东华大学《光电技术》第一章习题

《光电技术》习题第一章第一部分:1．已知表示光电导体的灵敏度的G（光电增益）=βτ/tL，式中β为量子产额；τ为光生载流子寿命；tL为载流子在光电导两极间的渡越时间，如果在光电导体中自由电子与空穴均参与导电，请推导：G=β(τnμn+τpμp)U/l2式中τn和τp分别为自由电子和空穴的寿命；μn和μp分别为自由电子和空穴的迁移率。2．简答P型与N型半导体杂质能级区别.3．比较直线性光电导与抛物线性光电导的主要特性。4．举一简例说明研究光电导的光谱分布有何实际应用。5．简述光生伏特效应与热释电效应的原因及其应用。6．观察图1.1.3-4，指出本征光电导与杂质光电导的长波限位置。7.设在半径为Rc的圆盘中心法线上，距盘圆中心为l0处有一个辐射强度为Ie的点源S，如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。l0SRc第7题图8.如图所示，设小面源的面积为As，辐射亮度为Le，面源法线与l0的夹角为s；被照面的面积为Ac，到面源As的距离为l0。若c为辐射在被照面Ac的入射角，试计算小面源在Ac上产生的辐射照度。用定义rreeAdILcos、ddeeI和ddSeeE求解。第二部分：11..正正透透镜镜的的共共同同特特征征是是中中心心厚厚度度比比边边缘缘厚厚度度厚厚;;负负透透镜镜的的共共同同特特征征是是中中心心厚厚度度比比边边缘缘厚厚度度薄薄。。2．单单片片正正透透镜镜是是一一个个最最简简单单的的放放大大镜镜。。3．工工作作在在物物镜镜焦焦面面附附近近的的透透镜镜称称为为场场镜镜4．探探测测器器与与浸浸没没透透镜镜平平面面间间或或胶胶合合或或光光胶胶，，使使像像面面浸浸没没在在折折射射率率较较高高的的介介质质中中。。它它的的主主要要作作用用是是显显著著地地减减小小探探测测器器的的光光敏敏面面积积，，提提高高信信噪噪比比。。55．．阶阶梯梯透透镜镜是是有有““阶阶梯梯””形形不不连连续续表表面面的的透透镜镜；；““阶阶梯梯””由由一一系系列列同同心心圆圆环环状状带带区区构构成成，，故故又又称称环环带带透透镜镜。。优优点点：：厚厚度度小小，，重重量量轻轻，，光光吸吸收收损损失失小小。。66．．设设球球面面曲曲率率半半径径为为RR，，则则球球面面镜镜的的焦焦距距为为RR／／22，，这这一一数数值值与与光光的的波波长长无无关关，，也也就就是是说说球球面面镜镜不不产产生生色色差差77．．光光锥锥为为一一种种非非成成像像的的聚聚光光元元件件，，可可增增加加光光照照度度或或减减小小探探测测器器面面积积的的作作用用88．．光光楔楔常常用用作作光光学学测测微微器器或或补补偿偿器器，，利利用用光光楔楔的的移移动动或或转转动动来来测测量量或或补补偿偿微微小小的的角角量量或或线线量量。。99．．干干涉涉滤滤光光片片主要功能是分割光谱带,常见的有:截止滤光片和带通滤光片10．光调制指的是使光信号的一个或几个特征参量按被传送信息的特征变化，以实现信息检测传送目的的方法。11．分别简答下列三个图调制方法（光强度调制）LeAsAcl0sc第8题图12．光波在传播时被超声波衍射的现象叫做声光效应。13．利用偏振光振动面旋转，实现光调制最简单的方法是用两块偏振器相对转动，按马吕斯定理，输出光强为__________，式中I0为两偏振器主平面一致时所通过的光强；α为两偏振器主平面间的夹角。14．克尔效应:指的是某些各向同性的介质在电场作用下变成各向异性，光束通过将会产生双折射现象。15.实验表明,克尔效应的两束偏振光的折射率之差ne-n0与电场E的平方成正比，而泡克耳效应的两束偏振光的折射率之差ne-n0与所加电场E成正比。16何为磁光效应？目前在磁光效应方面，主要是哪两种效应来获得光偏振调制？“法拉第”旋光效应偏振光在磁场内偏振面旋转的角度表达式如何？17．光的频率调制，主要是指光学多普勒频移18．波长调制有哪几种（至少举三种）？下图为利用热色物质颜色变化的波长调制来检测液体温度的示意图，说明其检测原理。19.放大器的电压放大系数通常是频率的复函数，可以写成_______.式中f是频率，ω是角频率,│Au(jω)│表示放大器的放大量与频率的关系，称为幅—频特性,φ(ω)表示放大器输出相对于输入的相位差与频率的关系,称为相—频特性,它们合称为放大器的频率特性,也称为频率响应。20.共模抑制比(CMRR)：差模增益和共模增益的比值。21.利用理想运算放大器的近似条件写出下列各图的u0的值图a图b图c图b为模拟微分器，图c为模拟积分器。22.上题的图b中，当输入为方波时，输出为_______；图C中，当输入为方波时，输出为________，当输入为正弦波时，输出为_____。23衰减很小的频带称为通带;衰减大的频带称为阻带;通带和阻带交界处的频率称为截止频率。24指出下面两图各何种滤波器，分别写出其传递函数及幅频特性表达式ui－++uoRR2C＋uIR’uOA－RRfCRR1RFC+-+iUoURR1RFC+-+iUoU26下图所示为开关电容滤波器,画出其等效电路并写出其传递函数27下图为迟滞比较器电路，请写出其迟滞宽度(上门限电压UIH和下门限电压UIL之差)ΔU表达式.28.下图为采样保持电路的原理图。请简要分析其工作原理