《光電子技術(shù)及應用》課后練習題、自測題及答案

第一章練習題

一、單選題

1.電磁波具有的性質(zhì)有（）

A.電場、磁場和波的傳播方向滿足右手定則B.具有偏振

C.電場和磁場相位同步D.電場與磁場存在相互依存關系

2.光輻射按照波長分為（）

A.紫外輻射B.可見光輻射C.紅外輻射D.X射線輻射

3.下面有關輻射度學與光度學的說法正確的有（）

A.輻射通量輻射度學中的基本量B.發(fā)光強度是光度學中基本量

C.光度學只適用于可見光光波段D.余弦輻射體的輻射出射度只與輻射亮度

有關

4.一絕對黑體在溫度Ti=1450K時，輻射峰值所對應的波長為Q,當溫度降為725K

時，輻射峰值所對應的波長為入2,則貓/船為（）

A.V2B.KyC.2D.1/2

5.原子可以通過自發(fā)輻射和受激輻射的方式發(fā)光，它們所產(chǎn)生的光的特點是：

（）

A.兩原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的，受激輻射的光與入射光是不相干

的

B.兩原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的，受激輻射的光與入射光是相干

的

C.兩原子自發(fā)輻射同頻率的光是不相干的，受激輻射的光與入射光是不相干

的

D.兩原子自發(fā)輻射同頻率的光是相干的，受激輻射的光與入射光是相干的

6.在激光器中利用光學諧振腔（）

A.可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的單色性

B.可提高激光束的單色性，而不能提高激光束的方向性

C.可同時提高激光束的方向性和單色性

D.即不能提高激光束的方向性，也不能提高激光束的單色性

7.發(fā)生受激輻射時，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電子的電勢能Ep、電子動能Ek

的變化關系是（）

A.%增大、&減小、&減小B.Ep減小、反增大、以減小

C.Ep增大、Ek增大、&增大D.￡p減小、&增大、公不變

8.處于基態(tài)的氫原子，能夠從相互碰撞中或從入射光子中吸收一定的能量，由基

態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。已知氫原子從基態(tài)躍遷到〃=2的激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為

10.2eK如果靜止的氫原子受其他運動的氫原子的碰撞躍遷到該激發(fā)態(tài)，則運動

的氫原子具有的動能（：）。

A.一定等于10.2eVB.一定大于10.2eV,且大的足夠多

C.只要大于10.2cV,就可以D.一定等于10.2cV的整數(shù)倍

9.2014年諾貝爾物理學獎的獎杯由赤崎勇、天野浩與中村修二共舉，照亮獎杯的，

是他們發(fā)明的（）LED.

A.藍光B.紅光C.綠光D.紫光

10.資源三號02星激光測距儀在500公里軌道高度上可以實現(xiàn)1m的測量精度和

0.15米的測量分辨率，用它從衛(wèi)星上打出一束激光，通過測量激光折返跑的時間

和角度，就能計算出地表某一點的相對高度，從而獲得地表的特征信息。這就好

比從太空向地面用激光伸出一把無形的尺子，尺子的最小刻度只有（）厘米。

A.15B.1.5C.1OD.1

11.北京時間2017年10月3日17時45分許，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布將

2017年諾貝爾物理學獎授予美國麻省理工學院教授RainerWeiss,加州理工學院

教授KipStephenThorne和BarryClarkBarish,以表彰他們在LIGO探測器和引力

波觀測方面的決定性貢獻。LIGO的全稱是激光干涉儀引力波天文臺，該裝置主

要利用（）干涉儀的基本原理。

A.楊氏雙縫B.牛頓環(huán)C.邁克爾遜D.光柵

二、填空題

12.頻率為600kHz到1.5MHz的電磁波其波長由m到m0

13.按照波長分，電磁波主要有o

14.紅外輻射其波長范圍在,通常分為三部分o

15.激光器的基本結(jié)構(gòu)包括三部分，即、和。

16.光和物質(zhì)相互作用產(chǎn)生受激輻射時，輻射光和照射光具有完全相同的特性，這

些特性是指O

17.產(chǎn)生激光的必要條件是，激光的三個主要特性是。

18.人體的溫度以365C計算，如把人體看作黑體，人體輻射峰值所對應的波長

為O

19.已知氫原子基態(tài)的能量為-13.6eV,當基態(tài)氫原子被12.09eV的光子激發(fā)后，其

電子的軌道半徑將增加到玻爾半徑的倍。

20.若電子被限制在邊界x與1之間，AA-=0.5A,則其動量工分量的不確定量近似

為o

21.普朗克公式為o

三、計算題

22.已知垂直射到地球表面每單位面積的日光功率（稱

太陽常數(shù)）等于1.37xl（）3w/m,地球與太陽的平均距

離為1.5xl（）8km,太陽的半徑為6.76x105km。（1）求I

太陽輻射的總功率；（2）把太陽看作黑體，試計算太.

陽表面的溫度。'1.

圖1.19均勻余弦發(fā)射圓盤

23.計算如圖1.19所示的均勻余弦發(fā)射圓盤在軸上一點產(chǎn)生的垂直照度，設盤的

半徑為R,亮度為Bo

24.為使He-Ne激光的相干長度達到1km,它的單色性△浦筋應是多少？

25.試證明：由于自發(fā)輻射，原子在E2能級的平均壽命Ts=l/A2i。

26.已知凸凹腔凡=1切、R2=2m,工作物質(zhì)長〃二0.5m、〃=1.52,求腔長L在

什么范圍內(nèi)是穩(wěn)定腔。

27.激光器的光脈沖的持續(xù)時間為1.0x10-%,波長為692.4nm,激光器的發(fā)射功

率為l.OxlOiW,求每個光脈沖的長度為多少？

四、復雜工程與技術(shù)題

飛秒激光具有非常高的瞬時功率，可達到百萬億瓦，它能聚焦到比頭發(fā)的直

徑還要小的空間區(qū)域，使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數(shù)

倍。請設計一種飛秒激光制作微光學器件的加工平臺，編寫相關刻寫程序，利用

高重復頻率飛秒激光在鋸酸鋰內(nèi)部刻寫制作二維光柵。

第一章練習題參考答案

一、單選題

l.ABCD2.ABC3.ABC4.D5.B6.C7.B8.B9.A10.A

二、填空題

11.50(),30()

12.無線電波，紅外光，可見光和紫外光，X射線，y射線

13.0.77—lOOOgm,近紅外，中紅外和遠紅外

14.泵浦源，諧振腔和激活介質(zhì)

15.頻率，相位，振幅及傳播方向

16.受激輻射，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，諧振腔；方向性好，相干性好，亮度高

17.935pm

IR.9

19.1.3x10-25版.〃「

87dle21

u(X,T)=

20.

