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張永林第二版光電子技術課后習題答案(已修改)

2026-06-29 17:10 本頁面

　

【正文】 .. .. .. ..、頻率和光子的能量范圍分別是多少？波長：380~780nm 400~760nm 頻率：385T~790THz 400T~750THz 能量：~？為什么量子流速率的計算公式中不能出現光度量？為了定量分析光與物質相互作用所產生的光電效應，分析光電敏感器件的光電特性，以及用光電敏感器件進行光譜、光度的定量計算，常需要對光輻射給出相應的計量參數和量綱。輻射度量與光度量是光輻射的兩種不同的度量方法。根本區別在于：前者是物理（或客觀）的計量方法，稱為輻射度量學計量方法或輻射度參數，它適用于整個電磁輻射譜區，對輻射量進行物理的計量；后者是生理（或主觀）的計量方法，是以人眼所能看見的光對大腦的刺激程度來對光進行計算，稱為光度參數。~，是對光強度的主觀評價，超過這個譜區，光度參數沒有任何意義。而量子流是在整個電磁輻射，將λ～λ+dλ范圍內發射的輻射通量 dΦe，除以該波長λ的光子能量hν，就得到光源在λ處每秒發射的光子數，稱為光譜量子流速率。，假設各向發光均勻，用照度計測得正下方地面的照度為30lx，求出該燈的光通量。 Φ=L*4πR^2=30*4**^2=（）發出激光的功率為2mW。該激光束的平面發散角為1mrad,激光器的放電毛細管為1mm。求出該激光束的光通量、發光強度、光亮度、光出射度。若激光束投射在10m遠的白色漫反射屏上，求該屏上的光亮度。，不同溫度下的黑體輻射曲線的極大值處的波長隨溫度T的升高而減小。試用普朗克熱輻射公式導出式這一關系式稱為維恩位移定律中，180。103mK。普朗克熱輻射公式求一階導數，令其等于0，即可求的。教材P8？有哪些調制的方法？它們有什么特點和應用？光輻射的調制是用數字或模擬信號改變光波波形的幅度、頻率或相位的過程。光輻射的調制方法有內調制和外調制。內調制：直接調制技術具有簡單、經濟、容易實現等優點。但存在波長(頻率)的抖動。 LD、LED 外調制：調制系統比較復雜、消光比高、插損較大、驅動電壓較高、難以與光源集成、偏振敏感、損耗大、而且造價也高。但譜線寬度窄。機械調制、電光調制、聲光調制、磁光調制。畫出橫向電光調制的裝置圖，說明其中各個器件的作用。若在KDP晶體上加調制電壓U=Um ，U在線性區內，請寫出輸出光通量的表達式。 Pockels效應：折射率的改變與外加電場成正比的電光效應。也稱線性電光效應。光傳播方向與電場施加的方向垂直，這種電光效應稱為橫向電光效應。超聲功率Ps的大小決定于什么？在石英晶體上應加怎樣的電信號才能實現光通量的調制？該信號的頻率和振幅分別起著什么作用？當超聲波在介質中傳播時，將引起介質的彈性應變作時間上和空間上的周期性的變化，并且導致介質的折射率也發生相應的變化。當光束通過有超聲波的介質后就會產生衍射現象，這就是聲光效應。聲光介質在超聲波的作用下，就變成了一個等效的相位光柵，當光通過有超聲波作用的介質時，相位就要受到調制，其結果如同它通過一個衍射光柵，光柵間距等于聲波波長，光束通過這個光柵時就要產生衍射，這就是聲光效應。布拉格衍射是在超聲波頻率較高，聲光作用區較長，光線與超聲波波面有一定角度斜入射時發生的。磁場使晶體產生光各向異性，稱為磁光效應。法拉第效應：光波通過磁光介質、平行于磁場方向傳播時，線偏振光的偏振面發生旋轉的現象。電路磁場方向在YIG棒軸向，控制高頻線圈電流，改變軸向信號磁場強度，就可控制光的振動面的旋轉角，使通過的光振幅隨角的變化而變化，從而實現光強調制。，在原理上有何區別？光電探測器的工作原理是將光輻射的作用視為所含光子與物質內部電子的直接作用，而熱電探測器是在光輻射作用下，首先使接收物質升溫，由于溫度的變化而造成接受物質的電學特性變化。光電探測器響應較快，噪聲??；而熱電探測器的光譜響應與波長無關，可以在室溫下工作。？各有哪些光電器件？物質在光的作用下釋放出電子的現象稱為光電效應。光電效應又分為外光電效應（如光電發射效應）和內光電效應（如光電導效應和光伏效應）。當半導體材料受光照時，由于對光子的吸收引起載流子濃度的增大，因而導致材料電導率的增大，這種現象稱光電導效應。光敏電阻、光導探測器當半導體PN結受光照射時，光子在結區（耗盡區）激發電子空穴對。在自建場的作用下，電子流向N區，空穴流向P區，從而在勢壘兩邊形成電荷堆積，使P區、N區兩端產生電位差。P端為正，N端為負。這種效應稱為光伏效應。光電池、光電二極管、雙光電二極管，光電三極管、光電場效應管、光電開關管、光電雪崩二極管某些金屬或半導體受到光照時，物質中的電子由于吸收了光子的能量，致使電子逸出物質表面，這種現象稱為光電發射效應，又稱外光電效應。光電倍增管，真空光電管、充氣光電管。（光照特性）有哪兩種情況？每種特性的器件各自的用途是什么？當光電器件上的電壓一定時，光電流與入射于光電器件上的光通量的關系I=F( Ф) 稱為光電特性，光電流與光電器件上光照度的關系I=F(L) 稱為光照特性。？了解它有何重要性？光電器件對功率相同而波長不同的入射光的響應不同，即產生的光電流不同。光電流或輸出電壓與入射光波長的關系稱為光譜特性。光譜特性決定于光電器件的材料。應盡量使所選的光電器件的

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