2021年光電子技術(shù)題庫

選取題光通量單位是（B）.A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯2.輻射通量φe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)度單位是（A）.A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯4.光照度單位是（D）.A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯5.激光器構(gòu)成普通由（A）構(gòu)成A.勉勵能源、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.硅光二極管在恰當(dāng)偏置時，其光電流與入射輻射通量有良好線性關(guān)系，且動態(tài)范疇較大。恰當(dāng)偏置是（D）A恒流B自偏置C零伏偏置D反向偏置7.10月6日授予華人高錕諾貝爾物理學(xué)獎，提到光纖以SiO2為材料重要是由于（A）A.傳播損耗低B.可實(shí)現(xiàn)任何光傳播C.不浮現(xiàn)瑞利散射D.空間相干性好8.下列哪個不屬于激光調(diào)制器是（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.電光晶體非線性電光效應(yīng)重要與（C）關(guān)于A.內(nèi)加電場B.激光波長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)制性質(zhì)有（C）A.持續(xù)調(diào)制B.脈沖調(diào)制C.相位調(diào)制D.光伏調(diào)制11.不屬于光電探測器是（D）A.光電導(dǎo)探測器B.光伏探測器C.光磁電探測器D.熱電探測元件12.CCD攝像器件信息是靠（B）存儲A.載流子B.電荷C.電子D.聲子13.LCD顯示屏，可以分為（ABCD）A.TN型B.STN型C.TFT型D.DSTN型14.摻雜型探測器是由（D）之間電子-空穴對符合產(chǎn)生，勉勵過程是使半導(dǎo)體中載流子從平衡狀態(tài)激發(fā)到非平衡狀態(tài)激發(fā)態(tài)。A.禁帶B.分子C.粒子D.能帶15.激光具備長處為相干性好、亮度高及（B）A色性好B單色性好C吸取性強(qiáng)D吸取性弱16.紅外輻射波長為（D）.A100-280nmB380-440nmC640-770nmD770-1000nm17.可見光波長范疇為（C）.A200—300nmB300—380nmC380—780nmD780—1500nm一只白熾燈，假設(shè)各向發(fā)光均勻，懸掛在離地面1.5m高處，用照度計測得正下方地面照度為30lx，該燈光通量為（A）.A.848lxB.212lxC.424lxD.106lx下列不屬于氣體放電光源是（D）.A.汞燈B.氙燈C.鉈燈D.鹵鎢燈20.ＬＣＤ是（Ａ）A.液晶顯示屏B.光電二極管C.電荷耦合器件D.硅基液晶顯示屏21.25mm視像管，靶面有效高度約為10mm，若可辨別最多電視行數(shù)為400，則相稱于（A）線對/mm.A.16B.25C.20D.1822.

光電轉(zhuǎn)換定律中光電流與

(B)

.

A

溫度成正比

B光功率成正比

C暗電流成正比

D光子能量成正比23.

發(fā)生拉曼—納斯衍射必要滿足條件是(

A)

A

超聲波頻率低，光波平行聲波面入射，聲光作用長度短

B

超聲波頻率高，光波平行聲波面入射，聲光作用長度短

C

超聲波頻率低，光波平行聲波面入射，聲光作用長度長

D

超聲波頻率低，光束與聲波面間以一定角度入射，聲光作用長度短

光束調(diào)制中，下面不屬于外調(diào)制是

(C)

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.激光具備長處為相干性好、亮度高及

(B)A

多

色性好

B單色性好

C

吸取性強(qiáng)

D吸取性弱

26.能發(fā)生光電導(dǎo)效應(yīng)半導(dǎo)體是

(C)

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CCD

D

體陣CCD和點(diǎn)陣CCD

電荷耦合器件工作過程重要是信號產(chǎn)生、存儲、傳播和(C)