三、計算題

21.解：(1)根據(jù)距離立方反比定律巨=/,/相,

J=3.028x10?sVV/5r

太陽的輻射強度為Ie=EeR。

得到太陽的總功率為①，=4%=3.8X1026W

(2)太陽的輻射亮度為L,=-=1.989X107W/(CW2.5T)

A

太陽的輻射出射度為=4乃=6.25x107W/

太陽的溫度為丁=；二5761K

22.解：r2=r,2-z2,cos6-cosO'-/zdS=FbcpdF

77^77

d①'8dseosOcos。'

由：dE

dS「

2

廠cfBcos?3fJ,c-zrdrTTRB

R2+Z2

23.解：設相干時間為r,則相干長度為光束與相干時間的乘積，即4=「c

根據(jù)相干時間和譜線寬度的關系△?=■!■=￡

TL,

又因為—=—,%=二，4)=632.8/77??

4%)丸

由以上各關系及數(shù)據(jù)可以得到如下形式：

單色性二四=包=4=63：8〃〃?=6.328x1()7°

4%L\012nm

24.證明：若t=0時刻，單位體積中E2能級的粒子數(shù)為mo,則單位體積中在t-t+dt

時間內(nèi)因自發(fā)輻射而減少的E2能級的粒子數(shù)為：

-dn2=A21n2dt=%％)"%'力

故這部分粒子的壽命為t,因此E2能級粒子的平均壽命為

J。必21〃20，”小1

“20

25.解：設兩腔鏡M和的曲率半徑分別為4和R2，N=-lm,&=2m

工作物質(zhì)長/=().5m,折射率〃=1.52

根據(jù)穩(wěn)定條件判據(jù):

(1)

其中

Lr=(L-l)+-?2)

n

由(1)解出2m>￡'>1m

由(2)得

L=r+o.5x(i--—)=r+o.i7

所以得到：1.52

2.17m>L>1.17m

第二章練習題

一、選擇題

1.光波在大氣中傳播時，引起的能量衰減與（）有關。

A.分子及氣溶膠的吸收和散射B.空氣折射率不均勻

C.光波與氣體分子相互作用D.空氣中分子組成和含量

2.激光在大氣中傳播時，分子散射系數(shù)與光波長的()o

A.平方成正比B.平方成反比C.四次成正比D.四次方成反比

3.光波在一般大氣中傳播時，可能會出現(xiàn)（

A.瑞利散射B.干涉C.折射D.湍流

4.電光晶體的非線性電光效應主要與（）有關。

A.外加電場B.激光波長C.晶體性質(zhì)D.晶體折射率變化量

5.拉曼-納斯衍射的特點有（

A.形成與入射方向?qū)ΨQ分布的多級衍射光B.衍射效率與附加相位延遲

有關

C.只限于低頻工作，只具有有限的帶寬D.聲光介質(zhì)可視為“平面相位

柵”

6.光纖是一種能夠傳輸光頻電磁波的介質(zhì)波導,其結(jié)構(gòu)上由（）組成。

A.纖芯、包層和護套B.單模和多模C.塑料、晶體和硅D.階躍和梯度光纖

7.2009年10月6日授予華人高銀諾貝爾物理學獎，提到光纖以SiCh為材料的主

要是由于（)o

A.傳輸損耗低B.可實現(xiàn)任何光傳輸C.不出現(xiàn)瑞利散射D.空間相干性

好

8.KDP晶體沿Z（主）軸加電場時，折射率橢球的主軸繞Z軸會旋轉(zhuǎn)（）。

A.45cB.90°C.3（PD.根據(jù)外加電壓有關

9.哥白尼哨兵1號衛(wèi)星和哨兵2號衛(wèi)星，及歐洲電球觀測項目都配有激光通信終

端，它將大大加快實時數(shù)據(jù)和大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬷行牡乃俣取DRS-A是

EDRS空間數(shù)據(jù)公路項目的第一中繼衛(wèi)星，于2016年1月30日發(fā)射，成功地發(fā)

送了由哨兵1A衛(wèi)星拍攝的首張圖像。空間數(shù)據(jù)公路系統(tǒng)將在太空提供高達每秒

（）千兆比特的高速激光通信。

A.1.8B.2C.2.3D.4

10.2016年7月，我國發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星，并在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)

星和地面之間的量子通信，構(gòu)建一個天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

量子通信的核心環(huán)節(jié)：密鑰（加密、解密的鑰匙）傳輸實驗。這意味著，世界上

首封絕對不會被截、被破、被復制的密信，將要誕生。量子通信技術(shù)，卻因光量

子的物理特性，決定了這種傳輸方式的絕對安全，首先，單光子（）,如

果在天上的光子射向地面的過程中被劫持，那么地面上就一定無法再接受到這粒

光量子了，這會讓接收方及時警惕情報已被盜。其次，量子態(tài)不可復制，處于量

子態(tài)的粒子，一旦被復制，原來的粒子也就毀了。

A.不可被竊取B.不可被分割、測量C.不可被調(diào)制D.不可被顯示

二、是非題

11.某些晶體在外加電場的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當光波通過此介質(zhì)時，

其傳輸特性就受到影響而改變，這種現(xiàn)象稱為電光效應。

12.KDP晶體沿Z（主）軸加電場時，由雙軸晶變成了單軸晶體。

13.在聲光晶體中，超聲場作用像一個光學“相位光柵”，其光柵常數(shù)等于光波波長。

14.磁致旋光效應的旋轉(zhuǎn)方向僅與磁場方向有關，而與光線傳播方向的正逆無關。

15.大氣分子在光波電場的作用下產(chǎn)生極化，并以入射光的頻率作受迫振動。

16.某些晶體在外加電場的作用下，其折射率將發(fā)生變化，當光波通過此介質(zhì)時，

其傳輸特性就受到影響而改變，這種現(xiàn)象稱為電光效應。

三、填空題

17.光波在大氣中傳播時，由于（）會引起光束的能量衰減；由于（）的振

幅和相位起伏。電致折射率變化是指（）。

18.磁光效應包括法拉.第旋轉(zhuǎn)效應、克爾效應和磁雙折射效應等。其中最主要的是

（）效應，它使一束線偏振光在外加磁場作用下的介質(zhì)中傳播時，其偏振方

向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

19.若超聲頻率為啟那么光柵出現(xiàn)和消失的次數(shù)則為2人因而光波通過該介質(zhì)

