光電子技術(shù)題庫(kù)

1、選擇題1. 光通量的單位是（ B ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯2. 輻射通量e的單位是（ B ） A 焦耳 (J) B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd)3.發(fā)光強(qiáng)度的單位是（ A ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯4.光照度的單位是（ D ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯5.激光器的構(gòu)成一般由（ A ）組成A.激勵(lì)能源、諧振腔和工作物質(zhì) B.固體激光器、液體激光器和氣體激光器C.半導(dǎo)體材料、金屬半導(dǎo)體材料和PN結(jié)材料 D. 電子、載流子和光子6. 硅光二極管在適當(dāng)偏置時(shí)，其光電流與入射輻射通量有良好的線性關(guān)系，且動(dòng)態(tài)范圍

2、較大。適當(dāng)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日授予華人高錕諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，提到光纖以SiO2為材料的主要是由于（ A ）A.傳輸損耗低 B.可實(shí)現(xiàn)任何光傳輸 C.不出現(xiàn)瑞利散射 D.空間相干性好8.下列哪個(gè)不屬于激光調(diào)制器的是（ D ）A.電光調(diào)制器 B.聲光調(diào)制器 C.磁光調(diào)制器 D.壓光調(diào)制器9.電光晶體的非線性電光效應(yīng)主要與（ C ）有關(guān)A.內(nèi)加電場(chǎng) B.激光波長(zhǎng) C.晶體性質(zhì) D.晶體折射率變化量10.激光調(diào)制按其調(diào)制的性質(zhì)有（ C ）A.連續(xù)調(diào)制 B.脈沖調(diào)制 C.相位調(diào)制 D.光伏調(diào)制11.不屬于光電探測(cè)器的是（ D ）A.光電導(dǎo)探

3、測(cè)器 B.光伏探測(cè)器 C.光磁電探測(cè)器 D.熱電探測(cè)元件12.CCD 攝像器件的信息是靠（ B ）存儲(chǔ)A.載流子 B.電荷 C.電子 D.聲子13.LCD顯示器，可以分為（ ABCD ）A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 14.摻雜型探測(cè)器是由（ D ）之間的電子-空穴對(duì)符合產(chǎn)生的，激勵(lì)過(guò)程是使半導(dǎo)體中的載流子從平衡狀態(tài)激發(fā)到非平衡狀態(tài)的激發(fā)態(tài)。A.禁帶 B.分子 C.粒子 D.能帶15.激光具有的優(yōu)點(diǎn)為相干性好、亮度高及（ B ）A色性好 B單色性好 C 吸收性強(qiáng) D吸收性弱16.紅外輻射的波長(zhǎng)為（ D ）. A 100-280nm B 380-440 nm C

4、640-770 nm D 770-1000 nm17.可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為（ C ）. A 200300nm B 300380nm C 380780nm D 7801500nm18. 一只白熾燈，假設(shè)各向發(fā)光均勻，懸掛在離地面1.5m的高處，用照度計(jì)測(cè)得正下方地面的照度為30lx，該燈的光通量為（ A ）.A .848lx B .212lx C .424lx D .106lx19. 下列不屬于氣體放電光源的是（ D ）.A .汞燈 B .氙燈 C .鉈燈 D .鹵鎢燈20.是（）A.液晶顯示器 B.光電二極管 C.電荷耦合器件 D.硅基液晶顯示器21.25mm的視像管，靶面的有效高度約為10mm

5、，若可分辨的最多電視行數(shù)為400，則相當(dāng)于（ A ）線對(duì)/mm.A.16 B.25 C.20 D.1822.  光電轉(zhuǎn)換定律中的光電流與 ( B ) .                                  

6、     A 溫度成正比   B光功率成正比    C暗電流成正比    D光子的能量成正比23. 發(fā)生拉曼納斯衍射必須滿足的條件是(  A )                      &

7、#160;      A 超聲波頻率低，光波平行聲波面入射，聲光作用長(zhǎng)度短   B 超聲波頻率高，光波平行聲波面入射，聲光作用長(zhǎng)度短   C 超聲波頻率低，光波平行聲波面入射，聲光作用長(zhǎng)度長(zhǎng) D 超聲波頻率低，光束與聲波面間以一定角度入射，聲光作用長(zhǎng)度短 24. 光束調(diào)制中，下面不屬于外調(diào)制的是  ( C )       

8、60;                         A 聲光調(diào)制   B 電光波導(dǎo)調(diào)制  C  半導(dǎo)體光源調(diào)制     D 電光強(qiáng)度調(diào)制 25.激光具有的優(yōu)點(diǎn)為相干性好、亮度高及

9、0;( B )A 多 色性好     B單色性好    C 吸收性強(qiáng)        D吸收性弱 26.能發(fā)生光電導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體是  ( C )                   

10、                A本征型和激子型    B本征型和晶格型   C本征型和雜質(zhì)型    D本征型和自由載流子型27.電荷耦合器件分 ( A )A 線陣CCD和面陣CCD    B 線陣CCD和點(diǎn)陣CCD  C 面陣CCD和體陣

11、CCD    D 體陣CCD和點(diǎn)陣CCD 28. 電荷耦合器件的工作過(guò)程主要是信號(hào)的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳輸和( C ) A 計(jì)算    B 顯示   C 檢測(cè)    D 輸出29. 光電探測(cè)器的性能參數(shù)不包括（D） A光譜特性 B光照特性 C光電特性 D P-I特性 30. 光敏電阻與其他半導(dǎo)體電器件相比不具有的特點(diǎn)是（B）A.光譜響應(yīng)范圍廣 B.閾值電流低 C.工作電流大 D.靈敏度高31.