A

計算

B

顯示

C

檢測

D

輸出光電探測器性能參數(shù)不涉及（D）A光譜特性B光照特性C光電特性DP-I特性光敏電阻與其她半導(dǎo)體電器件相比不具備特點(diǎn)是（B）A.光譜響應(yīng)范疇廣B.閾值電流低C.工作電流大D.敏捷度高關(guān)于LD與LED下列論述對的是（C）A.LD和LED均有閾值電流B.LD調(diào)制頻率遠(yuǎn)低于LEDC.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.=1C.=1.5 D.=233.硅光二極管重要合用于[D]A紫外光及紅外光譜區(qū)B可見光及紫外光譜區(qū)C可見光區(qū)D可見光及紅外光譜區(qū)34.硅光二極管重要合用于[D]A紫外光及紅外光譜區(qū)B可見光及紫外光譜區(qū)C可見光區(qū)D可見光及紅外光譜區(qū)35.光視效能K為最大值時波長是（A）A．555nmB.666nmC．777nmD.888nm36.對于P型半導(dǎo)體來說，如下說法對的是（D）A電子為多子B空穴為少子C能帶圖中施主能級接近于導(dǎo)帶底D能帶圖中受主能級接近于價帶頂37.下列光電器件，哪種器件正常工作時需加100-200V高反壓（C）ASi光電二極管BPIN光電二極管C雪崩光電二極管D光電三極管38.對于光敏電阻，下列說法不對的是：（D）A弱光照下，光電流與照度之間具備良好線性關(guān)系B光敏面作成蛇形，有助于提高敏捷度C光敏電阻具備前歷效應(yīng)D光敏電阻光譜特性峰值波長，低溫時向短波方向移動39.在直接探測系統(tǒng)中，(B)A探測器能響應(yīng)光波波動性質(zhì)，輸出電信號間接表征光波振幅、頻率和相位B探測器只響應(yīng)入射其上平均光功率C具備空間濾波能力D具備光譜濾波能力40.對于激光二極管（LD）和發(fā)光二極管（LED）來說，下列說法對的是（D）ALD只能持續(xù)發(fā)光BLED單色性比LD要好CLD內(nèi)部可沒有諧振腔DLED輻射光波長決定于材料禁帶寬41.對于N型半導(dǎo)體來說，如下說法對的是（A）A費(fèi)米能級接近導(dǎo)帶底B空穴為多子C電子為少子D費(fèi)米能級接近接近于價帶頂42.根據(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.硅光二極管在恰當(dāng)偏置時，其光電流與入射輻射通量有良好線性關(guān)系，且動態(tài)范疇較大。恰當(dāng)偏置是（D）A恒流B自偏置C零伏偏置D反向偏置44.關(guān)于熱電探測器，下面說法哪項(xiàng)是不對的(C)A光譜響應(yīng)范疇從紫外到紅外幾乎均有相似響應(yīng)B響應(yīng)時間為毫秒級C器件吸取光子能量，使其中非傳導(dǎo)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)電子D各種波長輻射對于器件響應(yīng)均有貢獻(xiàn)45.為了提高測輻射熱計電壓響應(yīng)率，下列辦法中不對的是（D）A將輻射熱計制冷B使敏捷面表面黑化C將輻射熱計封裝在一種真空外殼里D采用較粗信號導(dǎo)線46.光譜光視效率V(505nm)=0.40730，波長為505nm、1mW輻射光，其光通量為A683lmB0.683lmC278.2lmD0.2782lm（D）47.下列探測器光－電響應(yīng)時間，由少數(shù)載流子壽命決定：（A）A線性光電導(dǎo)探測器B光電二極管C光電倍增管D熱電偶和熱電堆48.給光電探測器加適當(dāng)偏置電路，下列說法不對的是(A)A可以擴(kuò)大探測器光譜響應(yīng)范疇B可以提高探測器敏捷度C可以減少探測器噪聲D可以提高探測器響應(yīng)速度49.下列光源中哪一種光源，可作為光電探測器在可見光區(qū)積分敏捷度測量標(biāo)準(zhǔn)光源：（C）A氘燈B低壓汞燈C色溫2856K白熾燈D色溫500K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聲光效應(yīng)D以上都不是51.海水可以視為灰體。300K海水與同溫度黑體比較（A）A峰值輻射波長相似B發(fā)射率相似C發(fā)射率隨波長變化D都不能擬定52.