后所得到的調(diào)制光的調(diào)制頻率將為聲頻率的（）倍。

四、簡答題

20.概括光纖弱導條件的意義。

21.何為電光晶體的半波電壓？半波電壓由晶體的哪些參數(shù)決定？

五、計算題

22.在半波電壓對KDP晶體縱向電光調(diào)制中，一束激光波長為1.00卬〃時，計算

縱向半波電壓。

23.一束線偏振光經(jīng)過長L=25a%直徑0=1。〃的實心玻璃，玻璃外繞225（）匝

導線，通有電流/=5A。取韋爾德常數(shù)為￡0.25x10-5（，）/cm",試計算光的旋轉(zhuǎn)

角仇

24.利用應變S與聲強的關系式廢=為，證明一級衍射光強人與入射光強/。之

比為"_1就2尸〃6（取近似J：e）//）。

六、復雜工程與技術(shù)題

25.LiNbO3具有鐵電性，其晶系結(jié)構(gòu)為三角晶系結(jié)構(gòu)，且熱電、壓電特性良好，

有較好的電光參數(shù)，有較好的非線性效應，這使得鋸酸鋰晶體被廣泛應用于光學

和集成光學領域。其中鋸酸鋰晶體可以用于Q■開關、光放大調(diào)制器、光束轉(zhuǎn)換

器、光波導、光柵等眾多領域，請設計并制作一種鋸酸鋰基光波導耦合器。

第二章練習題參考答案

一、選擇題

I.ABCD2.D3.ABCD4.AC5.ABCD6.A7.A8.A9.A10.B

二、是非題

911J12.x13.x14.x15.716.4

三、填空題

17.大氣氣體分子及氣溶膠的吸收和散射；空氣折射率不均勻；晶體介質(zhì)的介電系

數(shù)與晶體中的電荷分布有關，當晶體被施加電壓后，將引起束縛電荷的重新分布,

并導致離子晶格的微小形變，從而引起介電系數(shù)的變化，并最終導致晶體折射率

變化的現(xiàn)象。

18.法拉第旋轉(zhuǎn)

19.2

四、簡答題

2（）.答：從理論上講，光纖的弱導特性是光纖與微波圓波導之間的重要差別之一。

實際使用的光纖，特別是單模光纖，其摻雜濃度都很小，使纖芯和包層只有很小

的折射率差。所以弱導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

結(jié)構(gòu)，而且為制造提供了很大的方便。

21.答：當光波的兩個垂直分量后、6的光程差為半個波長(相應的相位差為加

時所需要加的電壓，稱為半波電壓。縱向半波電壓—主要由光波長2、

2〃汰3

。光折射率〃“和電光系數(shù)&共同決定。

五、計算題

22.解：由KDP縱向半波電壓的公式匕=其中

2〃譏3

l2

no=1.51,y63=23.6x10m/V

有VT=^—=5825V

2,辦63

NI

23.解：由公式。=或、。=丫”和H=——計算，

L

即可得到光的旋轉(zhuǎn)角度。==3.125x103()

24.證明:

由

由

?2

生1

得/2/32

(2(

力--

XLX2PS

將§2=四帶入得

第三章練習題

一、選擇題

1.光調(diào)制按照調(diào)制方式分類分有（）等，所有這些調(diào)制過程都可以歸

結(jié)為將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上。

A.振幅調(diào)制B.強度調(diào)制C.相位調(diào)制D.頻率調(diào)制

2.激光調(diào)制器主要有（)

A.電光調(diào)制器R.聲光調(diào)制器C.磁光調(diào)制器D.壓光調(diào)制器

3.激光調(diào)制按其調(diào)制的性質(zhì)有（)

A.連續(xù)調(diào)制B.脈沖調(diào)制C.相位調(diào)制D.光強調(diào)制

4.要實現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制，必須進行三個過程，就是（)o

A.編碼一抽樣T量化B.編碼T量化一＞抽樣C.抽樣T編碼―量化D.抽樣一

量化T編碼

5.為了實現(xiàn)對光的波動參數(shù)（如相位）的調(diào)制，可利用下列光電裝置（)

A.磁光調(diào)制器B.聲光調(diào)制器C.相位法光波測距機D.光學干涉儀

6.克爾效應屬于（)

A.電光效應B.磁光效應C.聲光效應D.以上都不是

7.電光調(diào)制器是基于(）效應的器件

A.泡克耳B.克爾C.光電D.光電導

8.在激光調(diào)制過程中“攜帶”的信號可以是（)

A.語言B.文字C.圖像D.符號

9.電光調(diào)制器中調(diào)制晶體材料有（)

A.磷酸二氫鉀B.磷酸二笊鉀C.磷酸二氫錢D.氯化銅

10.直接調(diào)制是把要傳遞的信息轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǎ┬盘栕⑷氚雽w光源，從而

獲得調(diào)制光信號。

A.電流B.電壓C.光脈沖D.正弦波

二、是非題

11.為了獲得線性電光調(diào)制，通過引入一個固定%相位延遲，一般該調(diào)制器的電

壓偏置在T=50%的工作點上。

12.在磁光調(diào)制中的磁性膜表面用光刻方法制作一條金屬蛇形線路，主要為了實

現(xiàn)交替變化的磁場。

13.一般聲光調(diào)制器中的聲波是由超聲發(fā)生器直接作用在光波上實現(xiàn)的。

14.在磁光晶體中，當磁化強度較弱時，旋光率a與外加磁場強度是成正比關系。

15.一般聲光調(diào)制器中的聲波可以是駐波，也可以是行波。

16.電光掃描是利用電光效應來改變光束在空間的傳播方向。

17.當光波通過磁性物質(zhì)時，其傳播特性發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為磁光效應。