12、 關(guān)于LD與LED下列敘述正確的是（C）A. LD和LED都有閾值電流 B .LD調(diào)制頻率遠(yuǎn)低于LED C. LD發(fā)光基于自發(fā)輻射 D .LED可發(fā)出相干光32.光敏電阻的光電特性由光電轉(zhuǎn)換因子描述，在強(qiáng)輻射作用下（A ） A. =0.5 B. =1 C. =1.5 D. =233.硅光二極管主要適用于DA紫外光及紅外光譜區(qū) B可見(jiàn)光及紫外光譜區(qū) C可見(jiàn)光區(qū) D 可見(jiàn)光及紅外光譜區(qū)34.硅光二極管主要適用于DA紫外光及紅外光譜區(qū) B可見(jiàn)光及紫外光譜區(qū) C可見(jiàn)光區(qū) D 可見(jiàn)光及紅外光譜區(qū)35.光視效能K為最大值時(shí)的波長(zhǎng)是（A ） A555nm B.666nm C777nm D.888nm36.

13、對(duì)于P型半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，以下說(shuō)法正確的是 （D）A 電子為多子 B 空穴為少子C 能帶圖中施主能級(jí)靠近于導(dǎo)帶底 D 能帶圖中受主能級(jí)靠近于價(jià)帶頂37. 下列光電器件, 哪種器件正常工作時(shí)需加100-200V的高反壓 （C）A Si光電二極管 B PIN光電二極管 C 雪崩光電二極管 D 光電三極管38. 對(duì)于光敏電阻，下列說(shuō)法不正確的是： （D）A 弱光照下，光電流與照度之間具有良好的線性關(guān)系B 光敏面作成蛇形，有利于提高靈敏度C 光敏電阻具有前歷效應(yīng)D 光敏電阻光譜特性的峰值波長(zhǎng)，低溫時(shí)向短波方向移動(dòng)39. 在直接探測(cè)系統(tǒng)中, (B)A 探測(cè)器能響應(yīng)光波的波動(dòng)性質(zhì), 輸出的電信號(hào)間接表征光波的振

14、幅、頻率和相位B 探測(cè)器只響應(yīng)入射其上的平均光功率C 具有空間濾波能力D 具有光譜濾波能力40. 對(duì)于激光二極管（LD）和發(fā)光二極管（LED）來(lái)說(shuō)，下列說(shuō)法正確的是（D）A LD只能連續(xù)發(fā)光 B LED的單色性比LD要好C LD內(nèi)部可沒(méi)有諧振腔 D LED輻射光的波長(zhǎng)決定于材料的禁帶寬41. 對(duì)于N型半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，以下說(shuō)法正確的是 （A）A 費(fèi)米能級(jí)靠近導(dǎo)帶底 B 空穴為多子C 電子為少子 D 費(fèi)米能級(jí)靠近靠近于價(jià)帶頂42. 依據(jù)光電器件伏安特性, 下列哪些器件不能視為恒流源: （D）A 光電二極管 B 光電三極管C 光電倍增管 D 光電池43. 硅光二極管在適當(dāng)偏置時(shí)，其光電流與入射輻射通量有

15、良好的線性關(guān)系，且動(dòng)態(tài)范圍較大。適當(dāng)偏置是 （D）A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置44. 有關(guān)熱電探測(cè)器, 下面的說(shuō)法哪項(xiàng)是不正確的(C)A 光譜響應(yīng)范圍從紫外到紅外幾乎都有相同的響應(yīng)B 響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)C 器件吸收光子的能量, 使其中的非傳導(dǎo)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)電子D 各種波長(zhǎng)的輻射對(duì)于器件的響應(yīng)都有貢獻(xiàn)45. 為了提高測(cè)輻射熱計(jì)的電壓響應(yīng)率，下列方法中不正確的是 （D）A 將輻射熱計(jì)制冷 B 使靈敏面表面黑化C 將輻射熱計(jì)封裝在一個(gè)真空的外殼里 D 采用較粗的信號(hào)導(dǎo)線46.光譜光視效率V(505nm)=0.40730，波長(zhǎng)為505nm、1mW的輻射光，其光通量為A 683lm B