下列探測器最適合于作為光度量測量探測器（C）A熱電偶B紅外光電二極管C2CR113藍(lán)硅光電池D雜質(zhì)光電導(dǎo)探測器第一章填空以黑體作為原則光源，其她熱輻射光源發(fā)射光顏色如果與黑體在某一溫度下輻射光顏色相似，則黑體這一溫度稱為該熱輻射光源色溫。低壓鈉燈單色性較好，慣用作單色光源。激光器普通是由工作物質(zhì)、諧振腔和泵浦源構(gòu)成。氣體激光器工作物質(zhì)是氣體或金屬蒸汽。半導(dǎo)體激光器亦稱激光二極管。光纖激光器工作物質(zhì)重要是稀土參雜光纖。一切能產(chǎn)生光輻射輻射源稱為光源。單位時間內(nèi)通過某截面所有波長總電磁輻射能又稱輻射功率，單位W。以輻射形式發(fā)射、傳播或接受能量，單位為J。按入眼感覺強(qiáng)度進(jìn)行度量輻射能大小稱為光能。單位時間內(nèi)通過某截面所有光波長光能成為光通量。發(fā)光強(qiáng)度單位為坎德拉。光照度單位lx。熱輻射光源是使發(fā)光物體升溫到足夠高而發(fā)光光源。LD發(fā)光光譜重要是由激光器縱模決定。半導(dǎo)體激光器重要特點(diǎn)就是它具備直接調(diào)制能力，從而使它在光通信中得到了廣泛應(yīng)用。簡答1.可見光波長、頻率和光子能量范疇分別是多少？波長：380~780nm400~760nm頻率：385T~790THz400T~750THz能量：1.6~3.2eV發(fā)光二極管長處？效率高、光色純、能耗小、壽命長、可靠耐用、應(yīng)用靈活、綠色環(huán)保。氣體放電光源特點(diǎn)？效率高、構(gòu)造緊湊、壽命長、輻射光譜可選取半導(dǎo)體激光器特點(diǎn)？體積小、重量輕、易調(diào)制、功能低、波長覆蓋廣、能量轉(zhuǎn)換效率高。光體放點(diǎn)發(fā)光機(jī)制？氣體在電場作用下勉勵出電子和離子，成為導(dǎo)電體。離子向陰極、電子向陽極運(yùn)動，從電場中得到能量，它們與氣體原子或分子碰撞時會勉勵出新電子離子，也會使氣體原子受激，內(nèi)層電子躍遷到高能級。受激電子返回基態(tài)時，就輻射出光子來。激光特點(diǎn)？激光高亮度、高方向性、高單色性和高度時間空間相干性是前述普通光源所望塵莫及，它為光電子技術(shù)提供了極好光源。量子井LD特性？閾值電流很低、譜線寬度窄，改進(jìn)了頻率Chirp、調(diào)制速率高、溫度特性好超高亮度彩色LED應(yīng)用？LED顯示屏、交通信號燈、景觀照明、手機(jī)應(yīng)用、LED顯示屏背光源。9.激光測距長處？測距精度高（2）體積小、重量輕（3）辨別率高、抗干擾能力強(qiáng)激光雷達(dá)長處？激光高度方向性，使光束發(fā)散角很小、辨別能力大大提高?？垢蓴_能力強(qiáng)體積小質(zhì)量輕簡要描述一下黑體光譜輻射出射度與波長和溫度關(guān)系？相應(yīng)任一溫度單色輻射出射度隨波長持續(xù)變化，且只有一種峰值，相應(yīng)不同溫度曲線不相交。單色輻射出射度和輻射出射度均隨溫度升高而增大。單色輻射出射度和峰值隨溫度升高而短波方向移動。四；計算1.一只白熾燈，假設(shè)各向發(fā)光均勻，懸掛在離地面1.5m高處，用照度計測得正下方地面照度為30lx，求出該燈光通量。Φ=L*4πR^2=30*4*3.14*1.5^2=848.23lx第二章光輻射調(diào)制使用數(shù)字或模仿信號變化光波波形幅度、頻率或相位過程。光輻射調(diào)制有機(jī)械調(diào)制、電光調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制。加載信號是在激光震蕩過程中進(jìn)行，以調(diào)制信號變化激光震蕩參數(shù)，從而變化激光器輸出特性實(shí)現(xiàn)調(diào)制叫內(nèi)調(diào)制。外調(diào)制是激光形成后來，在光路中放置調(diào)制器用調(diào)制信號變化調(diào)制器收放性能，當(dāng)激光用過調(diào)制器，是某參量受到調(diào)制。光束掃描技術(shù)涉及機(jī)械掃描、電光掃描、電光數(shù)字式掃描、聲光掃描。6、什么是光輻射調(diào)制？有哪些調(diào)制辦法？它們有什么特點(diǎn)和應(yīng)用？ 光輻射調(diào)制是用數(shù)字或模仿信號變化光波波形幅度、頻率或相位過程。 光輻射調(diào)制辦法有內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。 