半导体光电子学-试题

半导体光电子学-试题
半导体光电子学-试题

1 光电子器件按功能分为哪几类,每类大致包括哪些器件?

2 (1)光的基本属性是__波粒二象性___,光的粒子性典型现象有_光的反射____、__折射____以及______等。光波动性的典型体现有______、______、______等。

(2)两束光相互干涉的条件______、______、_______,最典型的干涉装置有_____、______。两束光干涉相消的条件______。

3 激光器的基本结构包括哪些,其中激光产生的充分条件和必要条件分别是什么?(激光工作介质激励源谐振腔)p63p71

4 简述激光的特点以及激光产生的条件。

方向性单色性相干性亮度大

受激辐射:首要条件,也是必要条件,但还不是充分条件。

工作物质必须具有亚稳态能级

粒子数反转谐振腔增益大于损耗

5 试简述为什么二能级系统不能产生激光。

P69

6 试以一个三能级原子系统为例,说明激光产生的基本原理。

P70

7 光纤的基本结构是什么,光纤传输光的基本原理是什么?P126

射线理论认为,光在光纤中传播主要是依据全反射原理。光线垂直光线端面射入,并与光纤轴心线重合时,光线沿轴心线向前传播。

光的波长必须在一定范围内才能实现传输,光纤中常用的波长有850纳米,1320纳米及1550纳米三个波段。

根据传输方式不同光纤分为多模光纤及单模光纤。多模光纤的直径为50/62.5μ

m,而单模光纤的直径为8.5μm

8 什么是光调制过程,其大体上可分为哪几类,激光外调制的种类包括哪些?P147

9 什么是内光电效应和外光电效应,内光电效应和外光电效应代表器件分别有哪些,是每种效应各举一例说明之。P200

外部光电效应:金属表面通过吸收入射光子流的能量从而释放电子,形成光生电流(真空光电二极管,光电倍增管)内部光电效应:通过吸收入射光子产生自由电荷载流子,例如PN结光电二极管,PIN光电二极管,雪崩光电二极管

10 光电探测技术的物理效应有哪些?

P198

11 试论述光敏电阻器件中,光照强度与光电导率变化的关系。

12 试论述液晶的特点,以及液晶显示器的工作原理。

P257利用液晶的电光效应来工作在两块透明电极基板间夹持液晶状

态,当液晶厚度小于数百微米时,界面附近的液晶分子发生取向并保持有序性,当电极基板上施加受控的电场方向后就产生一系列电光效应,液晶分子的规则取向随即相应改变。液晶分子的规则取向形态有平行取向、垂直取向、倾斜取向三种,液晶分子的取向改变,即发生了折射率的异向性,从而产生光散射效应、旋光效应,双折射效应等光学反应。这就是LCD图像电子显示器最基本的成像原理

光电子试题含答案

一、名词解释(25’) 1.双折射现象: 2.等离子体: 3.光无源器件: 4.光热效应: 5.光盘: 二、简答题(25’) 1.光的基本属性? 2.什么是消逝波? 3.什么叫磁光效应? 4.简述光纤的基本结构? 5.简述激光器的基本结构? 三、论述题(20’) 1.论述液晶的特点及其应用? 2.论述根据什么现象可以检测出入射光的偏振态? 3.论述光隔离器的基本结构与工作原理? 4.论述光电子技术的发展历史? 四、计算题(30’) 1.He-Ne 激光器的反射镜间距为0.2m ,求最靠近63 2.8nm 跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间隔。如果增益曲线宽度为9 105.1?Hz ,则可能引起的纵模总数是多少? 2.设有一平面介质波导,各层折射率分别为1,1.2,21.2n 321===n n ,波导层厚度d=4.6μm 。若总反射相移为π2 3,则当入射光波长为1.31μm 时,问: (1)波导中能传输的模式总数是多少? (2)要想传输单模,波导厚度应如何设计?