16、0.683lm C 278.2 lm D 0.2782 lm （D）47. 下列探測(cè)器的光電響應(yīng)時(shí)間，由少數(shù)載流子的壽命決定： （A）A 線性光電導(dǎo)探測(cè)器 B 光電二極管C 光電倍增管 D 熱電偶和熱電堆48. 給光電探測(cè)器加合適的偏置電路，下列說(shuō)法不正確的是 (A )A 可以擴(kuò)大探測(cè)器光譜響應(yīng)范圍 B 可以提高探測(cè)器靈敏度C 可以降低探測(cè)器噪聲 D 可以提高探測(cè)器響應(yīng)速度49. 下列光源中哪一種光源，可作為光電探測(cè)器在可見(jiàn)光區(qū)的積分靈敏度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)光源： （C）A 氘燈 B 低壓汞燈C 色溫2856K的白熾燈 D 色溫500K的黑體輻射器50. 克爾效應(yīng)屬于 （A）A 電光效應(yīng) B 磁光效應(yīng)C

17、 聲光效應(yīng) D 以上都不是51. 海水可以視為灰體。300K的海水與同溫度的黑體比較（A）A 峰值輻射波長(zhǎng)相同 B 發(fā)射率相同C 發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化 D 都不能確定52. 下列探測(cè)器最適合于作為光度量測(cè)量的探測(cè)器 （C）A 熱電偶 B 紅外光電二極管C 2CR113藍(lán)硅光電池 D 雜質(zhì)光電導(dǎo)探測(cè)器第一章填空1. 以黑體作為標(biāo)準(zhǔn)光源，其他熱輻射光源發(fā)射光的顏色如果與黑體在某一溫度下的輻射光的顏色相同，則黑體的這一溫度稱為該熱輻射光源的色溫。2. 低壓鈉燈的單色性較好，常用作單色光源。3. 激光器一般是由工作物質(zhì)、諧振腔和泵浦源組成的。4. 氣體激光器的工作物質(zhì)是氣體或金屬蒸汽。5. 半導(dǎo)體激光器亦

18、稱激光二極管。6. 光纖激光器的工作物質(zhì)主要是稀土參雜的光纖。7. 一切能產(chǎn)生光輻射的輻射源稱為光源。8. 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某截面的所有波長(zhǎng)的總電磁輻射能又稱輻射功率，單位W。9. 以輻射的形式發(fā)射、傳播或接收的能量，單位為 J 。10. 按入眼的感覺(jué)強(qiáng)度進(jìn)行度量的輻射能大小稱為光能。11. 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某截面的所有光波長(zhǎng)的光能成為光通量。12. 發(fā)光強(qiáng)度單位為坎德拉。13. 光照度單位lx。14. 熱輻射光源是使發(fā)光物體升溫到足夠高而發(fā)光的光源。15. LD的發(fā)光光譜主要是由激光器的縱模決定。16. 半導(dǎo)體激光器的重要特點(diǎn)就是它具有直接調(diào)制的能力，從而使它在光通信中得到了廣泛的應(yīng)用。3 簡(jiǎn)答

19、1.可見(jiàn)光的波長(zhǎng)、頻率和光子的能量范圍分別是多少？波長(zhǎng)：380780nm 400760nm頻率：385T790THz 400T750THz能量：1.63.2eV2. 發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)？效率高、光色純、能耗小、壽命長(zhǎng)、可靠耐用、應(yīng)用靈活、綠色環(huán)保。3. 氣體放電光源的特點(diǎn)？效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)、輻射光譜可選擇4. 半導(dǎo)體激光器特點(diǎn)？體積小、重量輕、易調(diào)制、功效低、波長(zhǎng)覆蓋廣、能量轉(zhuǎn)換效率高。5. 光體放點(diǎn)的發(fā)光機(jī)制？氣體在電場(chǎng)作用下激勵(lì)出電子和離子，成為導(dǎo)電體。離子向陰極、電子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng) ，從電場(chǎng)中得到能量，它們與氣體原子或分子碰撞時(shí)會(huì)激勵(lì)出新的電子離子，也會(huì)使氣體原子受激，內(nèi)層電子躍遷到高

20、能級(jí)。受激電子返回基態(tài)時(shí)，就輻射出光子來(lái)。6. 激光的特點(diǎn)？激光的高亮度、高方向性、高單色性和高度時(shí)間空間相干性是前述一般光源所望塵莫及的，它為光電子技術(shù)提供了極好的光源。7. 量子井LD的特性？閾值電流很低、譜線寬度窄，改善了頻率Chirp、調(diào)制速率高、溫度特性好8. 超高亮度彩色LED的應(yīng)用？LED顯示屏、交通信號(hào)燈、景觀照明、手機(jī)應(yīng)用、LED顯示屏的背光源。9.激光測(cè)距的優(yōu)點(diǎn)？（1） 測(cè)距精度高（2）體積小、重量輕（3）分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)10. 激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)？（1） 激光高度的方向性，使光束發(fā)散角很小、分辨能力大大提高。（2） 抗干擾能力強(qiáng)（3） 體積小質(zhì)量輕11. 簡(jiǎn)要描述一下黑