內(nèi)調(diào)制：直接調(diào)制技術(shù)具備簡樸、經(jīng)濟(jì)、容易實(shí)現(xiàn)等長處。但存在波長(頻率)抖動。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)動電壓較高、難以與光源集成、偏振敏感、損耗大、并且造價也高。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、闡明運(yùn)用法拉第電磁旋光效應(yīng)進(jìn)行磁光強(qiáng)度調(diào)制原理。 磁場使晶體產(chǎn)生光各向異性，稱為磁光效應(yīng)。法拉第效應(yīng)：光波通過磁光介質(zhì)、平行于磁場方向傳播時，線偏振光偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。電路磁場方向在YIG棒軸向，控制高頻線圈電流，變化軸向信號磁場強(qiáng)度，就可控制光振動面旋轉(zhuǎn)角，使通過光振幅隨角變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)調(diào)制。什么是內(nèi)調(diào)制？加載信號是在激光振蕩過程中進(jìn)行，以調(diào)制信號變化激光振蕩參數(shù)從而變化激光器輸出德行實(shí)現(xiàn)調(diào)制。什么是外調(diào)制？激光形成后來，在光路放置調(diào)制器，用調(diào)制信號變化調(diào)制器物理性能，當(dāng)激光通過外調(diào)制器將使某參量受到調(diào)制。半導(dǎo)體光源編碼長處？由于數(shù)字光信號在信道上傳播，引進(jìn)噪聲和失真，可采用間接中繼器辦法去掉，故抗干擾能力強(qiáng)。對數(shù)字光纖通信系統(tǒng)線性規(guī)定不高可充分運(yùn)用光源發(fā)光功率。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、計算機(jī)終端相連接，從而構(gòu)成即能傳播電話，又能傳播計算機(jī)數(shù)據(jù)多媒體綜合通信系統(tǒng)。第三章一、填空光探測器物理效應(yīng)重要是光熱效應(yīng)和光電效應(yīng)。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)。微光機(jī)電系統(tǒng)特點(diǎn)，是功能系統(tǒng)微型化、集成化、智能化。光電池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。光探測器是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡诵钠骷?。光電效?yīng)分為光電導(dǎo)效應(yīng)、光伏效應(yīng)、光電發(fā)射效應(yīng)。光探測器固有噪聲重要有：熱噪聲、1/f噪聲、溫度噪聲、產(chǎn)生-復(fù)合噪聲、散粒噪聲。光電三極管基本特性有光照特性、伏安特性、溫度特性、頻率特性。光熱探測器有熱敏電阻和熱釋電探測器。光電探測器有光電導(dǎo)器件、結(jié)型光電器件、光電發(fā)射器件二、簡答什么是光電器件光譜特性？答：光電器件對功率相似而波長不同入射光響應(yīng)不同，即產(chǎn)生光電流不同。光電流或輸出電壓與入射光波長關(guān)系稱為光譜特性。何謂“白噪聲”？何謂“1/f噪聲”？要減少電阻熱噪聲應(yīng)采用什么辦法？答：功率譜大小與頻率無關(guān)噪聲，稱白噪聲。功率譜與f成反比，稱1/f噪聲。 辦法：1.盡量選取通帶寬度小電阻2.盡量選取電阻值小電阻3.減少電阻周邊環(huán)境溫度應(yīng)如何理解熱釋電效應(yīng)？熱釋電探測器為什么只能探測調(diào)制輻射？答：熱電晶體自發(fā)極化矢量隨溫度變化，從而使入射光可引起電容器電容變化現(xiàn)象成為熱釋電效應(yīng)。由于熱釋電信號正比于器件溫升隨時間變化率，因而它只能探測調(diào)制輻射。光探測器光熱效應(yīng)是什么？答：當(dāng)光照射到抱負(fù)黑色吸取體上時，黑體將吸取所有波長所有光能量，并轉(zhuǎn)換為為熱能，稱為光熱效應(yīng)。什么是光電導(dǎo)效應(yīng)？