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光电技术习题.doc

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第一章习题

1、解释概念:

辐射出射度,辐射强度,辐射亮度乙 e ,照度,稳定腔和非稳定腔,

光激励,放电激励,朗伯辐射体(或余弦辐射体)// 2、如图所示,设点源的辐射强度为/,它与被照面上x点处面积/—tv/-)

元办的距离为/,泌的法线与/的夹角为。。求点源在被照面办!,, 上产生的辐射照度。L―.一/

3、如下图所示,面积为的小面元为朗伯辐射体,辐射亮度为 5的“" 心,面源法线与/()的夹角为4;被照小面元的面积为AA”到面源勺距离为 Zoo若/o与面元A4c的法线夹角为计算小面源Ms在上产生的辐射照度。

4

第3题图

4、已知波长/l=400nm光的光视效率*= 0.0004 ,该波长上1W的光功率可以产生的光通量为多少?

5、假设人体辐射符合黑体辐射规律,人体的温度为310K,求其峰值辐射波长和辐射出射度。

6^简述题:

维恩位移定律;普朗克定律(公式);斯忒藩?玻尔兹曼定律;

7、什么是光视效能?什么是光视效率?在哪个波长光视效能最大?该波长的光

视效能和光视效率各是多少?

8、简述激光产生的条件、激光器各部分的作用是什么?

9、何谓激光的纵模和横模?基模激光束有什么特点?

10、固体激光器主要采用哪种泵浦方式?举几个固体激光器例子。气体激光器主要采用哪种泵浦方式?举几个气体激光器例子。

11、何谓激光器的Q值?调Q实质上是调节什么?调Q的目的是什么?

12、半导体激光器主要有哪些特性?

第二章习题

1、解释概念:大气窗口、电光效应、半波电压、声光效应、法拉第效应、弱导光纤;

2、简述大气对光辐射的衰减因素和主要吸收气体。在红外波段有哪几个窗口?

位于哪些波段?

3、何为大气湍流效应,大气湍流对光电探测系统有什么影响?

4、请设计一个电光光开关(详细组成),并说明其工作原理。

5、简述拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射产生的条件及其特点。

6、简述引起光纤衰减的原因。光纤的衰减特性用什么指标来衡量?它是如何定义的?石英光纤衰减最小的波长是多少?

7、光纤的折射率分布主要有那两种?平方律折射率分布光纤有什么特点?阶跃光纤单模传输的条件是什么?

KDP P2 4

H

电光调Q1S 件 连埃电微

电光调Q 激光器

8、 什么是光纤色散?色散对光纤通信系统有什么影响?简述产生光纤色散的原 因有哪些。

9、光纤色散和脉冲展宽之间有什么关系?

10、什么是非线性光学?

11、 非线性光学中的光学倍频是怎样产生的?

12、 某阶跃光纤,纤芯半径a=20|im,如果nl = 1.48, n2=1.46。当入射光波长为 1.31|im 时,

①计算光纤的规-?化频率。②若要使光纤单模传输,则纤芯半径应如何选择?

13、 下图为调Q YAG 激光器原理框图,其中,电光调Q 器件为一个用KDP 电 光晶体制成的光开关,YAG 为激光器工作物质。结合下图,请说说电光调Q 激 光器的工作原理。

AM **电?

第四章习题

1、 简述以下物理效应产生的机理:

热电导效应、光电导效应、光伏效应、热释电效应、温差电效应

2、 说说以下探测器性能参数的含义:

电流灵敏度和电压灵敏度、光谱灵敏度、噪声等效功率NEP 、归一化探测率D*、 上升时间、频率响应

3、 己知GaAs 晶体的禁带宽度Eg=1.4eV,求GaAs 探测器的探测的极限波长。

4、 说明产生光电导效应的条件。简述光电导探测器工作原理,并画出光导探测 器基本电路。

5、 简述PN 结光伏探测器工作原理。画出光导和光伏工作模式的基本电路。

6、 试比较光伏探测器和光电导探测器的性能特点。

7、 试比较光电探测器和光热探测器的性能和应用特点。

8、 请你结合某具体应用,谈谈如何选择光电探测器的种类和性能参数。

9、 简述光电倍增管的结构和工作原理

10、 什么是热释电探测器的居里温度?使用热释电探测器应注意哪些问题?

11、 说说测量探测器光谱响应曲线的方法。

第五章习题

1、 解释概念:孔径光阑、视场光阑、入射光瞳和出射光瞳、微通道板(MCP )、 像差、相对孔径和F 数(光圈)、调制传递函数、变像管

2、 简述CCD 成像器件的基本组成和工作原理。CCD 成像器件主要有哪些性能 指

标?

3、 无源像元结构和有源像元结构有什么异同?有源像元结构优点是什么?

4、什么是红外焦平面器件?红外焦平面器件有哪几个工作波段?分别举几个典型的探测器例子。

5、简述像管(像增强器)的组成和工作原理。

6、最小可分辨温差和最小可探测温差测量方法。

7、说说什么是扫描成像系统,什么是凝视成像系统。

8、说说光学系统的像差(球差、色差、彗差)产生的原因。

9、下图所示的光学系统由透镜I、L2和光阑B组成,B经过透镜L1所成的像为B',经过L2所成的像为B〃,轴上物点P经过光学系统成的像为P'。对于物点 P而言,请指出光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳。

10.将飞机看成点D标,飞机的辐射强度为1=5W/sr,飞机与探测系统的距离为 10km,假设传输距离R=10km时大气透过率T=0.6,现设^一个探测系统,探测系统的光

学镜头的有效口径D=10cm,请问,应该如何选择探测器的NEP才能保证探测到目标?第六章习题

1、简述黑白CRT(显像管)组成和基本工作原理。

2、试比较黑白CRT与彩色CRT显示器的主要差别。彩色CRT显示器是如何显示颜色的?

3、电视的点距(Dot Pitch)指什么?常见点距规格有哪些?

4、什么是液晶?为什么液晶显示驱动电压的波形必须是交流的,而且对?其直流分量还有一定的要求?

5、与TN-LED相比,STN-LED在结构上主要有哪些改进?通过这些改进,STN-LED 器件的性能有怎样的提高?

6、简述TN型液晶显示器件的结构、工作原理。

7、 TFT-LED液晶显示器件的工作原理。

8、什么叫做动态驱动中的“交叉效应”?说说TFT-LED是怎样解决“交叉效应” 的?

9、液晶电视背光源主要有哪些?

10、无滤色片的背光系统如何工作?

11、什么是等离子体(plasma ) ?简述PDP显示板的结构和显示原理。

12、比较等离子显示与液晶显示的性能特点。

13、什么是电致发光?有哪些发光类型。

14、简述有机发光显示器结构和显示原理

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