18.在電光調(diào)制器中作為線性調(diào)制的判據(jù)是外加調(diào)制信號電壓的相位差不能大于

Irado

19.電光數(shù)字式掃描是臼電光晶體和雙折射晶體組合而成。

20.機械掃描技術(shù)利用反射鏡或棱鏡等光學元件，采用平移實現(xiàn)光束掃描。

三、填空題

21.激光調(diào)制器中的內(nèi)調(diào)制是指o

22.光束的頻率調(diào)制和相位調(diào)制統(tǒng)稱為調(diào)制。

23.聲光調(diào)制中的布拉格衍射只出現(xiàn)級衍射光。

24.橫向電光調(diào)制的半波電壓是縱向電光調(diào)制半波電壓的倍。

25.實驗證明：聲光調(diào)制器的聲束和光束的發(fā)散角比為,其調(diào)制效果最

佳。

四、簡答題

26.簡述光束調(diào)制的基本原理。

五、計算題

27.在電光掃描過程中，如果光束沿y方向入射到長度為L,厚度為d的KDP電

,2

光晶體，當取L=d=h=\cnu763=10.5X10/H/V,no=1.51,V=l()0()V時，求出射

光束與入射光束的偏轉(zhuǎn)角是多少？

28.在電光調(diào)制器中，為了得到線性調(diào)制，在調(diào)制器中插入一個%波片，波片的

軸向如何設置最好？若旋轉(zhuǎn)%波片，它所提供的直流偏置有何變化？

六、復雜工程與技術(shù)題

29.測量玻璃應力雙折射的方法主要有偏光干涉法、1/4波片法、光強比值法、

Tardy定量測試法、Babinel補償器法、KD*P晶體電光調(diào)制法等。為在工程上了

實現(xiàn)高準確度的測量，并成為實用可靠的內(nèi)應力測量系統(tǒng)，一般選擇增加樣品長

度，基于總內(nèi)應力隨長度線性增加的假設，以得到單位長度的內(nèi)應力值。請采用

磁光調(diào)制法用于玻璃內(nèi)應力測量的實現(xiàn)原理，設計一種可行技術(shù)方案，使得測量

操作繁瑣、耗時長、人工操作影響測量準確度。

第三章練習題參考答案

一、選擇題

l.ABCD2.ABC3.CD4.D5.B6.B7.C8.ABCD9.ABCD

10.A

二、是非題

11J12.413.x14.，15J16J17、18K19J20.x

三、填空題

21.加載信號是在激光振蕩過程中進行的，以調(diào)制信號改變激光器的振蕩參數(shù)，從

而改變激光器輸出特性以實現(xiàn)調(diào)制。

22.角度

23.0,+1,-1

24.L/d

25.1

四、簡答題

26.應用某種物理方法改變光波的振幅、頻率、相位、強度、偏振等參數(shù)之一，使

其按調(diào)制信號的規(guī)律變化，達到“運載''信息的目的。

五、計算題

27.解：由偏轉(zhuǎn)角度的公式。二七〃”63瓦，帶入數(shù)據(jù)得3.5x10與圖d

d

28.答：（1）其快、慢軸與晶體的主軸x軸成45。（即快、慢軸分別與x〃,y〃軸平行）。

此時，它所提供的直流偏置相當于在電光晶體上附加了一個14的固定偏壓

耳.的附加相位差為90。）；使得調(diào)制器工作在透過率T=50%的工作點上。

（2）若旋轉(zhuǎn)%波片，會導致E：.,邛.的附加相位差不再是90。；因而它所提供的

直流偏置也不再是為4。當然調(diào)制器的工作點也偏離了透過率T=50%的工作點。

笫四章練習題

一、選擇題

1.按照調(diào)制方式分類，光調(diào)制可以分為強度調(diào)制、相位調(diào)制、頻率調(diào)制、波長調(diào)

制以及（）等，所有這些調(diào)制過程都可以歸結(jié)為將一個攜帶信息的信號登

加到載波光波上。

A.偏振調(diào)制B.共振調(diào)制C.電角度調(diào)制D.振幅調(diào)制

2.利用外界因素對于光纖中光波相位的變化來探測各種物埋量的探測器，稱為

（）。

A.相位調(diào)制型探測器B.相位結(jié)合型探測器

C.相位振動型探測器D.相位干涉型探測器

3.半導體激光發(fā)光是由（）之間的電子?空穴對復合產(chǎn)生的，激勵過程是使

半導體中的載流子從平衡狀態(tài)激發(fā)到非平衡狀態(tài)的激發(fā)態(tài)。

A.原子B.分子C.離子D.能帶

4.團體激光器是以固體為工作物質(zhì)的激光器，也就是以摻雜的離子型（）和

玻璃作為工作物質(zhì)的激光器。

A.石英晶體B.高純硅C.絕緣晶體D.壓電晶體

5.光探測器是光纖傳感器構(gòu)成的一個重要部分，它的性能指標將直接影響傳感器

的性能。光纖傳感器左光探測器的要求包括以下那幾個？（）

A.線行好，按比例地將光信號轉(zhuǎn)換為電信號

B.靈敏度高，能敏度微小的輸入光信號

C.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，易維護

D.性能穩(wěn)定，噪聲小

6.光纖傳感器中常用的光探測器有以下哪幾種？（）

A.光電二極管B.光電倍增管C.光敏電阻D.固體激光器

7.紅外探測器的性能參數(shù)是衡量其性能好壞的依據(jù)。其中響應波長范圍（或稱光

譜響應），是表示探測器的（）相應率與入射的紅外輻射波長之間的關系。

A.電流B.電壓C.功率D.電阻

8.光子探測是利用某些半導體材料在入射光的照二，產(chǎn)生（）。使材料的電學

性質(zhì)發(fā)生變化。通過測量電學性質(zhì)的變化，可以知道紅外輻射的強弱。

A.光子效應B.霍爾效應C.熱電效應D.壓電效應

9.當紅外輻射照射在某些半導體材料表面上時，半導體材料中有些電子和空穴可

以從原來不導電的束縛狀態(tài)變?yōu)槟軐щ姷淖杂蔂顟B(tài)，使半導體的導電率增加，這

種現(xiàn)象叫（）。

A.光電效應B.光電導現(xiàn)象C.熱電效應D.光生伏特現(xiàn)象

1（）.利用溫差電勢現(xiàn)象制成的紅外探測器稱為（）紅外探測器，因其時間常

數(shù)較大，響應時間較長，動態(tài)特性較差，調(diào)制頻率應限制在10H7以下。

A.熱電偶型B.熱釋電型C.熱敏電阻型D.熱電動型

二、判斷題

11.紅外線與可見光、紫外線、X射線、微波以及無線電波一起構(gòu)成了完整的無限

連續(xù)的電磁波譜。

12.紅外輻射在大氣中傳播時，由于大氣中的氣體分子、水蒸氣等物質(zhì)的吸收和散

射作用，使輻射在傳播過程中逐漸衰減。

13.熱敏電阻型紅外探測器的熱敏電阻是由鎰、銀、鉆等氧化物混合燒結(jié)而制成

的，熱敏電阻一般制成圓柱狀，當紅外輻射照射在熱敏電阻上時，其溫度升高,

內(nèi)部粒子的無規(guī)則運動加劇，自由電子的數(shù)目隨溫度升高而增加，所以其電咀增

大。

14.當光輻射照在某些材料的表面上時，若入射光的光子能量足夠大，就能使材料

的電子逸出表面，向外發(fā)射出電子，這種現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應或光電孑發(fā)射效應。

