光電子技術(shù)答案-文庫吧資料
2025-06-24 19:33本頁面
【正文】 iSiO2界面處形成深度耗盡狀態(tài)，由于電子在那里的勢能較低，我們可以形象化地說：半導(dǎo)體表面形成了電子的勢阱，可以用來存儲電子。CCD的輸出信號有什么特點(diǎn)？答：構(gòu)成CCD的基本單元是MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)電容器。而光頻外差探測基于兩束光波在光電探測器光敏面上的相干效應(yīng)，所以光頻外差探測也常常稱為光波的相干探測。即，光電流是光電探測器對入射光功率的響應(yīng)。試求:(1)在（200700）W/光照下，保證線性電壓輸出的負(fù)載電阻和電壓變化值；（2）如果取反偏壓V=，求負(fù)載電阻和電壓變化值；（3），怎么辦？答：，即，,結(jié)電容為10pF，光照功率5時，拐點(diǎn)電壓為10V，偏壓40V，光照信號功率,試求；（1）線性最大輸出功率條件下的負(fù)載電阻；（2）線性最大輸出功率；（3）響應(yīng)截止頻率。故設(shè)計(jì)一種采用造價低，高可靠性和長壽命的CdS探測器和CdSe探測器作為路燈自動點(diǎn)亮器及AGC放大電路的光敏電阻。答：CdS探測器和CdSe探測器是兩種低造價的可見光輻射探測器，它們的特點(diǎn)是高可靠性和長壽命，因而廣泛應(yīng)用于自動化技術(shù)和攝影機(jī)中的光計(jì)量。答：用于測光的光源光譜特性必須與光電探測器的光譜響應(yīng)特性匹配；考慮時間響應(yīng)特性；考慮光電探測器的線性特性等。值得注意的是，以后將要介紹一種所謂熱釋電效應(yīng)是響應(yīng)于材料的溫度變化率，比其他光熱效應(yīng)的響應(yīng)速度要快得多，并已獲得日益廣泛的應(yīng)用。只是在紅外波段上，材料吸收率高，光熱效應(yīng)也就更強(qiáng)烈，所以廣泛用于對紅外線輻射的探測。所以，光熱效應(yīng)與單光子能量h的大小沒有直接關(guān)系。光熱效應(yīng)和光子效應(yīng)完全不同。光子能量的大小，直接影響內(nèi)部電子狀態(tài)改變的大小。答：光子效應(yīng)是指單個光子的性質(zhì)對產(chǎn)生的光電子起直接作用的一類光電效應(yīng)。⑵ ，⑶ 若布喇格帶寬Df=125MHz，衍射效率降低多少？，⑷ 用公式和計(jì)算。⑴ 證明此掃描器只能產(chǎn)生正常布喇格衍射； ⑵ 為獲得100%的衍射效率，聲功Ps率應(yīng)為多大？⑶ 若布喇格帶寬Df=125MHz，衍射效率降低多少？⑷ 求可分辨點(diǎn)數(shù)N。聲波沿光軸方向傳播，聲頻fs=150MHz，聲速vs=180。如圖 聲波7. 用PbMoO4晶體做成一個聲光掃描器，取n=，M2=180。解：對每個聲頻率，具有許多波矢方向不同的聲波分量都能引起光波的衍射。解：,已知，H，,由,可求得，再代入求得，即可解出。5一個聲光調(diào)制器，對HeNe激光進(jìn)行調(diào)制。解：（1） 互成（2） ，其中括號內(nèi)就是縱向電光效應(yīng)的半波電壓，即，減小d增加L可以減小半波電壓，與單塊晶體調(diào)制器比較其半波電壓減小了。角，從而使和兩個分量之間產(chǎn)生p/2的固定相位差。試求此時光在晶體中的渡越時間及引起的哀減。15. 光波水下傳輸有哪些特殊問題？解：傳播光束的衰減特性，前向散射和后向散射。一般說來，單模光釬的脈沖展寬與色散有下列關(guān)系，式中，是總色散，光釬長度，是光信號的譜線寬度。一段長的自聚焦光纖與光學(xué)透鏡作用類似，可以匯聚光線和成像。證明：由折射定律知，折射率越高，折射角越小，光線一定向折射率高的地方偏斜 n13今有一的自聚焦光纖，試畫出一束平行光和會聚光線入射其端面時，光纖中和輸出端面上的光線圖，并說明為什么？解：平方律折射率分布光纖的可表示為其中為工程上定義的纖芯和包層間的相對折射率差。所以弱導(dǎo)的基本含義是指很小的折射率差就能構(gòu)成良好的光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，而且為制造提供了很大的方便。從理論上講，光纖的弱導(dǎo)特性是光纖與微波圓波導(dǎo)之間的重要差別之一。由公式和計(jì)算。）/cm取韋爾德常數(shù)為V=180。證明：當(dāng)入射光強(qiáng)為時，布喇格聲光衍射的1級衍射光強(qiáng)的表達(dá)式可寫成 ，可以用聲致折射率的變化來表示，既，且這樣就有9考慮熔融石英中的聲光布喇格衍射，若取l0=, n=, vs= m/s, fs=100MHz，計(jì)算布喇格角。證明：運(yùn)用晶體橢球方程和光波在晶體中的傳播特性及自然雙折射原理7. 若取vs=616m/s，n=， fs=10MHz，l0=，試估算發(fā)生拉曼納斯衍射所允許的最大晶體長度Lmax=?由公式計(jì)算。的光程差為半個波長（相應(yīng)的相位差為p）時所需要加的電壓，稱為半波電壓。5. 何為電光晶體的半波電壓？半波電壓由晶體的那些參數(shù)決定？當(dāng)光波的兩個垂直分量Ex162。證明縱向運(yùn)用時的相位延遲為。當(dāng)晶體未加外電場時，主軸坐標(biāo)系中折射率橢球由下方程描述當(dāng)晶體施加電場后，其折射率橢球就發(fā)生變形，橢球方程變?yōu)橛捎谕饧与妶龅淖饔?，折射率橢球各系數(shù)隨之發(fā)生線形變化，其變化量定義為 式中稱為線性電光系數(shù)。這種湍流狀態(tài)將使激光輻射在傳播過程中隨機(jī)地改變其光波參量，使光束質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，出現(xiàn)所謂光束截面內(nèi)的強(qiáng)度閃爍、光束的彎曲和漂移（亦稱方向抖動）、光束彌散畸變以及空間相干性退化等現(xiàn)象，統(tǒng)稱為大氣湍流效應(yīng)。根據(jù)大氣的這種選擇吸收特性，一般把近紅外區(qū)分成八個區(qū)段，將透過率較高的波段稱為大氣窗口。對某些特定的波長，大氣呈現(xiàn)出極為強(qiáng)烈的吸收。22如圖141所示，玻璃塊周圍介質(zhì)（水），若光束射向玻璃塊的入射角為，問玻璃塊的折射率至少應(yīng)為多大才能使透入光速發(fā)生全反射？n 解：設(shè)玻璃的折射率為由折射定律得（式中=90 ），且時發(fā)生全反射，所以玻璃的折射率滿足，由此解得玻璃的折射率。解：已知平面光波的想速度，將n=。=，/181。且光振動方向在Ⅰ、Ⅲ象限內(nèi)。解：氦氖激光器的小信號增益系數(shù)可表示為 （1） 式中為自發(fā)輻射躍遷幾率，而多普勒加寬線寬 式中氖原子量M=20,而T=
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