光电子学考试复习题

1、 选择题非均匀加宽工作介质中反转粒子数与频率的关系出现烧孔效应的根本原因是均匀加宽：B.增益饱和效应：C.小信号增益：D.非均匀加宽：在单位受光而积上所接受的辐射通量，称为辐射出射度Me :B.辐射强度Ic :C.辐射亮度Le :D.辐射照度Ee :下而那种跃迁产生的光具有较好的相干性A.受激辐射：B.自发辐射：C.受激吸收：D.碰撞：光辐射在半导体的PN结上，产生了光生电动势和光生电流，光生电流的方向是A.由N到P ；B.由P到N ：如右图所示，某一长度为2L的光学谐振腔允许的纵模有5个（虚线代表增益等于损耗时的g（U）值），其振荡频率分别为Uq_2、Uqj、U q、Vq+HUq+2 ，如果

2、苴它条件不变，但谐振腔的长度缩短为L, 则谐振腔允许的振荡纵模为 TOC o 1-5 h z A Uq.2、 ql、人、U q+1:B B U 、 Uq. U q+1:C Uq、Uq、 U q+】、 q+2:D Uq2、u 0 q+l 0 q4-2小信号增益意味着增益系数G与光强I的关系是AG随着I的增加而增加G随着I的增加而减少：CG与I的变化无关:DG随着I的增加趋于饱和状态:在激活介质中实现能级间粒子数反转的必须具备A.亚稳态能级：B.激励能源：足够髙的抽运速率：D.亚稳态能级和激励能源：与热探测方法相比，光电探测方法具有那些特点？A.无选择性，响应时间长：B.无选择性，响应时间短；C.

3、选择性好，响应时间短：D.选择性好，响应时间长：红外探测器工作时，通常置于液氮（4k）、液就（38k）等低温环境下，苴目的是克服A.倍增噪声：B. 1/u噪声：C.产生一复合噪声:D.热噪声:B.红宝石激光器D.发光二极管:10下列哪一种器件的单色性最差 A. HcNc激光器：C.半导体激光器:11nz分别表示电磁波在晶体中沿x、y. z方向振动的电矢量的折射率，问：双轴晶 体属于下而那种情况？A. nx=ny=m :B nx=nyHih :Cnz =nynx :D应工眄工皿 ：下而哪种描述是正确的？A.通过改变电光晶体的长度与厚度，可使纵向电光调制半波电压降低:通过改变电光晶体的长度与厚度，

4、可使横向电光调制半波电压降低：横向电光调制的相位延迟与晶体的长度厚度之比无关；纵向电光调制的相位延迟与晶体的长度厚度之比有关。在单位受光而积上所接受的辐射通量，称为A.辐射出射度Me :B.辐射强度Ic :C.辐射亮度Le :D.辐射照度Ec ；某激光器发出的激光的频率宽度为1MHz,则英相干时间和相干长度分别是1/C 1 7%1A. 106s, 300m :B. 106s, 3000m :C. 106s, 300m :D. 108s, 3m :右图是光学谐振腔稳宦条件示意图，属于平行平面光学谐振稳 定腔（心=&=8）的点是A. D :B. E, O ；C. C A :D. D, E :下列哪

5、一种激光器可采用调Q技术和锁模技术A. CO?激光器：B.掺钱轮铝石榴石激光器；B.掺钱铉铝石榴石激光器：D. CO2激光器 ：C.双异质结半导体激光器 ：D. Hc-Nc激光器：下列哪一种激光器可形成中心波长为0.6328 u m的激光发射A. Hc-Nc激光器；C.红宝石激光器 ：如图是横模激光光斑，其模式符号按abed的排序分 别 是A.BCDTEMn、TEMoo、TEM（3、TEMb :TEWS、TEM【i、TEMk,、TEM03 :TEMoo、TEM3、TEM13、TEMn :TEN4u3、TEM13、TEMoo、TEM11 :B硒光电池:D.光电倍增管下列哪一种器件不是利用内光电效