答：當(dāng)半導(dǎo)體材料受光照時，由于對光子吸取引起載流子濃度變化，因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。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，若入射光子能量足夠大，則它與物質(zhì)中電子互相作用，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)。光探測器性能參數(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率、響應(yīng)時間與頻率特性。光敏電阻重要特性有哪些？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)、噪聲光敏電阻與其她半導(dǎo)體光器件相比，有哪些特點(diǎn)？答：光譜響應(yīng)范疇寬；工作電流大；所測光強(qiáng)范疇寬；敏捷度高；偏置電壓低，無極性之分熱電探測器與光電探測器相比較，在原理上有何區(qū)別？答：光電探測器工作原理是將光輻射作用視為所含光子與物質(zhì)內(nèi)部電子直接作用，而熱電探測器是在光輻射作用下，一方面使接受物質(zhì)升溫，由于溫度變化而導(dǎo)致接受物質(zhì)電學(xué)特性變化。光電探測器響應(yīng)較快，噪聲?。欢鵁犭娞綔y器光譜響應(yīng)與波長無關(guān)，可以在室溫下工作。為什么結(jié)型光電器件在正向偏置時沒有明顯光電效應(yīng)？結(jié)型光電器件必要工作在哪種偏置狀態(tài)?答：由于p-n結(jié)在外加正向偏壓時，雖然沒有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級在增長，因此有光照時，光電效應(yīng)不明顯。p-n結(jié)必要在反向偏壓狀態(tài)下，有明顯光電效應(yīng)產(chǎn)生，這是由于p-n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生電流要飽和，因此光照增長時，得到光生電流就會明顯增長。什么是光電效應(yīng)和光熱效應(yīng)？答：當(dāng)光電器件上電壓一定期，光電流與入射于光電器件上光通量關(guān)系I=F(Ф)稱為光電特性，光電流與光電器件上光照度關(guān)系I=F(L)稱為光照特性。第四章4.1簡述PbO視像管基本構(gòu)造和工作過程。光學(xué)圖像投射到光電陰極上，產(chǎn)生相應(yīng)光電子發(fā)射，在加速電場和聚焦線圈所產(chǎn)生磁場共同作用下打到靶上，在靶掃描面形成與圖像相應(yīng)電位分布最后，通過電子束掃描把電位圖像讀出，形成視頻信號，4.2攝像器件參量——極限辨別率、調(diào)制傳遞函數(shù)和惰性是如何定義？ 辨別率表達(dá)可以辨別圖像中明暗細(xì)節(jié)能力。極限辨別率和調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF） 極限辨別率：人眼能辨別最細(xì)條數(shù)。用在圖像（光柵）范疇內(nèi)所能辨別等寬度黑白線條數(shù)表達(dá)。也用線對/mm表達(dá)。 MTF：能客觀地表達(dá)器件對不同空間頻率目的傳遞能力。惰性：指輸出信號變化相對于光照度變化有一定滯后。因素：靶面光電導(dǎo)張弛過程和電容電荷釋放惰性。4.3以雙列兩相表面溝道CCD為例，簡述CCD電荷產(chǎn)生、存儲、轉(zhuǎn)移、輸出基本原理。以表面溝道CCD為例，簡述CCD電荷存儲、轉(zhuǎn)移、輸出基本原理。CCD輸出信號有什么特點(diǎn)？答：構(gòu)成CCD基本單元是MOS(金屬-氧化物-半導(dǎo)體)電容器。正如其他電容器同樣，MOS電容器可以存儲電荷。如果MOS構(gòu)造中半導(dǎo)體是P型硅，當(dāng)在金屬電極（稱為柵）上加一種正階梯電壓時（襯底接地），Si-SiO2界面處電勢（稱為表面勢或界面勢）發(fā)生相應(yīng)變化，附近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MOS晶體管啟動電壓，則在Si-SiO2界面處形成深度耗盡狀態(tài)，由于電子在那里勢能較低，咱們可以形象化地說：半導(dǎo)體表面形成了電子勢阱，可以用來存儲電子。