光电技术习题答案提示

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1、《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）=3T/tL,式中3为量子产额；t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=P（Tnun+TPup）U/12式中Tn和tp分别为白由电子和空穴的寿命；un和up分别为自由电子和空穴的迁移率。（答案见课木P6）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。（答案见讲稿1.1.3的P7，10）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松的原因及其应用

2、。（答案见讲稿1.1.4&1.1.5的Pl，6）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.设在半径为尺的圆盘中心法线上，距盘圆中心为/（）处有一个辐射强度为A的点源S，如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。——/0—0第1题阁8.如图所示，设小面源的面积为M.y，辐射亮度为么，面源法线与的夹角为么被照面的面积为AAf.，到面源AA,的距离为/（）。若叹为辐射在被照面的入射角，试计算小面源在AA（.上产生的辐射照度。用定义dI、和求解。AArcos0rdA*9.从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度K的黑体辐射曲线的极大值处的波长I随温

3、度r的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出人T=常数。这一关系式称为维恩位移定律，其屮常数为2.898xlO-3m>Ko第二部分：1.正透镜的共同特征是中心厚度比边缘厚度负透镜的共同特征是中心厚度比边缘哼度遵。2.单片正透镜是一个最简单的放人镜。3.工作在物镜面附近的透镜称为场镜4.探测器与浸没透镜平而间或胶合或光胶，使像而浸没在折射率较高的介质中。它的主要作用是显著地减小探测器的光敏而积，提高信噪比。5.阶梯透镜是有“阶梯”形不连续表面的透镜；“阶梯”由一系列同心圆环状带区构成，故又称环带透镜。优点：厚度小，重量轻，光吸收损失小。6.设球时曲率半径为R，则球If

4、lf镜的焦距为这-•数值与光的波长无关，也就是说球面镜不产生色差7.光锥为一种廿•成像的聚光儿件，nJ增加光照度或减小探测器面积的作用8.光楔常用作光学测微器或补偿器，利用光楔的移动或转动来测景或补偿微小的角量或线量。9.干涉滤光片主要功能足分割光谱带，常UL的奋:截il:滤光片和带通滤光片10.光调制桁的足使光信号的一个或儿个特征参a按被传送信息的特征变化，以实现信息检测传送FI的的方法。11.分别简答下列三个阁调制方法（光强度调制）（答案见课木P32）12.光波在传播吋被超声波衍射的现象叫做声光效应。13.利川偏振光振动面旋转，实现光调制最简单的方法足川W块偏

5、振器相对转动，按马M斯定理，输出光强为，式屮Io为两偏振器主•〒面-致时所通过的光强；a为两偏振器主平面间的夹角。（答案见讲稿1.2.3的P12）14.克尔效应:指的是某些各向同性的介质在电场作用卜变成各向异性，光束通过将会产生双折射现象。15.实验表明，克尔效应的W束偏振光的折射率之差nP-n。与电场E的平方成正比，而泡克耳效应的W朿偏振光的折射率之差ne-nO与所加电场E成正比。（答案见讲稿1.2.3的P14）16何为磁光效应？FI前在磁光效极方面，主耍是哪两种效极來获得光偏振调制？“法拉第”旋光效应偏振光在磁场内偏振而旋转的角度表达式如何？17.光的频率调制

6、，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。-100nm800nm波长(nm)17.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,o是角频率，丨Au(jo)

7、表示放大器的放大量与频率的关系，称为幅一频特性，4>(…表示放大器输出相对于输入的相位差与频率的关系，称为它们合称为放大器的频率特性，也称为频率响应。(答案见讲稿1.3.1的P3)18.共模抑制比(CMRR):差模增益和共模增益的比值。19.利用理想运算放大器的近似条件写出下列各图的的值图c22.

8、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RfRfUi25.写出下图的传递函数（答案见讲稿1.3.2的P12）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）△U表达式.（答案见课本P60）28.下图为采样保持电路的原理图。请简要分析其工作原理第一早I.电子在低能级与高

9、能级之阿可