15.紅外探測器的透鏡系統(tǒng)和發(fā)射鏡系統(tǒng)的差別主要在于前者具有較高的極限分

辨率（散射圈較小）。

16.輻射出射度表征輻射源單位面積所發(fā)出的輻射功率。

17.當紅外輻射照射在其些半導體材料的PN結(jié)上時，在結(jié)內(nèi)電場的作用下，自由

電子移向P區(qū)，空穴移向n區(qū)。如果PN結(jié)開路，則在PN結(jié)兩端便產(chǎn)生一個附

加電勢，稱為光生電動勢。

18.光電池是利用光生伏特效應，直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件。

19.熱輻射光纖溫度探測器是利用光纖內(nèi)產(chǎn)生的熱輻射來探測溫度的一種器件。

2（）.當恒定的紅外輻射照射在熱釋電探測器上時，探測器才有電信號輸出。

三、填空題

21.紅外輻射俗稱紅外線，它是一種人眼看不見的光線，但實際上它與其他任何光

線一樣，也是一種客觀存在的物質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它的溫度高于（）,

就會有紅外線向周圍空間輻射。

22.紅外無損探測是60年代以后發(fā)展起來的新技大，它是通過測量或來鑒定金屬

或非金屬材料質(zhì)量、探測內(nèi)部缺陷的（）。

23.一般情況下，當紅外輻射突然照射或消失時，紇外探測器的輸出信號不會馬上

到達最大值或下降為零，而是要經(jīng)過一段時間以后，才能達到最大值或降為零，

當紅外探測器的輸出達到最終穩(wěn)態(tài)的，所需要的時間稱為紅外探測器的

（）o

24.比探測率又（），也叫探測靈敏度，實質(zhì)上就是當探測器的敏感元件面

積為單位面積（Ao=1c/）,放大器的帶寬△戶1Hz時，單位功率的輻射所獲潺的

信號電壓與噪聲電壓之比。

25.熱釋電型紅外探測器是由具有極化現(xiàn)象的或稱“鐵電體”制作的（）,鐵

電體的極化強度（單位表面積的束縛電荷）與溫度有關。通常其表面俘獲大氣中

的浮游電荷而保持電平衡狀態(tài)。

26.內(nèi)光電探測器可分為（）。

27.紅外探測器的性能參數(shù)是衡量其性能好壞的依據(jù)，其中主要包括以（）。

28.紅外技術(shù)廣泛應用亍工業(yè)、軍事等領域中，以下應用目前采用了紅外技術(shù)的有

（）。

29.實驗表明，波長在（之間的電磁波被物體吸收時，可以顯著地轉(zhuǎn)

變?yōu)闊崮堋?/p>

30.研究發(fā)現(xiàn).太陽光譜各種單色光的熱效應從紫色光到紅色光是逐漸增大的，而

且最大的熱效應出現(xiàn)在（）的頻率范圍內(nèi)。

四、簡答題

31.簡述概念：外光電效應、內(nèi)光電效應、光生優(yōu)打效應。

32.請比較光電二極管與光電池的異同？

33.說明光敏電阻的敏感機理。

34.簡述光電池的工作原理。

五、計算題

35.用波長為0.83nm,強度為3mW的光照射在硅光電池，設其反射系數(shù)為15%,

量子效率為1,并設全部光生載流子能到達電極。畫出PN結(jié)光電池有光生電壓

的能帶圖。求光生電流；當反向飽和電流為10"A時，求T=300K時的開路電壓。

六、復雜工程與技術(shù)題

36.內(nèi)蒙古自治區(qū)地處我國的正北部，其太陽能資源非常豐富，據(jù)統(tǒng)計，該地區(qū)太

陽能年總輻射量在4500~6900MJ/m2,年總?cè)照諘r間在26()0-3400h左右，是全國

日照時間較長的輻射量很高的地區(qū)。若選取內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市(東經(jīng)

111.73,北緯40.83)作為太陽能馬路預定建設地點，試計算馬路的發(fā)電量。

第四章練習題參考答案

一、選擇題

l.D2.D3.D4.ABD5.ABC6.B7.A8.B9.A

二、是非題

10J11.x12W13.，14J15.x

三、填空題

16.0K或273℃

17.熱量，熱流

18.63.2%,時間常數(shù)