當(dāng)表面存在勢阱時，如果有信號電子（電荷）來到勢阱及其鄰近，它們便可以匯集在表面。隨著電子來到勢阱中，表面勢將減少，耗盡層將減薄，咱們把這個過程描述為電子逐漸填充勢阱。勢阱中可以容納多少個電子，取決于勢阱“深淺”，即表面勢大小，而表面勢又隨柵電壓變化，柵電壓越大，勢阱越深。如果沒有外來信號電荷。耗盡層及其鄰近區(qū)域在一定溫度下產(chǎn)生電子將逐漸填滿勢阱，這種熱產(chǎn)生少數(shù)載流子電流叫作暗電流，以有別于光照下產(chǎn)生載流子。因而，電荷耦合器件必要工作在瞬態(tài)和深度耗盡狀態(tài)，才干存儲電荷。以典型三相CCD為例闡明CCD電荷轉(zhuǎn)移基本原理。三相CCD是由每三個柵為一組間隔緊密MOS構(gòu)造構(gòu)成陣列。每相隔兩個柵柵電極連接到同一驅(qū)動信號上，亦稱時鐘脈沖。三相時鐘脈沖波形如下圖所示。在t1時刻，φ1高電位，φ2、φ3低電位。此時φ1電極下表面勢最大，勢阱最深。假設(shè)此時已有信號電荷（電子）注入，則電荷就被存儲在φ1電極下勢阱中。t2時刻，φ1、φ2為高電位，φ3為低電位，則φ1、φ2下兩個勢阱空阱深度相似，但因φ1下面存儲有電荷，則φ1勢阱實(shí)際深度比φ2電極下面勢阱淺，φ1下面電荷將向φ2下轉(zhuǎn)移，直到兩個勢阱中具備同樣多電荷。t3時刻，φ2仍為高電位，φ3仍為低電位，而φ1由高到低轉(zhuǎn)變。此時φ1下勢阱逐漸變淺，使φ1下剩余電荷繼續(xù)向φ2下勢阱中轉(zhuǎn)移。t4時刻，φ2為高電位，φ1、φ3為低電位，φ2下面勢阱最深，信號電荷都被轉(zhuǎn)移到φ2下面勢阱中，這與t1時刻狀況相似，但電荷包向右移動了一種電極位置。當(dāng)通過一種時鐘周期T后，電荷包將向右轉(zhuǎn)移三個電極位置，即一種柵周期（也稱一位）。因而，時鐘周期變化，就可使CCD中電荷包在電極下被轉(zhuǎn)移到輸出端，其工作過程從效果上看類似于數(shù)字電路中移位寄存器。電荷輸出構(gòu)造有各種形式，如“電流輸出”構(gòu)造、“浮置擴(kuò)散輸出”構(gòu)造及“浮置柵輸出”構(gòu)造。其中“浮置擴(kuò)散輸出”構(gòu)造應(yīng)用最廣泛，。輸出構(gòu)造涉及輸出柵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n+區(qū)域，當(dāng)擴(kuò)散區(qū)不被偏置，即處在浮置狀態(tài)工作時，稱作“浮置擴(kuò)散區(qū)”。電荷包輸出過程如下：VOG為一定值正電壓，在OG電極下形成耗盡層，使φ3與FD之間建立導(dǎo)電溝道。在φ3為高電位期間，電荷包存儲在φ3電極下面。隨后復(fù)位柵R加正復(fù)位脈沖φR，使FD區(qū)與RD區(qū)溝通，因VRD為正十幾伏直流偏置電壓，則FD區(qū)電荷被RD區(qū)抽走。復(fù)位正脈沖過去后FD區(qū)與RD區(qū)呈夾斷狀態(tài)，F(xiàn)D區(qū)具備一定浮置電位。之后，φ3轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢?，?下面電荷包通過OG下溝道轉(zhuǎn)移到FD區(qū)。此時FD區(qū)（即A點(diǎn)）電位變化量為：式中，QFD是信號電荷包大小，C是與FD區(qū)關(guān)于總電容（涉及輸出管T輸入電容、分布電容等）。CCD輸出信號特點(diǎn)是：信號電壓是在浮置電平基本上負(fù)電壓；每個電荷包輸出占有一定期間長度T。；在輸出信號中疊加有復(fù)位期間高電平脈沖。據(jù)此特點(diǎn)，對CCD輸出信號進(jìn)行解決時，較多地采用了取樣技術(shù)，以去除浮置電平、復(fù)位高脈沖及抑制噪聲。4.4CCD驅(qū)動脈沖工作頻率上、下限受哪些條件限制，應(yīng)當(dāng)如何估算？4.5雙列兩相CCD驅(qū)動脈沖φ1、φ2、SH、RS起什么作用？它們之間位有關(guān)系如何？為什么？ 1、2：驅(qū)動脈沖1、驅(qū)動脈沖2，將模仿寄存器中信號電荷定向轉(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)位場效應(yīng)管導(dǎo)通，將剩余信號電荷卸放掉，以保證新信號電荷接受。4.6.某雙列兩相2048像元線陣CCD，其轉(zhuǎn)移損失率為，試計算其電荷轉(zhuǎn)移效率和電荷傳播效率。