21、體光譜輻射出射度與波長(zhǎng)和溫度的關(guān)系？（1） 對(duì)應(yīng)任一溫度單色輻射出射度隨波長(zhǎng)連續(xù)變化，且只有一個(gè)峰值，對(duì)應(yīng)不同溫度的曲線不相交。（2） 單色輻射出射度和輻射出射度均隨溫度升高而增大。（3） 單色輻射出射度和峰值隨溫度升高而短波方向移動(dòng)。四；計(jì)算1.一只白熾燈，假設(shè)各向發(fā)光均勻，懸掛在離地面1.5m的高處，用照度計(jì)測(cè)得正下方地面的照度為30lx，求出該燈的光通量。=L*4R2=30*4*3.14*1.52=848.23lx第二章1、 光輻射的調(diào)制使用數(shù)字或模擬信號(hào)改變光波波形的 幅度 、頻率 或 相位 的過(guò)程。2、 光輻射的調(diào)制有 機(jī)械調(diào)制 、電光調(diào)制 、聲光調(diào)制 、磁光調(diào)制。3、 加載信號(hào)是在

22、激光震蕩過(guò)程中進(jìn)行的，以調(diào)制信號(hào)改變激光震蕩參數(shù)，從而改變激光器輸出特性實(shí)現(xiàn)的調(diào)制叫 內(nèi)調(diào)制 。4、 外調(diào)制 是激光形成以后，在光路中放置調(diào)制器用調(diào)制信號(hào)改變調(diào)制器的收放性能，當(dāng)激光用過(guò)調(diào)制器，是某參量受到調(diào)制。5、 光束掃描技術(shù)包括 機(jī)械掃描 、電光掃描、電光數(shù)字式掃描、聲光掃描。6、什么是光輻射的調(diào)制？有哪些調(diào)制的方法？它們有什么特點(diǎn)和應(yīng)用？光輻射的調(diào)制是用數(shù)字或模擬信號(hào)改變光波波形的幅度、頻率或相位的過(guò)程。光輻射的調(diào)制方法有內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。內(nèi)調(diào)制：直接調(diào)制技術(shù)具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。但存在波長(zhǎng)(頻率)的抖動(dòng)。 LD、LED外調(diào)制：調(diào)制系統(tǒng)比較復(fù)雜、消光比高、插損較大、驅(qū)動(dòng)電壓較高

23、、難以與光源集成、偏振敏感、損耗大、而且造價(jià)也高。但譜線寬度窄。機(jī)械調(diào)制、電光調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制7、說(shuō)明利用法拉第電磁旋光效應(yīng)進(jìn)行磁光強(qiáng)度調(diào)制的原理。磁場(chǎng)使晶體產(chǎn)生光各向異性，稱為磁光效應(yīng)。法拉第效應(yīng)：光波通過(guò)磁光介質(zhì)、平行于磁場(chǎng)方向傳播時(shí)，線偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。電路磁場(chǎng)方向在YIG棒軸向，控制高頻線圈電流，改變軸向信號(hào)磁場(chǎng)強(qiáng)度，就可控制光的振動(dòng)面的旋轉(zhuǎn)角，使通過(guò)的光振幅隨角的變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)調(diào)制。8. 什么是內(nèi)調(diào)制？加載信號(hào)是在激光振蕩過(guò)程中進(jìn)行的，以調(diào)制的信號(hào)改變激光振蕩參數(shù)從而改變激光器輸出德行實(shí)現(xiàn)調(diào)制。9. 什么是外調(diào)制？激光形成以后，在光路放置調(diào)制器，用調(diào)制信

24、號(hào)改變調(diào)制器的物理性能，當(dāng)激光通過(guò)外調(diào)制器將使某參量受到調(diào)制。9. 半導(dǎo)體光源編碼的優(yōu)點(diǎn)？（1） 因?yàn)閿?shù)字光信號(hào)在信道上傳輸，引進(jìn)的噪聲和失真，可采用間接中繼器的方法去掉，故抗干擾能力強(qiáng)。（2） 對(duì)數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的線性要求不高可充分利用光源的發(fā)光功率。（3） 數(shù)字光通信設(shè)備便于和脈沖編碼電話中斷、脈沖編碼彩電終端、計(jì)算機(jī)終端相連接，從而組成即能傳輸電話，又能傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的多媒體綜合通信系統(tǒng)。第三章一、填空1. 光探測(cè)器的物理效應(yīng)主要是 光熱效應(yīng) 和 光電效應(yīng) 。2. 光電效應(yīng)分為 光電導(dǎo)效應(yīng) 、 光伏效應(yīng) 、 光電發(fā)射效應(yīng) 。3. 微光機(jī)電系統(tǒng)的特點(diǎn)，是功能系統(tǒng)的 微型化 、 集成化 、