19.歸一化探測率

2。熱晶體

21.光電導探測器，光盛電探測器，光生伏特探測器

22.40

23.紅外輻射

四、簡答題

24.答：外光電效應：是指物質(zhì)吸收光子并激發(fā)出自由電子的行為。內(nèi)光電效應：

是光電效應的一種，主要由于光量子作用，引發(fā)物質(zhì)電化學性質(zhì)變化。內(nèi)光電效

應又可分為光電導效應和光生伏特效應。

25.答：相同點：二者都是由PN結(jié)組成的半導體器件，都能把光信號轉(zhuǎn)換成電

信號。

不同點：光電二極管是在反向電壓作用下工作的，而光電池是工作在光照零偏條

件下的。

26.答：當光照射到光陰極時，光陰極向真空中激發(fā)出光電子。這些光電子按聚焦

極電場進入倍增系統(tǒng)，并通過進一步的二次發(fā)射得到的倍增放大。然后把放大后

的電子用陽極收集作為信號輸出。因為采用了二次發(fā)射倍增系統(tǒng)，所以光電倍增

管在探測紫外、可見和近紅外區(qū)的輻射能量的光目探測器中，具有極高的靈敏度

和極低的噪聲。另外，光電倍增管還具有響應快速、成本低、陰極面積大等優(yōu)點。

27.答：光敏電阻阻值對光照特別敏感，是一種典型的利用光電導效應制成的光電

探測器件。當光照射到半導體材料時，材料吸收光子的能量，使非傳導態(tài)電子變

為傳導態(tài)電子，引起載流子濃度增大，導致材料電導率增大，此時材料電阻值將

減小；即電阻值隨入射光的強弱而變化，入射光強時電阻減小，入射光弱時電阻

增大。

28.答：光電導材料從光照開始到獲得穩(wěn)定的光電流是要經(jīng)過一定時間的，同樣光

照停止后光電流也是逐漸消失的。這種現(xiàn)象即為光電導的弛豫現(xiàn)象；光電導的響

應時間又分上升時間和下降時間，是描述弛豫現(xiàn)象過程長短的物理量。上升時間

表示光電導體受光照時光生載流子濃度從零增長到穩(wěn)態(tài)值63%時所需的時間，

下降時間表示從停光前穩(wěn)態(tài)值衰減到37%時所需的時間。

29.答：光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，它根據(jù)光生伏特效應原理，

當P-N結(jié)受光照時激發(fā)出光生電子一空穴對而擴散進PN結(jié)，之后被內(nèi)電場分離

開而形成開路電壓，此即光照零偏PN結(jié)產(chǎn)生開路電產(chǎn)逑應(即光伏效應)

e(UrrU

五、復雜工程與技術(shù)題一廠\rr

hvGieU

30.解答：----

(1)廠-\hv'

(2)^=3xlO'3W,Z=0.83gm=8.3xl0-5m,"=15%

I9-7

?e/l〃、1.6X10'X8.3X10,Z1N八

=77：7(1-P)=_usxIx(1-0,15)=0.57(A/W)

hC6.62x1i0nx3Qx1i0n

/p=/?z-P=0.57x3x10-3=1.71x10-3(A)

所以光生電流的大小為1.71x10-3(A)

(3)Zo=lO-8(A)

Uoc=—ln(i+1)=138x10x300Inf854x10+A=o.O26x11.94=0.31(V)

q101.6x10一|9(IO*)

所以T=300K時的開路電壓為0.31(V)

第五章練習題

一、選擇題

1.下列譜段中光電成像系統(tǒng)中常用的大氣窗口有（）pmo

A.3?5B.1?3C.0.38?0.76D.8?14

2.下列微光攝像器件中，屬于純固體器件的是（）。

A.高靈敏度CCDB.增強型CCD(ICCD)

C.電子轟擊型CCD（EBCCD）D.電子倍增CCD(EMCCD)

3.固體半導體攝像元件CCD是一種（）。

A.PN結(jié)光電二極管電路B.PNP型晶體管集成電路

C.MOS型晶體管開關集成電路D.NPN型晶體管

4.目前監(jiān)控系統(tǒng)使用的攝像機大多為（）攝像機。

A.CCDB.CIDC.CMOSD.MOS

5..CCD攝像器件的基本工作原理是（）。

A.勢阱的形成B.少數(shù)載流子的捕獲

C.少數(shù)載流子的轉(zhuǎn)移D.電荷探測

6.成像轉(zhuǎn)換過程需要研究的有（

A.能量B.成像特性C.噪聲D.信息傳遞速率

7.2009年1（）月6日授予授予博伊爾和史密斯諾貝爾物理學獎，CCD攝像器件

的電荷存儲是（）0

A.在瞬態(tài)和深度耗盡狀態(tài)下進行的B.在勢阱形成后才實現(xiàn)

U在電子定向移動下進行D.在MOS電容器中出現(xiàn)

二、判斷題

8.第一代像增強器是以纖維光學面板作為輸入、K窗三級聯(lián)耦合的像增強器。

9.紅外成像光學系統(tǒng)在各種紅外光傳輸情況下均滿足物像共舸關系。

10.MRTD是景物空間頻率的函數(shù)，表征系統(tǒng)受信噪比限制的溫度分辨率的量度。

三、填空題

11.電荷耦合器必須工作在和,才能存儲電荷。

12.紅外成像系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)為各分系統(tǒng)傳遞函數(shù)的o

13.紅外光成像系統(tǒng)中光在理想光具組中遵循的公式是o

14.CCD的基本功能為o

15.固體攝像器件主要有三大類，它們是。

16.微光光電成像系統(tǒng)的核心部分是o

四、簡答題

18.何謂幀時、幀速？二者之間有什么關系？

19.紅外成像系統(tǒng)A的NETDA小于紅外成像系統(tǒng)B的NETDB,能否認為紅外成像系

統(tǒng)A對各種景物的溫度分辨能力高于紅外成像系統(tǒng)B,試簡述理由。

20.微通道板像增強器與級聯(lián)式像增強器相比，具有哪些特點？為什么說微通道

板像增強器具有自動防強光的優(yōu)點？

五、計算題

21.如圖5.36為某像管在某空間頻率時的入射和出射的光強度的分布圖，該圖顯

示的空間頻率是多少？在該空間頻率的調(diào)制傳遞函數(shù)值是多少？在該空間頻率

的相位傳遞函數(shù)值是多少？

圖5.36某像管的入射和出射的光強度的分布示意圖

五、復雜工程與技術(shù)題

22.CMOS元件在低感光度下的表現(xiàn)比CCD差，特別是在小尺寸成像元件上，由

于像素面積小，這個缺陷就更為明顯。目前，多數(shù)需要在極暗條件下拍攝的專業(yè)

性場合，比如天文望遠鏡和電子顯微鏡等領域，CCD感光元件的地位依然不可

動搖。為進一步提高器件光電轉(zhuǎn)換效率，請設計一種尺寸小、效率高、性能優(yōu)良

的圖像傳感器。

第五章練習題參考答案

一、選擇題

I.ABC2.BCD3.C4.A5.ABCD6.ABCD7.ABD

二、是非題

8.x9.410J

二、填空題

11.瞬態(tài)，深度耗盡；12.乘積；13.牛頓公式，高斯公式；14.散粒，轉(zhuǎn)移，熱噪聲。

15.將光學信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號，電流信號經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)圖像的