3.PIN 光电二极管,受波长为1.55μm 的12106?个光子的照射,其间输出端产生12 102?个光子,计算量子效率和响应度。 四、计算题(30’) 1.He-Ne 激光器的反射镜间距为0.2m ,求最靠近63 2.8nm 跃迁谱线中心的纵模阶数、纵模频率间隔。如果增益曲线宽度为9105.1?Hz ,则可能引起的纵模总数是多少? 2.某抛物线分布光纤,1n =1.5,?=0.001,纤芯直径2a=50μm ,当用波长0λ=0.85μm 的光激励时,试求: (1)光纤的最大数值孔径; (2)光纤的截止波长。 解:(1)光纤的数值孔径067.0001.025.121=??=?= n NA (2)抛物线型

《电工学》期末考试试题及答案

电工学期末考试试题 一、填空题(每空2分,共24分) 1.电路如图1所示,=ab U V ,若选a 点为参考点,则b 点的电位b V = V 。 2.各支路电流如图2所示,则=I A 。 3.各电阻值如图3所示,则端口等效电阻=ab R Ω。 4.已知2202sin(314 135)u t V =- ,则有效值U = V ,周期T = s ,初相位= ,0.01t s =时,u = V 。 5.已知变压器的变比为4:1,测得次绕组中的电流24I A =,则原绕组中的电流1I = A 。 6.一台三相异步电动机,定子电压的频率为150Z f H =,极对数1p =,转差率0.015s =。则同步转速0n = /min r ,转子转速n = /min r ,转子电流频率2f = Z H 。 二、选择题(每题2分,共20分) 1.电路如图4所示,其KVL 方程正确的是( )。 .0S A U RI U ++= .0S B U RI U +-= .0S C U RI U -+= .0S D U RI U --= 2.图5所示电路中AB U 为( )V . 1.25A . 1.5B . 2C . 2.5D 3.电路如图6所示,叙述正确的是( )。 .A 电流源吸收功率,电压源发出功率 .B 电流源和电压源都吸收功率 .C 电流源发出功率,电压源吸收功率 .D 电流源和电压源都发出功率 a 图1 b 5V +- 图4 +-U I R -+s U 1A - I 1A 图2 - +V 10 图6 Ω10 A 2 B A 10Ω 10V + - 图5 2Ω 5V +- 5Ω 6Ω 图3 3Ω 2Ω a b

光电子技术题库

选择题 1.光通量的单位就是( B )、 A、坎德拉 B、流明 C、熙提 D、勒克斯 2、辐射通量φe的单位就是( B ) A 焦耳(J) B 瓦特(W) C每球面度(W/Sr) D坎德拉(cd) 3、发光强度的单位就是( A )、 A、坎德拉 B、流明 C、熙提 D、勒克斯 4、光照度的单位就是( D )、 A、坎德拉 B、流明 C、熙提 D、勒克斯 5、激光器的构成一般由( A )组成 A、激励能源、谐振腔与工作物质 B、固体激光器、液体激光器与气体激光器 C、半导体材料、金属半导体材料与PN结材料 D、电子、载流子与光子 6、硅光二极管在适当偏置时,其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系,且 动态范围较大。适当偏置就是(D) A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 7、2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要就是由于( A ) A、传输损耗低 B、可实现任何光传输 C、不出现瑞利散射 D、空间相干性好 8、下列哪个不属于激光调制器的就是( D ) A、电光调制器 B、声光调制器 C、磁光调制器 D、压光调制器 9、电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关 A、内加电场 B、激光波长 C、晶体性质 D、晶体折射率变化量 10、激光调制按其调制的性质有( C ) A、连续调制 B、脉冲调制 C、相位调制 D、光伏调制 11、不属于光电探测器的就是( D ) A、光电导探测器 B、光伏探测器 C、光磁电探测器 D、热电探测元件 12、CCD 摄像器件的信息就是靠( B )存储 A、载流子 B、电荷 C、电子 D、声子 13、LCD显示器,可以分为( ABCD ) A、TN型 B、STN型 C、TFT型 D、DSTN型 14、掺杂型探测器就是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程就是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。 A、禁带 B、分子 C、粒子 D、能带 15、激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B ) A色性好B单色性好 C 吸收性强D吸收性弱 16、红外辐射的波长为( D )、