25、智能化 。4. 光電池的基本特性有 光照特性 、 伏安特性 、 光譜特性 、 頻率特性 、 溫度特性 。 5. 光探測(cè)器是將 光信號(hào) 轉(zhuǎn)變?yōu)?電信號(hào) 的關(guān)鍵器件。6. 光電效應(yīng)分為 光電導(dǎo)效應(yīng) 、 光伏效應(yīng) 、 光電發(fā)射效應(yīng) 。 7. 光探測(cè)器的固有噪聲主要有：熱噪聲、1/f噪聲、溫度噪聲、產(chǎn)生-復(fù)合噪聲、散粒噪聲。8. 光電三極管的基本特性有光照特性、伏安特性、溫度特性、頻率特性。9. 光熱探測(cè)器有熱敏電阻和熱釋電探測(cè)器。10. 光電探測(cè)器有光電導(dǎo)器件、結(jié)型光電器件、光電發(fā)射器件 二、簡(jiǎn)答1、 什么是光電器件的光譜特性？答：光電器件對(duì)功率相同而波長(zhǎng)不同的入射光的響應(yīng)不同，即產(chǎn)生的光電流不同。

26、光電流或 輸出電壓與入射光波長(zhǎng)的關(guān)系稱為光譜特性。2、 何謂“白噪聲”？何謂“1/f噪聲”？要降低電阻的熱噪聲應(yīng)采取什么措施？答：功率譜大小與頻率無(wú)關(guān)的噪聲，稱白噪聲。功率譜與f成反比，稱1/f 噪聲。措施：1.盡量選擇通帶寬度小的電阻2.盡量選擇電阻值小的電阻3.降低電阻周?chē)h(huán)境的溫度3、 應(yīng)怎樣理解熱釋電效應(yīng)？熱釋電探測(cè)器為什么只能探測(cè)調(diào)制輻射？答：熱電晶體的自發(fā)極化矢量隨溫度變化，從而使入射光可引起電容器電容改變的現(xiàn)象成為 熱釋電效應(yīng)。 由于熱釋電信號(hào)正比于器件的溫升隨時(shí)間的變化率，因此它只能探測(cè)調(diào)制輻射。4、 光探測(cè)器的光熱效應(yīng)是什么？答：當(dāng)光照射到理想的黑色吸收體上時(shí)，黑體將吸收所有

27、波長(zhǎng)的全部光能量，并轉(zhuǎn)換為為熱能，稱為光熱效應(yīng)。5、 什么是光電導(dǎo)效應(yīng)？答：當(dāng)半導(dǎo)體材料受光照時(shí)，由于對(duì)光子的吸收引起載流子濃度的變化，因而導(dǎo)致材料的電導(dǎo)率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。6、 什么是光電發(fā)射效應(yīng)？答：某些金屬或半導(dǎo)體受到光照時(shí)，若入射的光子能量足夠大，則它與物質(zhì)中的電子相互作用，致使電子逸出電子表面，這種現(xiàn)象稱為光電發(fā)射效應(yīng)。7、 光探測(cè)器的性能參數(shù)有哪些？答：光電特性和光照特性、光譜特性、等效噪聲功率和探測(cè)率、響應(yīng)時(shí)間與頻率特性。8、 光敏電阻的主要特性有哪些？答：光電特性、光譜特性、頻率特性、伏安特性、溫度特性、前歷效應(yīng)、噪聲9、 光敏電阻與其他半導(dǎo)體光器件相比，有哪些

28、特點(diǎn)？答：光譜響應(yīng)范圍寬；工作電流大；所測(cè)光強(qiáng)范圍寬；靈敏度高；偏置電壓低，無(wú)極性之分10、 熱電探測(cè)器與光電探測(cè)器相比較，在原理上有何區(qū)別？答：光電探測(cè)器的工作原理是將光輻射的作用視為所含光子與物質(zhì)內(nèi)部電子的直接作用，而熱電探測(cè)器是在光輻射作用下，首先使接收物質(zhì)升溫，由于溫度的變化而造成接受物質(zhì)的電學(xué)特性變化。光電探測(cè)器響應(yīng)較快，噪聲小；而熱電探測(cè)器的光譜響應(yīng)與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，可以在室溫下工作。11、 為什么結(jié)型光電器件在正向偏置時(shí)沒(méi)有明顯的光電效應(yīng)？結(jié)型光電器件必須工作在哪種偏置狀態(tài)?答：因?yàn)閜-n結(jié)在外加正向偏壓時(shí)，即使沒(méi)有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級(jí)在增加，所以有光照時(shí)，光電效應(yīng)不明顯。p-n

29、結(jié)必須在反向偏壓的狀態(tài)下，有明顯的光電效應(yīng)產(chǎn)生，這是因?yàn)閜-n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時(shí)，得到的光生電流就會(huì)明顯增加。12、 什么是光電效應(yīng)和光熱效應(yīng)？答：當(dāng)光電器件上的電壓一定時(shí)，光電流與入射于光電器件上的光通量的關(guān)系I=F( ) 稱 為光電特性，光電流與光電器件上光照度的關(guān)系I=F(L) 稱為光照特性。第四章4.1簡(jiǎn)述PbO視像管的基本結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。光學(xué)圖像投射到光電陰極上，產(chǎn)生相應(yīng)的光電子發(fā)射，在加速電場(chǎng)和聚焦線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng) 共同作用下打到靶上，在靶的掃描面形成與圖像對(duì)應(yīng)的電位分布最后，通過(guò)電子束掃描把電 位圖像讀出，形成視頻信號(hào)，4.2攝像器件的參量極限分辨率、