獲取，存儲，傳輸，處理和復現(xiàn)。

16.CCD,COMS,CIDo

17.像光像增強器件。

四、簡答題

18.答：完成一幀掃描所需的時間稱為幀時TMs),單位時間完成的幀數(shù)稱為幀速

F(幀/S),Tf=-!-o

19.答：不能。NETD反映的是系統(tǒng)對低頻景物(均勻大目標)的溫度分辨率，不

能表征系統(tǒng)用于觀測較高空間頻率景物時的溫度分辨性能。

2().答：與級聯(lián)式像增強器相比，像增強器不僅具有可調(diào)的亮度增益，而且因為它

是一種單級結(jié)構(gòu)，所以可以做得很短，體積小、重量輕，便于與其他光電器件(如

光纖面板)配合使用。像增強器還有自動防強光的優(yōu)點，這是因為當微通道板工

作在飽和狀態(tài)時，即使在強光照射下，光電陰極發(fā)出的電子流增強、微通道板的

輸入隨之增強，但微通道板的輸出仍保持不變，因此熒光屏不至于被“灼傷”。

五、計算題

21.空間頻率:戶1/0.05mm=201p/mm；調(diào)制傳遞函數(shù)：MTF(2()lp/mm)=15/20=0.75；

相位傳遞函數(shù)：P(201p/mm)=0.01/0.05x2兀=0.4兀

第六章練習題

一、選擇題

1.顯像管內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，發(fā)射電子束的是（）o

A.燈絲B.陰極C.陽極D.柵極

2.顯像管的陰極電壓越低，對應的圖像（）。

A.越亮B.越暗C.對比度越大D.對比度越小

3.目前，彩色電視機廣泛采用的顯像管是（）0

A.單槍三束管B,三槍三束管C.自會聚管D.以上都不對

4.CRT基本組成部分有（）。

A.電子槍、熒光粉R.電子槍、熒光屏、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

C.陰極、陽極、調(diào)制極D.熒光屏燈絲、陰極、陽極、調(diào)制極、熒光屏

5.電子槍的功用是（）。

A.產(chǎn)生輝亮信號顯示B.產(chǎn)生電子束

C.產(chǎn)生輝亮彩色顯示D.產(chǎn)生管軸方向的高速可控電束

6.CRT電子槍中，調(diào)制極的特點是（）0

A.調(diào)制極電位低于陰極電位且是可調(diào)的負電位

B.調(diào)制極電位是可調(diào)的正電位，永遠比陰極電位高

C.調(diào)制極電位是比陰極電位高的常值

D.調(diào)制極電位是比陰極電位低的常值

7.關于液晶顯示器優(yōu)點，不正確的說法是（）o

A.功耗小，壽命長B.屏幕薄、重量輕

C.產(chǎn)生損害人體健康的X射線D.可以在室外陽光下觀看

8.根據(jù)分子的排列方式，不屬于液晶分類的是（）。

A.層列相B.向列相C.陣列相D.膽留相

9.關于液晶的分類，下列說法正確的是（）o

A.向列相液晶中分子分層排列，逐層疊合；相鄰兩層間分子長軸逐層有微小

的轉(zhuǎn)角

B.膽幽相液晶中分子分層排列，逐層疊合；相鄰兩層間分子長軸逐層有微小

的轉(zhuǎn)角

C.膽幽相液晶分子呈棒狀，分子長軸互相平行，不分層；液晶材料富于流動

性，黏度較小

D.向列相液晶分子呈棒狀，并分層排列；液晶材料富于流動性，黏度較小

10.電子槍是顯像管中極為重要的組成部分。電子束的（）均由電子槍來完

成。

A.發(fā)射B.調(diào)制C.加速D.聚集

11.LCD顯示器，可以分為（）。

A.TN型B.STN型C.TFT型D.DSTN型

12.PDP單元雖是脈沖放電，但在一個周期內(nèi)它發(fā)光（）次，維持電壓脈沖

寬度通常5Mmis,幅度90V?100V,工作頻率范圍30KH7?50KH7,因此光脈沖

重復頻率在數(shù)萬次以上，人眼不會感到閃爍。

A.2B.3C.4D.5

13.光電子技術(shù)發(fā)展的首要標志是（）的出現(xiàn)。

A.液晶電視B.光纖通訊C.攝像機D.激光器

14.CRT中的電子槍主要功能是（

A.電信號轉(zhuǎn)換成光信號B.光信號轉(zhuǎn)換成電信號

C.光信號先轉(zhuǎn)換成電信號，再轉(zhuǎn)換成光圖像D.電子束的發(fā)射、調(diào)制、加速

聚集

二、判斷題

15.彩色電視機與黑白電視機的主要區(qū)別在于增加了解碼器和采用彩色顯象管。

16.彩色光就是指人們所說的“紅、橙.黃、綠,青、藍、紫”這七種光。

17.只有陰極射線管采月逐行、隔行掃描技術(shù)，對于液晶顯示面板用的都是控制點

發(fā)光技術(shù)，所以液晶電視采用了逐行掃描技術(shù)。

18.等離子體顯示器缺點是每一個像素都是一個獨立的發(fā)光管。

19.等離子體顯示主要是通過電流激發(fā)氣體，使其發(fā)出肉眼看不見的紫外光碰擊

后面的玻璃上的紅、綠、藍三色熒光體，它們再發(fā)出我們在顯示器上所看到的可

見光。

20.陰極射線管的電子槍的作用是產(chǎn)生輝亮信號和彩色顯示。

21.等離子體顯示主要是通過電流激發(fā)氣體，使其發(fā)出肉眼看不見的紫外光碰擊

后面的玻璃上的紅、綠、藍三色熒光體，它們再發(fā)出我們在顯示器上所看到的可

見光。

22.作為顯示技術(shù)應用的液晶都是熱致液晶。

23.注入電致發(fā)光顯示在半導體PN結(jié)上加反偏壓產(chǎn)生少數(shù)載流子注入，與多數(shù)載

流子復合發(fā)光。

三、填空題

24.在顯像管中電子束的掃描是通過轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。

25.液晶由長徑比很大的棒狀分子組成，保持與軸向平行的排列狀態(tài)。

26.第二代液晶顯示器件是o

27.等離子體顯示中，一般采用氣體作為放電發(fā)光材料。

28.在PDP中，在電極上覆蓋一層透明的、防止離子撞擊的保護層。

四、簡答題

29.簡述等離子體顯示板工作的基本原理。

3().試比較TN—LCD和STN-LCD的特點。

五、復雜工程題

工業(yè)上是用的計算機又叫做工控機，按結(jié)構(gòu)形式來分可以分為機箱和一體兩

種。通常說的一體化工控機就是把顯示器和電腦一起放在一個機箱里面這樣可以

提高可靠性、減小體積，TFT平板顯示器可用于這樣的一體工控機上，其結(jié)構(gòu)見

圖6.18。請分析該工控機的結(jié)構(gòu)原理，特點和應用。

圖6.41帶液晶平板顯示器的一體式工控機

第六章練習題參考答案

一、選擇題

I.B2.A3.C4.B5.B6.A7.CD8.C9.B10.ABCDll.ABCD12.A

13.D14.D

二、是非題

15J16.x17.418J19J20.x21J22.x

三、填空題

23.磁偏；24.向列型；25.扭曲向列液晶顯示器件；26.惰性；27.MgO

四、簡答題

28.答：等離子體是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負電子

組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它是除去固液氣態(tài)外，物質(zhì)存在的第四態(tài)，等離子體