解：轉(zhuǎn)移次數(shù)%4.7TCD1200D中心距為14μm，它能辨別最小間距是多少？它極限辨別率如何計算？ 它能辨別最小間距是14μm。4.8簡述變像管和圖像增強(qiáng)器基本工作原理，指出變像管和圖像增強(qiáng)器重要區(qū)別。亮度很低可見光圖像或者人眼不可見光學(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電子圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像。變像管：接受非可見輻射圖像并轉(zhuǎn)換成可見光圖像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，功能是完畢圖像電磁波譜轉(zhuǎn)換。像增強(qiáng)器：接受薄弱可見光圖像直視型光電成像器件：級聯(lián)式像增強(qiáng)器、帶微通道板像增強(qiáng)器、負(fù)電子親和勢光陰極像增強(qiáng)器等，功能是完畢圖像亮度增強(qiáng)。第五六七章填空光盤存儲可分為三種類型：只讀型、可錄型、可擦重寫型。光磁盤存儲器是用磁性材料作為記錄介質(zhì)，用激光作為記錄、讀出和擦除手段存儲器。某些有機(jī)化合物存在固態(tài)和液態(tài)之間和液態(tài)之間中間態(tài)，既具備液態(tài)流動性，又具備晶體各向異性，稱為液晶。液晶分子排列類型有：近晶相、向列相、膽甾相。等離子體顯示板是運(yùn)用氣體放電產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象平板顯示屏。DLP投影機(jī)有三片式、單片式、雙片式不同檔次產(chǎn)品。光電子技術(shù)在信息技術(shù)方面應(yīng)用有：光通信、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、光顯示、光傳感、光存儲、計算機(jī)系統(tǒng)。激光老式加工技術(shù)有：激光切割、激光打孔、激光焊接、激光表面熱解決、激光打標(biāo)。簡答光存儲器有哪些長處？答：1存儲密度高；2非接觸式讀、寫信息;3存儲壽命長；4信息信噪比高；5信息位價格低。2.光盤特性參數(shù)有哪些？答：1光盤類型；2光盤直徑；3存儲密度；4存儲容量；5數(shù)據(jù)傳播速率；6存取時間；7信噪比；8誤碼率；9存儲每位信息價格。CD只讀光盤加工有哪些過程？答：主盤制備工序；2副盤制備工序；3注塑復(fù)制工序；4濺射鍍鋁工序；5甩膠印刷工序。4.光盤發(fā)展經(jīng)歷了哪幾代？每一代特點(diǎn)是什么？答：自美國ECD及IBM公式共同研制出第一片光盤以來，光盤經(jīng)歷了四代：⑴只讀存儲光盤這種光盤中數(shù)據(jù)是在光盤生產(chǎn)過程中刻入，顧客只能從光盤中重復(fù)讀取數(shù)據(jù)。這種光盤制造工藝簡樸，成本低，價格便宜，其普及率和市場占有率最高。⑵一次寫入多次讀出光盤這種光盤具備寫、讀兩種功能，寫入數(shù)據(jù)后不可擦除。⑶可擦重寫光盤顧客除了可在這種光盤上寫入、讀出信息外，還可以將已經(jīng)記錄在盤上信息擦除掉，然后再寫入新信息；但擦與寫需要兩束激光、兩次動作才干完畢。⑷直接重寫光盤這種光盤上實(shí)現(xiàn)功能與可擦重寫重寫光盤同樣，所不同是，此類光盤可用同一束激光、通過一次動作就擦除掉舊信息并錄入新信息。5.光信息存儲有哪些新技術(shù)？持續(xù)光譜燒孔和三維光信息存儲、電子俘獲光存儲技術(shù)、全息信息存儲、光致變色存儲。有機(jī)電致發(fā)光由哪五個環(huán)節(jié)完畢？答：1載流子注入；2載流子遷移；3載流子復(fù)合；4激發(fā)子遷移；5躍遷輻射。簡述OLED顯示屏長處。答：（1）發(fā)光亮度可達(dá)幾百至上萬坎德拉每平方米，普通電視是100坎德拉每平方米。低電壓驅(qū)動，十幾至幾伏，功耗低。有機(jī)材料易得，具備廣泛可選取性，諸多有機(jī)物都可實(shí)現(xiàn)紅綠藍(lán)發(fā)光。而無機(jī)材料難生長，特別是藍(lán)光材料。制備工藝簡樸易實(shí)現(xiàn)彩色化8.等離子體顯示有什么特點(diǎn)？答：長處（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備很強(qiáng)開關(guān)特性，能得到較高圖像對比度。