30、調(diào)制傳遞函數(shù)和惰性是如何定義的？分辨率表示能夠分辨圖像中明暗細(xì)節(jié)的能力。極限分辨率和調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）極限分辨率：人眼能分辨的最細(xì)條數(shù)。用在圖像（光柵）范圍內(nèi)所能分辨的等寬度黑白線條數(shù)表示。也用線對(duì)/mm表示。MTF：能客觀地表示器件對(duì)不同空間頻率目標(biāo)的傳遞能力。惰性：指輸出信號(hào)的變化相對(duì)于光照度的變化有一定的滯后。原因：靶面光電導(dǎo)張弛過(guò)程和電容電荷釋放惰性。4.3以雙列兩相表面溝道CCD為例，簡(jiǎn)述CCD電荷產(chǎn)生、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、輸出的基本原理。以表面溝道CCD為例，簡(jiǎn)述CCD電荷存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、輸出的基本原理。CCD的輸出信號(hào)有什么特點(diǎn)？答：構(gòu)成CCD的基本單元是MOS(金屬-氧化物-半導(dǎo)體)電

31、容器。正如其它電容器一樣，MOS電容器能夠存儲(chǔ)電荷。如果MOS結(jié)構(gòu)中的半導(dǎo)體是P型硅，當(dāng)在金屬電極（稱為柵）上加一個(gè)正的階梯電壓時(shí)（襯底接地），Si-SiO2界面處的電勢(shì)（稱為表面勢(shì)或界面勢(shì)）發(fā)生相應(yīng)變化，附近的P型硅中多數(shù)載流子空穴被排斥，形成所謂耗盡層，如果柵電壓VG超過(guò)MOS晶體管的開(kāi)啟電壓，則在Si-SiO2界面處形成深度耗盡狀態(tài)，由于電子在那里的勢(shì)能較低，我們可以形象化地說(shuō)：半導(dǎo)體表面形成了電子的勢(shì)阱，可以用來(lái)存儲(chǔ)電子。當(dāng)表面存在勢(shì)阱時(shí)，如果有信號(hào)電子（電荷）來(lái)到勢(shì)阱及其鄰近，它們便可以聚集在表面。隨著電子來(lái)到勢(shì)阱中，表面勢(shì)將降低，耗盡層將減薄，我們把這個(gè)過(guò)程描述為電子逐漸填充勢(shì)阱。

32、勢(shì)阱中能夠容納多少個(gè)電子，取決于勢(shì)阱的“深淺”，即表面勢(shì)的大小，而表面勢(shì)又隨柵電壓變化，柵電壓越大，勢(shì)阱越深。如果沒(méi)有外來(lái)的信號(hào)電荷。耗盡層及其鄰近區(qū)域在一定溫度下產(chǎn)生的電子將逐漸填滿勢(shì)阱，這種熱產(chǎn)生的少數(shù)載流子電流叫作暗電流，以有別于光照下產(chǎn)生的載流子。因此，電荷耦合器件必須工作在瞬態(tài)和深度耗盡狀態(tài)，才能存儲(chǔ)電荷。以典型的三相CCD為例說(shuō)明CCD電荷轉(zhuǎn)移的基本原理。三相CCD是由每三個(gè)柵為一組的間隔緊密的MOS結(jié)構(gòu)組成的陣列。每相隔兩個(gè)柵的柵電極連接到同一驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，亦稱時(shí)鐘脈沖。三相時(shí)鐘脈沖的波形如下圖所示。在t1時(shí)刻，1高電位，2、3低電位。此時(shí)1電極下的表面勢(shì)最大，勢(shì)阱最深。假設(shè)此時(shí)已

33、有信號(hào)電荷（電子）注入，則電荷就被存儲(chǔ)在1電極下的勢(shì)阱中。t2時(shí)刻，1、2為高電位，3為低電位，則1、2下的兩個(gè)勢(shì)阱的空阱深度相同，但因1下面存儲(chǔ)有電荷，則1勢(shì)阱的實(shí)際深度比2電極下面的勢(shì)阱淺，1下面的電荷將向2下轉(zhuǎn)移，直到兩個(gè)勢(shì)阱中具有同樣多的電荷。t3時(shí)刻，2仍為高電位，3仍為低電位，而1由高到低轉(zhuǎn)變。此時(shí)1下的勢(shì)阱逐漸變淺，使1下的剩余電荷繼續(xù)向2下的勢(shì)阱中轉(zhuǎn)移。t4時(shí)刻，2為高電位，1、3為低電位，2下面的勢(shì)阱最深，信號(hào)電荷都被轉(zhuǎn)移到2下面的勢(shì)阱中，這與t1時(shí)刻的情況相似，但電荷包向右移動(dòng)了一個(gè)電極的位置。當(dāng)經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期T后，電荷包將向右轉(zhuǎn)移三個(gè)電極位置，即一個(gè)柵周期（也稱一位）。

