doc
光电显示技术练习题（期末）.doc一、填空题1.彩色CRT是通过红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色组合产生彩色视觉效果。
荧光屏上的每一个像素由产生红（R）、绿（G）、蓝（B）的三种荧光体组成，同时电子枪中设有—个阴极。
为了防止每个电子束轰击另外两个颜色的荧光体，在荧光面内侧设有。
2.液晶的电光效应包括4个：，，，3.LCD胆动方式中，有源矩阵方式利用LCD所具有的存储作用，以一次性的扫描，即可进行图像显示。
4.利用人眼的视觉暂留特性，采用反复通断电的方式使LED器件点燃的方法就是法，该技术的优点在于：能够提供高质量的白光、应用简单、效率高。
但有一个致命的缺点是容易产生,有时甚至会产生人耳能听见的噪声。
5.等离子体显示板是由几百万个像素单元构成的，每个像素单元中涂有荧光层并充有气体。
它主要利用电极加电压、惰性气体游离产生的激发荧光粉发光制成显示屏。
6.激光电视机有3种光线处理方式：一种是技术，此项技术需要很精细的镜片加工和装配；另外两种是技术和激光技术。
是非判断题1.对比度指画面上最大亮度和最小亮度之比，该指标与环境光线有很大关系（）2.电子枪是由灯丝和阴极构成的（）3.液晶的双折射效应只有在加电的情况下才能表现出来（）4.TFT液晶和TN液晶显示原理的最大不同是TFT液晶FET晶体管具有电容效应，而TN液晶没有（）5.OLED与LCD一样，也有主动式和被动式之分，被动方式下由行列地址选中的单元被点亮；主动方式下，发光单元在TFT驱动下点亮（）6.LED屏不能播放视频（）7.PDP显示器前玻璃板结构在前玻璃板上，成对地制作有扫描和维持透明电极,其上覆盖一层电介质，MgO保护层覆盖在电介质上（）8.PDP的亮度控制通过改变等离子体放电时间实现，即子场驱动技术（）9.场致发射显示就是CRT显示的改进（）10.CRT显示，电视机扫描一帧图像要返回525次，但实际上要少于525次（）%1.选择题1.显示器件的主要性能指标不包括（）A像素B亮度、对比度、灰度C分辨力、清晰度D驱动电源2.描述彩色光的3个基本参量不包括（）A色调B饱和度C明度D灰度3.CRT显示器工作时，电子枪中（）大量发射电子。
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。
其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 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2. 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3. 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4. 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5. 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6. 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7. 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8. 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。
光电显示技术复习题
第一章绪论名词解释:1.明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程, 成为明适应。
2.像素: 构成图像的最小单元。
3.对比度: 画面上最大亮度和最小亮度之比。
4、灰度: 画面上亮度的等级差别。
5、分辨率: 单位面积显示像素的数量。
1、简述题:2、显示器件的主要性能指标?有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。
3、人眼的视觉特性光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁直观性光电显示器件, 按照设备的形态可分为:(1)电子束型, 如CRT ；(2)平板型, 如液晶显示器LCD, 等离子显示器 PDP , 电致发光显示器 ELD, 全彩色LED大屏幕显示器等；(3)数码显示器件。
（可供选择: LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）4、光电显示器件有哪些分类？直观型（主动发光型和被动显示型）；投影型（前投式和背投式）；空间成像型.5.光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量: 能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量, 单位是流明(lm)。
发光强度: 为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小, 定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值, 除以这个立体角元, 所得的商为光源在此方向上的发光强度。