是一種很好的導電體，利用經(jīng)過巧妙設計的電場和磁場可以捕捉、移動和加速等

離子體。等離子體顯示板是利用氣體放電產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象的平板顯示的統(tǒng)稱。等離

子體顯示技術(shù)的基本原理：顯示屏上排列有成千上萬個密封的小低壓氣體室（一

般都是筑氣和裁氣的混合物），電流激發(fā)氣體，使其發(fā)出肉眼看不見的紫外光，

這種紫外光碰擊后面玻璃上的紅、綠、藍三色熒光體，它們再發(fā)出我們在顯示器

上所看到的可見光。

29.答：TN-LCD利用了扭曲向列相液晶的旋光特性，液晶分子的扭曲角為

90°,它的電光特性曲線不夠陡峻，由于交叉效應，在采用無源矩陣驅(qū)動時，限

制了其多路驅(qū)動能力。STN—LCD的扭曲角在180。―240。范圍內(nèi)，曲線陡度的

提高允許器件工作在較多的掃描行數(shù)下，利用了超扭曲和雙折射兩個效應，是

基于光學干涉的顯示器件。STN-LCD所用的液晶材料是在特定的TN材料中添

加少量手征性液晶以增加它的扭曲程度，盒厚較薄，一般5-7pm°STN-LCD的

工藝流程基本上和TN-LCD類似，但由于STN-LCD是基于光干涉效應的顯示

器件，對盒厚的不均勻性要求＜0.05卜皿（TN-LCD只要求V0.5用n）,否則就

會出底色不均勻，預傾角要求達到3。?8。，電極精細，器件尺寸較大，因此其

規(guī)模生產(chǎn)難度較TN-LCD大許多。

自我檢測題1

一、選擇題

1.如圖1所示，電磁波可以分成幾個區(qū)，以下描述正確的是（）。

A.高能輻射區(qū)主要包括y射線、％射線、紫外光和可見光

B.光學光譜區(qū)主要包括紫外光、可見光和紅外光

C.波譜區(qū)主要包括太赫茲波、微波和電波

D.紅外光區(qū)主要包括近紅外和遠紅外

2.如圖2所示，一只朗伯光源LED,懸掛在離地面2m處，通過照度計等設備測

得正下方地面照度為（：）1X0

3.2021年諾貝爾物理學獎一半授予真鍋淑郎（SyukuroManabe）和克勞斯?阿塞爾

曼（KlausHasselmann）,表彰他們“對地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠

地預測全球變暖'’的貢獻，其中真鍋淑郎建立了一個氣候模型（如圖2所示）。該

模型證實，這種升溫的確是由于（）的增加，因為它預測，當上層大氣變冷

時，靠近地面的氣溫會升高。如果是太陽輻射變化導致了溫度的升高，那么整個

大氣層應該同時被加熱。

A.二氧化硫B.水C.一氧化碳D.二氧化碳

X褐激郎苜次探索了5射平衡和氣體在

時流作用下垂直攤送這網(wǎng)者之間的交互

作用，同時將水看環(huán)的照考慮在內(nèi).

外太空.高。大氣濯度較低的也方，水汽液化形

成了云清，只放了銘存的淞熱。

圖3.真鍋的氣候模型

4.近年來，我國科技工作者提出和設計了一種猊酸鋰波導的光子芯片，該芯片可

以實現(xiàn)光子產(chǎn)生和調(diào)控的一體化設計，包含兩個獨立糾纏源以及Hong-Ou-

Mandel干涉，主要通過（）實現(xiàn)光子聚束和分離態(tài)的快速切換，如圖4所示。

同時還對該芯片上可能實現(xiàn)的路徑糾纏態(tài)進行了檢測。這一工作是鋸酸鋰量子芯

片的開端性工作，揭示了鋸酸鋰光子芯片在新型芯片化糾纏光源制備、量子上算、

量子模擬等方面的研究價值和應用前景。

A.光電效應B.電光效應C.量子效應D.電子效應

夕

圖4.鋸酸鋰光波導器件

5.下面是有關多模光纖與單模光纖的描述，錯誤的是（）。

A.單模光纖的纖芯直徑一般是9pm,而多模光纖的纖芯直徑一般是

50pnV62.5|im

B.單模光纖的傳輸距離較長，適合應用于長距離傳輸，而多模光纖的傳輸距

離較短，適合應用于短距離傳輸

C.多模光纖一般采用激光器或激光二極管作為光源，并能產(chǎn)生許多模式的光

（光較分散），單模光纖一般采用LED（發(fā)光二極管）或垂直腔面發(fā)射激光器

（VCSEL）作為光源，并能產(chǎn)生單一模式的光，具備高亮度、高功率等優(yōu)勢

D.單模光纖是幾乎不存在色散，其帶寬比多膜光纖的帶寬要寬

6.要實現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制，須進行三個過程，就是（）。

A.編碼一抽樣一量化B.編碼一量化一抽樣C.抽樣一編碼一量化

D.抽樣一量化一編碼

7.冠狀病毒疫情期間，醫(yī)用的額溫槍發(fā)揮了極大作用，由于其快速測溫（1秒測

溫），無接觸測溫等特點，在醫(yī)院、機場、火車站、小區(qū)、海關等地方被廣泛使

用。如圖5所示，該額溫槍用到以下光電探測元件的有（）。

A.光敏電阻R.熱釋電紅外傳感器C光電池D.雪崩光敏二極管

人體紅外戰(zhàn)輻射器滯電信號溫度數(shù)值

圖5.額溫槍基本原理

8.近日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院和日本國立材料研究所的研究人員將二維過渡

金屬硫族化合物（TMDCs）和石墨烯（Graphene）組裝成范德華異