34、因此，時(shí)鐘的周期變化，就可使CCD中的電荷包在電極下被轉(zhuǎn)移到輸出端，其工作過(guò)程從效果上看類似于數(shù)字電路中的移位寄存器。 電荷輸出結(jié)構(gòu)有多種形式，如“電流輸出”結(jié)構(gòu)、“浮置擴(kuò)散輸出”結(jié)構(gòu)及“浮置柵輸出”結(jié)構(gòu)。其中“浮置擴(kuò)散輸出”結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣泛，。輸出結(jié)構(gòu)包括輸出柵OG、浮置擴(kuò)散區(qū)FD、復(fù)位柵R、復(fù)位漏RD以及輸出場(chǎng)效應(yīng)管T等。所謂“浮置擴(kuò)散”是指在P型硅襯底表面用V族雜質(zhì)擴(kuò)散形成小塊的n+區(qū)域，當(dāng)擴(kuò)散區(qū)不被偏置，即處于浮置狀態(tài)工作時(shí)，稱作“浮置擴(kuò)散區(qū)”。電荷包的輸出過(guò)程如下：VOG為一定值的正電壓，在OG電極下形成耗盡層，使3與FD之間建立導(dǎo)電溝道。在3為高電位期間，電荷包存儲(chǔ)在3電極下面。隨后

35、復(fù)位柵R加正復(fù)位脈沖R，使FD區(qū)與RD區(qū)溝通，因 VRD為正十幾伏的直流偏置電壓，則 FD區(qū)的電荷被RD區(qū)抽走。復(fù)位正脈沖過(guò)去后FD區(qū)與RD區(qū)呈夾斷狀態(tài)，F(xiàn)D區(qū)具有一定的浮置電位。之后，3轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢唬?下面的電荷包通過(guò)OG下的溝道轉(zhuǎn)移到FD區(qū)。此時(shí)FD區(qū)（即A點(diǎn)）的電位變化量為：式中，QFD是信號(hào)電荷包的大小，C是與FD區(qū)有關(guān)的總電容（包括輸出管T的輸入電容、分布電容等）。 CCD輸出信號(hào)的特點(diǎn)是：信號(hào)電壓是在浮置電平基礎(chǔ)上的負(fù)電壓；每個(gè)電荷包的輸出占有一定的時(shí)間長(zhǎng)度T。；在輸出信號(hào)中疊加有復(fù)位期間的高電平脈沖。據(jù)此特點(diǎn)，對(duì)CCD的輸出信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，較多地采用了取樣技術(shù)，以去除浮置電平、復(fù)

36、位高脈沖及抑制噪聲。4.4 CCD驅(qū)動(dòng)脈沖工作頻率的上、下限受哪些條件限制，應(yīng)該如何估算？4.5雙列兩相CCD驅(qū)動(dòng)脈沖1、2、SH、RS起什么作用？它們之間的位相關(guān)系如何？為什么？1、2：驅(qū)動(dòng)脈沖1、驅(qū)動(dòng)脈沖2，將模擬寄存器中的信號(hào)電荷定向轉(zhuǎn)移到輸出端形成序列脈沖輸出。SH：轉(zhuǎn)移柵控制光生電荷向CCDA或CCDB轉(zhuǎn)移。RS：復(fù)位脈沖，使復(fù)位場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，將剩余信號(hào)電荷卸放掉，以保證新的信號(hào)電荷接收。4.6.某雙列兩相2048像元線陣CCD，其轉(zhuǎn)移損失率為，試計(jì)算其電荷轉(zhuǎn)移效率和電荷傳輸效率。解： 轉(zhuǎn)移次數(shù) %4.7 TCD1200D的中心距為14m，它能分辨的最小間距是多少？它的極限分辨率怎樣

37、計(jì)算？它能分辨的最小間距是14m。4.8簡(jiǎn)述變像管和圖像增強(qiáng)器的基本工作原理，指出變像管和圖像增強(qiáng)器的主要區(qū)別。亮度很低的可見(jiàn)光圖像或者人眼不可見(jiàn)的光學(xué)圖像經(jīng)光電陰極轉(zhuǎn)換成電子圖像；電子光學(xué)系統(tǒng)將電子圖像聚焦成像在熒光屏上，并使光電子獲得能量增強(qiáng)；熒光屏再將入射到其上的電子圖像轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光圖像。變像管：接受非可見(jiàn)輻射圖像并轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光圖像的直視型光電成像器件：紅外變像管、紫外變像管和X射線變像管等，功能是完成圖像的電磁波譜轉(zhuǎn)換。像增強(qiáng)器：接受微弱可見(jiàn)光圖像的直視型光電成像器件：級(jí)聯(lián)式像增強(qiáng)器、帶微通道板的像增強(qiáng)器、負(fù)電子親和勢(shì)光陰極的像增強(qiáng)器等，功能是完成圖像的亮度增強(qiáng)。第五六七章填空1. 光