单位为坎德拉（cd）。
照度：单位面积上的光通量, 单位是勒克斯（lx）。
亮度：单位面积上的发光强度, 单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。
6.描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？答: 色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的, 不同波长产生不同颜色的感觉。
色调是彩色最重要的特征, 它决定了颜色本质的基本特征。
颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。
饱和度是颜色色调的表现程度, 它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。
在物体反射光的组成中, 白色光越少, 则它的色彩饱和度越大。
明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应, 它的大小是由物体反射系数来决定的, 反射系数越大, 则物体的明度越大, 反之越小。
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绪论0-1．依据光电科学与光机电一体化技术之树的根、干、枝、果关系，自己列举两个光电技术的应用例子。
第一章光电器件的物理基础1-1．可见光的波长、频率和光子的能量范围是多少？1-2．一块半导体样品，有光照时电阻为50Ω，无光照时电阻为5000Ω，求该样品的光电导。
1-3．用PN结简图表示出光生电压的极性和光生电流的方向。
若光电PN结在照度E1下的开路电压为Uoc1，求照度E2下的开路电压Uoc2。
1-4．为什么光电阴极都是用P型半导体材料制作的？第二章光电探测器件2-1．试述光电倍增管的原理。
设管中有n个倍增极，每个倍增极的二次电子发射系数均为δ，试推导电流增益M＝δn。
2-2．试述光电池的工作原理，以及开路电压、短路电流与光照度的关系。
2-3．为什么结型光电器件只有反偏置或零偏置时才有明显的光电效应。
2-4．2CR、2DR和2CU、2DU在结构上有何主要区别。
2DU管设环极的目的何在，使用时应如何接电。
2-5．PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好。
第三章热电探测器件3-1．热电探测器与光电探测器比较，在原理上有何区别？3-2．热电探测器与普通温度计有何区别？第四章光电成象器件4-1．CCD器件中的电荷包为什么会沿着半导体表面转移，以三相或二相CCD为例具体研究一下它的转移过程。
4-2．为什么CCD必须在动态下工作？其驱动脉冲的上、下限受哪些条件限制，应如何估算？第五章发光器件与光控器件5-1．半导体激光器和发光二极管的时间响应如何？使用时以什么方式（连续或脉冲）驱动为宜？5-2．克尔盒和泡克耳斯盒的基本结构如何？Uλ/2与o、e光的相差φ有何关系？5-3．声光调制器的基本原理如何？在什么条件下是声光调制器，在什么条件下是声光偏转器？5-4．磁光效应与物质的天然旋光性有何区别？磁光调制器的基本结构如何？第六章光电检测电路的设计6-1．光电检测电路的设计应注意满足哪些技术要求？怎样衡量一个检测电路的好坏？6-2．为什么要进行检测电路的静态计算？要解决哪些问题？有哪些计算方法？6-3．光电二极管有哪些可能实现的电路方式？各种工作状态有什么特点？对检测电路有什么要求？6-4．光电检测电路的动态计算包括哪些内容？它们对检测电路的工作有何要求？6-5．决定光电检测电路的频率特性有哪些因素？什么是截止频率？有什么参数决定？第七章非相干光光电信号变换方法7-1．对于形式多样的各种光信号，为了进行分析比较，应该进行怎样地分类和概括？7-2．举例说明缓慢变化的光信号有哪些检测方法。
它们的特点是什么？主要检测误差源有哪些？7-3．什么是光学调制？有哪些调制方法？它们有什么特点和应用？什么是调制器，调制器有哪些类型？7-4．什么是相敏检波？相敏检波中的参考电压起什么作用？这种电路为什么要采用有单向导电的器件？在光电检测技术中有何应用？第八章相干光光电信号变换方法8-1．什么是光学干涉和光电干涉测量？怎样理解干涉现象的相幅变换作用。
为什么说干涉测量是一种有效的几何参量和物理参量的传感技术？8-2．举例说明什么是直接探测和外差探测，它们的工作原理和特性是什么。
怎样理解光学外差测量为干涉测量的发展提供了有效手段8-3．在形成和检测干涉条纹时，为了得到高质量的光电条纹信号应怎样设计和调整光学系统？怎样选择光电检测器的参数？为什么？8-4．相干光的频率调制和检测有哪些主要类型？划出它们的信号变换流程图，解释它们的工作原理和特点。
8-5．什么是直接光频率调制？为什么它能用于干涉测量？采用直接调频法测量物体面形和距离都有哪些方法？说明它们的工作原理。
8-6．通过本章的介绍，怎样认识相干光信息的形成和检测技术的演变过程？对干涉测量技术的今后发展作怎样的估计？习 题11. 设在半径为Rc 的圆盘中心法线上，距盘圆中心为l0处有一个辐射强度为Ie 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 =， 20d l c =Ω202e πd d l R I I c e e ==ΩΦ2. 如图所示，设小面源的面积为∆As ，辐射亮度为Le ，面源法线与l0的夹角为θs ；被照面的面积为∆Ac ，到面源∆As 的距离为l0。