光电子技术基础考试题及答案

光电子技术基础考试题及答案 一、选择题 1.光通量的单位是( B ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 2. 辐射通量φe的单位是( B ) A 焦耳 (J) B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd) 3.发光强度的单位是( A ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 4.光照度的单位是( D ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 5.激光器的构成一般由( A )组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子 6. 硅光二极管在适当偏置时,其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系,且动态范围较大。适当偏置是(D) A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( A ) A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好

8.下列哪个不属于激光调制器的是( D ) A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 9.电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关 A.内加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量 10.激光调制按其调制的性质有( C ) A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光伏调制 11.不属于光电探测器的是( D ) A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 https://www.360docs.net/doc/1b17756645.html,D 摄像器件的信息是靠( B )存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 13.LCD显示器,可以分为( ABCD ) A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 14.掺杂型探测器是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程是使半导体中的载 流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。 A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带 15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B ) A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱 16.红外辐射的波长为( D ). A 100-280nm B 380-440 nm C 640-770 nm D 770-1000 nm 17.可见光的波长范围为( C ).

期末考试试卷电工学下A答案

期末考试试卷_电工学下A 答案 一、填空题:(每空2分,共30分) 1.晶体三极管的输出特性曲线可分为 饱和 区、 放大 区和 截止 区等三个工作区。 2.工作在乙类状态的功率放大电路,在理想工作状态下,其效率最高可达%。 3.放大电路中,若想要增加输入电阻,应引入串联负反馈;若想要减小输出电阻,应引入电压负反馈。 4.理想运算放大电路的开环电压放大倍数V A = ∞ ,输入电阻i r = ∞ 。 5.已知变压器二次侧电压值为10V ,若采用单相半波整流电路,则输出电压平均值O U = V ;若采用单相桥式整流电路,则输出电压平均值O U = 9 V 。 6.10=( )2=( )16。 触发器的特性方程为D Q n =+1。 8.一个半加器有 2 个输入端和 2 个输出端。 二、选择题: (每题2分,共12分) 1.某硅三极管三个电极的电位V e 、V b 和V c 分别为3V 、和,则该管工作在( A )状态。 A 、饱和 B 、截止 C 、放大 D 、 损坏 2.放大电路的静态是指电路工作在( C )时的状态。 A 、输入幅值不变的交流信号 B 、输入频率不变的交流信 号 C 、输入幅值为0的交流信号 D 、电路的电源电压Vcc 为0 3.图1所示电路引入的级间反馈为( C )负反馈。 A 、电压并联 B 、电流并联 C 、电压串联 D 、电流串联 4.下列电路中属于组合逻辑电路的是( C )电路。 A 、触发器 B 、寄存器 C 、译码器 D 、计数器 5.同步时序电路和异步时序电路比较,其差异在于后者( B )。 A 、没有触发器 B 、没有统一的时钟脉冲 C 、没有稳定状态 D 、输出与电路原来的状态有关 6.已知逻辑函数 ,其反函数 ( B )。 三、在如图2放大电路中,已知V CC =12V ,β=50,R b1=60K Ω,R b2=20K Ω,R C =4K Ω,R e1=100Ω,R e2=Ω,R L =4K Ω,试估算: (16分) 图1