38、盤(pán)存儲(chǔ)可分為三種類型：只讀型、可錄型、可擦重寫(xiě)型。2. 光磁盤(pán)存儲(chǔ)器是用磁性材料作為記錄介質(zhì)，用激光作為記錄、讀出和擦除手段的存儲(chǔ)器。3. 一些有機(jī)化合物存在固態(tài)和液態(tài)之間和液態(tài)之間的中間態(tài)，既具有液態(tài)的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性，稱為液晶。4. 液晶分子排列的類型有：近晶相、向列相、膽甾相。5. 等離子體顯示板是利用氣體放電產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象的平板顯示屏。6. DLP投影機(jī)有三片式、單片式、雙片式不同檔次的產(chǎn)品。7. 光電子技術(shù)在信息技術(shù)方面的應(yīng)用有：光通信、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、光顯示、光傳感、光存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。8. 激光傳統(tǒng)加工技術(shù)有：激光切割、激光打孔、激光焊接、激光表面熱處理、激光打標(biāo)。簡(jiǎn)答1

39、. 光存儲(chǔ)器有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答：1存儲(chǔ)密度高；2非接觸式讀、寫(xiě)信息;3存儲(chǔ)壽命長(zhǎng)；4信息的信噪比高；5信息位價(jià)格低。2.光盤(pán)的特性參數(shù)有哪些？ 答：1光盤(pán)類型；2光盤(pán)直徑；3存儲(chǔ)密度；4存儲(chǔ)容量；5數(shù)據(jù)傳輸速率；6存取時(shí)間；7信噪比；8誤碼率；9存儲(chǔ)每位信息的價(jià)格。3. CD只讀光盤(pán)的加工有哪些過(guò)程？ 答：主盤(pán)制備工序；2副盤(pán)制備工序；3注塑復(fù)制工序；4濺射鍍鋁工序；5甩膠印刷工序。4.光盤(pán)發(fā)展經(jīng)歷了哪幾代？每一代的特點(diǎn)是什么？ 答：自美國(guó)ECD及IBM公式共同研制出第一片光盤(pán)以來(lái)，光盤(pán)經(jīng)歷了四代： 只讀存儲(chǔ)光盤(pán)這種光盤(pán)中的數(shù)據(jù)是在光盤(pán)生產(chǎn)過(guò)程中刻入的，用戶只能從光盤(pán)中反復(fù)讀取數(shù)據(jù)。這種光盤(pán)制造

40、工藝簡(jiǎn)單，成本低，價(jià)格便宜，其普及率和市場(chǎng)占有率最高。一次寫(xiě)入多次讀出光盤(pán) 這種光盤(pán)具有寫(xiě)、讀兩種功能，寫(xiě)入數(shù)據(jù)后不可擦除。可擦重寫(xiě)光盤(pán) 用戶除了可在這種光盤(pán)上寫(xiě)入、讀出信息外，還可以將已經(jīng)記錄在盤(pán)上的信息擦除掉，然后再寫(xiě)入新的信息；但擦與寫(xiě)需要兩束激光、兩次動(dòng)作才能完成。直接重寫(xiě)光盤(pán) 這種光盤(pán)上實(shí)現(xiàn)的功能與可擦重寫(xiě)重寫(xiě)光盤(pán)一樣，所不同的是，這類光盤(pán)可用同一束激光、通過(guò)一次動(dòng)作就擦除掉舊信息并錄入新信息。5.光信息存儲(chǔ)有哪些新技術(shù)？持續(xù)光譜燒孔和三維光信息存儲(chǔ)、電子俘獲光存儲(chǔ)技術(shù)、全息信息存儲(chǔ)、光致變色存儲(chǔ)。6. 有機(jī)電致發(fā)光由哪五個(gè)步驟完成？ 答：1載流子注入；2載流子的遷移；3載流子復(fù)合；

41、4激發(fā)子遷移；5躍遷輻射。7. 簡(jiǎn)述OLED顯示器的優(yōu)點(diǎn)。 答：（1）發(fā)光亮度可達(dá)幾百至上萬(wàn)坎德拉每平方米，普通電視是100坎德拉每平方米。（2） 低電壓驅(qū)動(dòng)，十幾至幾伏，功耗低。（3） 有機(jī)材料易得，具有廣泛的可選擇性，很多有機(jī)物都可實(shí)現(xiàn)紅綠藍(lán)發(fā)光。而無(wú)機(jī)材料難生長(zhǎng)，特別是藍(lán)光材料。（4） 制備工藝簡(jiǎn)單（5） 易實(shí)現(xiàn)彩色化8.等離子體顯示有什么特點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)（1）等離子體顯示為自發(fā)光型顯示，發(fā)光效率與亮度較高，視角大。由于等離子體顯示單元具有很強(qiáng)的開(kāi)關(guān)特性，能得到較高的圖像對(duì)比度。 （2）顯示質(zhì)量好，灰階可超過(guò)256級(jí)，色彩豐富，分辨率高，響應(yīng)快，響應(yīng)時(shí)間僅數(shù)ms。 （3）有存儲(chǔ)特性，使得在大屏幕顯示時(shí)能得到較高的亮度，因而制作高分辨率大型PD