6、应制成的器件A.硫化铅探测器：C.肖特基光电二极管：在普通PN结型光电二极管中的P区与N区之间加一层本征层，便构成了 PIN光电二极 管，问：加本征层的目的是A.扩展P区：B.扩展N区：C.扩展耗尽层：D.缩短耗尽层：小信号增益意味着增益系数G与光强I的关系是A. G随着I的增加而增加：B. G随着I的增加而减少：cG与I的变化无关:DG随着I的增加趋于饱和状态:与热探测方法相比，光电探测方法在光辐射的探测方而具有那些特点？A.无选择性，响应时间长；C.选择性好，响应时间短：对于不满足泡里不相容原理的光子，21.22.23B无选择性，响应时间短： D.选择性好，响应时间长。具有能量E的几率为1

7、A i+e（E-EF）/kTB giEi 以T ；1 muD欣爲严EC尹知旧要使光波入射到平板波导后成为导模，传播常数B必须满足A. koniB k（）nz ；B kon?3 koni；C. P kon2B.D.自发辐射: 碰撞:光线从光密介质向光疏介质入射时，如果入射角从0c（全反射临界角）变到n/2,则反 射光相对于入射光产生的全反射相移是A. 0 到 ”/2 :C.刃/2到n :下列哪一种器件不是利用内光电效应制成的器件A.硫化铅探测器：C.肖特基光电二极管：B. n 到 0 : D. 0 到 Ji :B.硒光电池:D.光电倍增管半波电压是表征电光晶体调制特性的重要参数，半波的含义是：垂

8、直于光波传播方向的平而上两个互相垂直的电场矢量分量的相位差为AH :C 2n :B n/2D. 0 o论述题1 图示为由两平行平而镜组成的谐振腔（腔长为L、 两反射镜的反射率分别为rHr2）,设初始光强为Io, 内部损耗系数为（，试推导岀形成激光所必须满 足的阈值条件。2.固体激光器中为什么要釆用调Q技术？简述调Q激光器的基本原理。3 简述光伏效应的产生过程。4.光电倍增管是光电子发射型光检测湍，适用于微弱光信号的检 测，简述其工作原理。Cli非均匀加宽工作物质中反 转粒子数与频率的关系图 如右图所示，非均匀加宽工作介质中反转粒子数与频率的关系岀现了一个以0八为中心 的洞（即烧孔效应），分析其

9、形成机理。给出线型函数的左义、表达式、归一化特点，并结合英图给出谱线宽度的左义。给出受激辐射的宦义、受激发射几率W21的表达式及物理意义。8说明均匀加宽谱线单模激光器的输岀功率与腔内光强的关系、最佳透过率的物理意义。简述纵向电光调制与横向电光调制的主要差别。根据半导体激光器的材料与结构特点，说明半导体激光器产生的原理。三、计算题谐振腔的一个反射镜的曲率半径与腔长的关系为Ro =-3L,讨论Ri的取值情况并图示 给出构成稳泄腔的区域。在增益介质中，一束光从x=0处发出，光强为1（）。经过5cm后，光强增加一倍。当光强达 到8 1）时，光所传皤的距离是多少？在常温下，GaAs的禁带宽度是1.35e

10、V,采用Hc-Nc激光（入=0.6328 u m）照射，入射光 强度是2mW,若GaAs半导体的反射率是0.3,而且认为透射光子全部被吸收。求GaAs半 导体的阈值波长X t及光生电流Ip。光电倍增管的阳极灵敏度为1OOA. lnr1,标明阳极额左电流是200 nA.这两个数据有没 有矛盾？如果光阴极而积是2cm2,入射到阴极上的极限光照度是多少？已知某能级的自然宽度为30MHz,求粒子在该能级的自然寿命。当压强增加使原子间的 碰撞时间缩短到l（Ps时，粒子在该能级上的寿命是多少？谐振腔里两个反射镜的曲率半径份别为40cm.80cm,求实现稳上腔工作时，腔长的取值范弗I。某一中心波长为l5um的光波，其频率宽度为3X1O5MHz,相应的波长宽度是多少？。