吉大《半导体光电子学》期末复习纲要

第一章: 基本概念与名词解释 1、光子学说的几个基本概念:相格、光子简并度等; 2、微观粒子的四个统计分布规律:麦克斯韦速率分布率、波耳兹曼分布率、费米分布率、玻色分布率; 3、原子、分子的微观结构,固体的能带; 4、热辐射和黑体辐射的几个概念:热辐射、朗伯体、视见函数、普朗克公式; 5、简述辐射跃迁的三种过程:自发辐射、受激吸收、受激辐射; 6、谱线加宽的类型及定义:均匀加宽、非均匀加宽、碰撞加宽;

第二章: 基本概念与名词解释 1、一般概念:激发态能级寿命、亚稳态能级、粒子数反转、 负温度、激活介质、增益饱和; 2、三能级系统、四能级系统的粒子数反转的形成过程; 3、关于介质中的烧孔效应、气体激光器中的烧孔效应的论述。理论推导与证明 1、粒子数密度的差值(式2-1-17,2-1-22); 2、均匀加宽与非均匀加宽的小信号增益系数(式2-2-14,2-2-15); 3、均匀加宽与非均匀加宽情况下的大信号反转粒子数密度、烧孔面积(式2-3-3,2-3-7); 4、均匀加宽与非均匀加宽情况下的大信号增益系数(式2-3-10,2-3-17);

第三章: 基本概念与名词解释 1、激光的几个特性:包括时间相干性、空间相干性、相干时间、相干长度、相干面积、相干体积、光子简并度; 2、有关谐振腔的基本概念:谐振腔、稳定腔、不稳定腔、介稳腔; 3、激光振荡的几个现象和过程:纵模、横模、模的竞争、空间 烧孔、兰姆凹陷、频率牵引、高斯光束、激光器最佳透过率。 理论推导与证明 1、普通光源相干时间与相干面积(式3-1-5,3-1-12); 2、激光产生的阈值条件(式3-3-11); 3、粒子数密度的差值的阈值(式3-3-18); 4、均匀加宽情况单模激光器的输出功率与最佳透过率(式3-6-9) 5、非均匀加宽情况单模激光器的输出功率(式3-6-18)。

光电子技术题库

选择题 1.光通量的单位是( B ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 2. 辐射通量φe的单位是( B ) A 焦耳 (J) B 瓦特 (W) C每球面度 (W/Sr) D坎德拉(cd) 3.发光强度的单位是( A ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 4.光照度的单位是( D ). A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 5.激光器的构成一般由( A )组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子 6. 硅光二极管在适当偏置时,其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系,且 动态范围较大。适当偏置是(D) A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( A ) A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好 8.下列哪个不属于激光调制器的是( D ) A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 9.电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关 A.内加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量 10.激光调制按其调制的性质有( C ) A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光伏调制 11.不属于光电探测器的是( D ) A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 摄像器件的信息是靠( B )存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 显示器,可以分为( ABCD ) A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 14.掺杂型探测器是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。 A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带 15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B ) A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱 16.红外辐射的波长为( D ). A 100-280nm B 380-440 nm C 640-770 nm D 770-1000 nm 17.可见光的波长范围为( C ).

电工学试题及答案套电工部分

电工学练习题(A ) 一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。(本大题共5小题,总计10分) 1、图示电路中, 若电压源U S =10 V, 电流源I S =1 A, 则( ) A. 电压源与电流源都产生功率 B. 电压源与电流源都吸收功率 C. 电压源产生功率, 电流源不一定 D. 电流源产生功率, 电压源不一定 2、电路如图所示, U S 为独立电压源, 若外电路不变, 仅电阻 R 变化时, 将会引起 ( ) A. 端电压U 的变化 B. 输出电流I 的变化 C. 电阻R 支路电流的变化 D. 上述三者同时变化 3、电路如图所示, 支路电流I AB 与支路电压U AB 分别应为( ) A. 05. A 与15. V B. 0 A 与1 V C. 0 A 与-1 V D. 1 A 与0 V 4、图示正弦交流电路中,已知R L C == ωω1, i t 13245=+?cos()ωA , i t 24245=-?cos()ωA , 则i 3为 ( )A. 5281cos(.)ωt -? A B. 5281cos(.)ωt +? A C. 52cos ωt A D. 7245cos()ωt +? A 5、可以通过改变电容来调节RLC 串联电路的谐振频率,若要使谐振频率增大一倍, 则电容应( ) A.大4倍 B.大2倍 C. 减至 2 1 D. 减至 4 1