（2）顯示質(zhì)量好，灰階可超過256級，色彩豐富，辨別率高，響應(yīng)快，響應(yīng)時間僅數(shù)ms。（3）有存儲特性，使得在大屏幕顯示時能得到較高亮度，因而制作高辨別率大型PDP成為也許。（4）剛性構(gòu)造，耐震動，機(jī)械強(qiáng)度高，壽命長。（5）制造工藝簡樸，投資小。缺陷工作電壓較高，不適當(dāng)在低氣壓環(huán)境下工作（防止填充氣體膨脹）。DLP投影顯示技術(shù)優(yōu)勢有哪些？答：（1）完全數(shù)字化顯示，這是ＤＬＰ獨(dú)有特色。反射顯示，光能運(yùn)用率高。先進(jìn)圖像質(zhì)量?？煽啃院芨?，系統(tǒng)壽命長。硅基液晶顯示屏ＬＣＯＳ特點(diǎn)。答：ＬＣＯＳ為反射式技術(shù)，光能運(yùn)用率遠(yuǎn)高于ＬＣＤ；耗電少，亮度高，辨別率高，響應(yīng)快；ＣＭＯＳ電路是成熟技術(shù)，成本低。激光加工長處。答：（1）加工對象范疇廣。由于是非接觸加工，加工中無加工助力，工件無機(jī)械變形，切熱變形極小。激光能聚焦到微米量級，既可進(jìn)行微區(qū)加工，也可進(jìn)行選取性加工，其精度是其她加工辦法難以比擬。節(jié)約能源和材料消耗。激光加工公害較小?？蛇M(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控加工。激光加工與計算機(jī)數(shù)控技術(shù)結(jié)合。特別是先進(jìn)飛秒激光加工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)亞微米、納米尺度高精習(xí)加工，甚至可以對細(xì)胞，基因進(jìn)行加工。飛秒激光加工脈沖持續(xù)時間只有飛秒量級，從主線上避免了熱款三存在和影響。較老式激光加工有哪些優(yōu)勢？加工過程非熱熔性加工精準(zhǔn)、質(zhì)量高?？杉庸と魏尾牧稀＜庸つ芰康秃男?。激光武器長處。答：（1）命中率高；（2）機(jī)動靈活；（3）無放射性污染；（4）不受電磁干擾；（5）效費(fèi)比高。激光制導(dǎo)特點(diǎn)。答：精度高，抗干擾能力強(qiáng)，制導(dǎo)系統(tǒng)體積小，重量輕。但受天氣影響大，因素在于大雨、濃霧使激光傳播受到限制。第八章1.請簡要列舉光子晶體光纖應(yīng)用。答：光纖通信，光子晶體光纖激光器，PCF超持續(xù)光譜應(yīng)用，PCF傳感應(yīng)用。2.光子晶體重要應(yīng)用答：光子晶體激光器和LED；高性能反射鏡；光子晶體超棱鏡，超透鏡，光子晶體偏振器；光子晶體光波導(dǎo)；光子晶體全光開關(guān)。3.周期性構(gòu)造材料與否存在光子禁帶重要取決于哪三個因素？答：兩種介質(zhì)介電常數(shù)（或折射率）差；介電填充率比；晶體構(gòu)造4.納米光電子材料種類答：半導(dǎo)體量子阱，量子線，量子點(diǎn)；金屬納米材料；碳納米管；硅納米線5.納米傳感器及納米光機(jī)電系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用答：納米探針；納米細(xì)胞探測器，納米光機(jī)電系統(tǒng)6.碳納米管長處答：碳納米管很輕，材料密度低，強(qiáng)度高、碳納米管場發(fā)射特性優(yōu)秀。納米構(gòu)造LED器件長處答：高發(fā)光量子效率、寬光譜范疇光發(fā)射、色飽和度優(yōu)于LCD和OLED、低激發(fā)能量態(tài)、可以通過熱激發(fā)、加電顯示時器件耗電更低、具備光化學(xué)和熱高穩(wěn)定性、制備工藝簡樸、適合旋涂法、噴霧沉積，壓印光刻，可制作柔性大面積器件納米光存儲種類答：金屬納米棒光存儲、一萬GB超級DVD光子晶體分類答：一維光子晶體，二維光子晶體，三維光子晶體光子晶體能帶效應(yīng)答：超校直效應(yīng)、超棱鏡效應(yīng)、超透鏡效應(yīng)、復(fù)折射效應(yīng)計算題探測器D*=cm·/W,探測器光敏器直徑為0.5cm，用于f=Hz光電儀器中，它能探測最小輻射功率為多少？解：一塊半導(dǎo)體樣品，有光照時電阻為50歐姆，無光照時電阻為5000歐姆，求該樣品光電導(dǎo)。解：G光=G亮-G暗=1/50-1/5000=0.0198（s）該樣品光電導(dǎo)即為所求。