若θc 为辐射在被照面∆Ac 的入射角，试计算小面源在∆Ac 上产生的辐射照度。
用定义r r e e A dI L θ∆cos =和A E e e d d Φ=求解。
第1题图 第2题图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？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。
5. 何为电光晶体的半波电压？半波电压由晶体的那些参数决定？当光波的两个垂直分量Ex '，Ey '的光程差为半个波长（相应的相位差为π）时所需要加的电压，称为半波电压。
7. 若取vs=616m/s ，n=2.35， fs=10MHz ，λ0=0.6328μm ，试估算发生拉曼-纳斯衍射所允许的最大晶体长度Lmax=? 由公式0204λλsn L L ≈<计算。
10. 一束线偏振光经过长L=25cm ，直径D=1cm 的实心玻璃，玻璃外绕N=250匝导线，通有电流I=5A 。
取韦尔德常数为V=0.25⨯10-5（'）/cm •T ，试计算光的旋转角θ。
由公式L αθ=和VH =α计算。
11. 概括光纤弱导条件的意义。
从理论上讲，光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别之一。
实际使用的光纤，特别是单模光纤，其掺杂浓度都很小，使纤芯和包层只有很小的折射率差。
所以弱导的基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构，而且为制造提供了很大的方便。
15. 光波水下传输有那些特殊问题？主要是设法克服这种后向散射的影响。
措施如下：⑴适当地选择滤光片和检偏器，以分辨无规则偏振的后向散射和有规则偏振的目标反射。
⑵尽可能的分开发射光源和接收器。
⑶采用如图2-28所示的距离选通技术。
当光源发射的光脉冲朝向目标传播时，接收器的快门关闭，这时朝向接收器的连续后向散射光便无法进入接收器。
当水下目标反射的光脉冲信号返回到接收器时，接收器的快门突然打开并记录接收到的目标信息。
这样就能有效的克服水下后向散射的影响。
习 题31. 一纵向运用的KDP 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。
渡越时间为：τd=nL/c相位延迟因子：t i d m i t t m d m d e i e t d t E n ac t ωτωττωϕϕ)1()()(0---∆=''=∆⎰2. 在电光调制器中，为了得到线性调制，在调制器中插入一个λ/4波片，波片的的轴向如何设置最好？若旋转λ/4波片，它所提供的直流偏置有何变化？其快慢轴与晶体的主轴x 成45︒角，从而使x E '和y E '两个分量之间产生π/2的固定相位差。
7. 用PbMoO4晶体做成一个声光扫描器，取n=2.48，M2=37.75⨯10-15s3/kg ，换能器宽度H=0.5mm 。
声波沿光轴方向传播，声频fs=150MHz ，声速vs=3.99⨯105cm/s ，光束宽度d=0.85cm ，光波长λ=0.5μm 。
⑴ 证明此扫描器只能产生正常布喇格衍射；⑵ 为获得100%的衍射效率，声功Ps 率应为多大？⑶ 若布喇格带宽∆f=125MHz ，衍射效率降低多少？⑷ 求可分辨点数N 。
⑴ 由公式0204λλsn L L ≈<证明不是拉曼-纳斯衍射。
⑵ 22222cos L M I B s θλ=，⎪⎭⎫ ⎝⎛==L H M HLI P B s s 2222cos θλ⑶ 若布喇格带宽∆f=125MHz ，衍射效率降低多少？s s B f nv ∆=∆2λθ，⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=H P v P n f f s B s s θλπρ∆ηcos 2232270 ⑷ 用公式)(λωφφθR N =∆∆∆=和R f v N s s ∆=∆∆=ωφθ计算。
习 题44.1 比较光子探测器和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等方面的差异。
答：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。
因为，光子能量是hγ，h是普朗克常数, γ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hγ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。
值得注意的是，以后将要介绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变化率，比其他光热效应的响应速度要快得多，并已获得日益广泛的应用。
4.2 总结选用光电探测器的一般原则。
答：用于测光的光源光谱特性必须与光电探测器的光谱响应特性匹配；考虑时间响应特性；考虑光电探测器的线性特性等。
习题55.1 以表面沟道CCD为例，简述CCD电荷存储、转移、输出的基本原理。
CCD的输出信号有什么特点？答：构成CCD的基本单元是MOS(金属-氧化物-半导体)电容器。