光电子技术题目与答案

第第#章答：以激光为载体，将信息加载到激光的过程，称为光束调制。光束具有振幅，频率，相位，强度，偏振等参量，可以应用某些物理方法使其参量置一，按照调制信号的规律变化，实现光束的调制，所以光束调制可以分为调幅，调频，调相和强度调制。实现激光光束调制的方法根据调制器与激光器的关系可以分为内调制和外调制，那么具体的激光光束调制方法常见的有电光调制，声光调制，磁光调制，直接调制。简述等离子体和等离子体显示板的工作原理。答：等离子体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离子组成的离子化气体状物质，它是除去固，液，气三态以外的物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，经过电场和磁场可以捕捉和移动等离子体，等离子体显示板是利用气体放电产生发光现象的平面显示的总称。等离子体显示板的基本原理是显示屏上排列有上千个密封的小低压气体室，电流激发气体使其发出肉眼看不见的紫外光，这种紫外光碰击后面玻璃上的红绿蓝三色荧光体，再发出我们在显示器上看见的可见光。说明自会聚彩色显像管的特点。答：精密直列式电子枪，开槽荫罩和条状荧光屏，精密环形偏转线圈。光在向列液晶中传播，9=n/4,试分析当B为0,n/4,n/2,3n/4,n,5n/4,3n/2,7n/4,2n时输出光的偏振态。答：相位差为0，n，2n为线偏振光。n/4,3n/4,5n/4,7n/4为椭圆偏振光。n/2,3n/2为圆偏振光。比较光子探测器和光热探测器的作用机理，性能及应用特点。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hv,所以光子效应对光波频率产生选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其影响速度比较快。光热效应与光子效应完全不同，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没有直接关系。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，因为温度升高是热累积的作用，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的影响。光子的基本特性答：光是一种以光速运动的光子流，光子和其他基本粒子一样有能量，动量和质量，光子的粒子属性和波动属性满足一下关系：（1）E=hv（2）m=E/c2（3）P=hk。光子具有两种可能的独立偏振态对应于光波场的两个独立偏振方向，光子具有自旋且自旋度为整数。纵向电光调制和横向电光调制各有何优缺点？答：纵向：优点：结构简单，工作稳定，不存在自然双折射。缺点：半波电压太高，特别是在调制频率较高时功率损耗比较大。横向：缺点：横向效应应用时，存在自然双折射产生的固有相位延时，和外加电压无关。在没有外加电压时，入射光的两个偏振分量通过晶体后其偏振面转过一个角度这对光调制应用非常不利，应设法消除。但必须采用两块晶体，结构相对复杂。优点：横向效应总的相位延迟不仅与所加电压成正比，而且与晶体的长宽比有关，所以增大长度或降低宽度都可以大大降低半波电压。说明注入电致发光和高场电致发光的基本原理。答：注入电致发光是在半导体PN结加正偏压时产生少数载流子注入，与多数载流子复合发光。高场电致发光是将发光材料粉末与介质的混合体或单晶薄膜夹持在透明电极板之间，外加电压由电场激励电子与空穴复合而发光。高场电致发光分为交流和直