二、填空题:(共20分)(要求写出计算过程) 1、电路如图所示,欲使电压源输出功率为零,则电阻R 为____Ω, 所吸收功率为______W 。 A 2、若图(a)的等效电路如图(b)所示, 则其中I S 为__________A, R S 为__________Ω。 3、 3、图示正弦交流电路中,已知&I R =∠-23 π A ,则&I L =____________A 三、非客观题 ( 本 大 题10分 ) 电路如图所示,应用KCL 与KVL 求电流I 、电压U 及元件X 吸收的功率。 四、非客观题 ( 本 大 题15分 ) 写出图示电路端口的电压电流关系式,并画出其等效电路及伏安特性曲线。(15分) 五、非客观题 ( 本 大 题10分 Ω

半导体光电子学-试题

1 光电子器件按功能分为哪几类,每类大致包括哪些器件? 2 (1)光的基本属性是__波粒二象性___,光的粒子性典型现象有_光的反射____、__折射____以及______等。光波动性的典型体现有______、______、______等。 (2)两束光相互干涉的条件______、______、_______,最典型的干涉装置有_____、______。两束光干涉相消的条件______。 3 激光器的基本结构包括哪些,其中激光产生的充分条件和必要条件分别是什么?(激光工作介质激励源谐振腔)p63p71 4 简述激光的特点以及激光产生的条件。 方向性单色性相干性亮度大 受激辐射:首要条件,也是必要条件,但还不是充分条件。 工作物质必须具有亚稳态能级 粒子数反转谐振腔增益大于损耗 5 试简述为什么二能级系统不能产生激光。 P69 6 试以一个三能级原子系统为例,说明激光产生的基本原理。 P70 7 光纤的基本结构是什么,光纤传输光的基本原理是什么?P126 射线理论认为,光在光纤中传播主要是依据全反射原理。光线垂直光线端面射入,并与光纤轴心线重合时,光线沿轴心线向前传播。 光的波长必须在一定范围内才能实现传输,光纤中常用的波长有850纳米,1320纳米及1550纳米三个波段。 根据传输方式不同光纤分为多模光纤及单模光纤。多模光纤的直径为50/62.5μ

m,而单模光纤的直径为8.5μm 8 什么是光调制过程,其大体上可分为哪几类,激光外调制的种类包括哪些?P147 9 什么是内光电效应和外光电效应,内光电效应和外光电效应代表器件分别有哪些,是每种效应各举一例说明之。P200 外部光电效应:金属表面通过吸收入射光子流的能量从而释放电子,形成光生电流(真空光电二极管,光电倍增管)内部光电效应:通过吸收入射光子产生自由电荷载流子,例如PN结光电二极管,PIN光电二极管,雪崩光电二极管 10 光电探测技术的物理效应有哪些? P198 11 试论述光敏电阻器件中,光照强度与光电导率变化的关系。 12 试论述液晶的特点,以及液晶显示器的工作原理。 P257利用液晶的电光效应来工作在两块透明电极基板间夹持液晶状 态,当液晶厚度小于数百微米时,界面附近的液晶分子发生取向并保持有序性,当电极基板上施加受控的电场方向后就产生一系列电光效应,液晶分子的规则取向随即相应改变。液晶分子的规则取向形态有平行取向、垂直取向、倾斜取向三种,液晶分子的取向改变,即发生了折射率的异向性,从而产生光散射效应、旋光效应,双折射效应等光学反应。这就是LCD图像电子显示器最基本的成像原理

《光电子技术》期末考试试卷(A卷)答案

西南科技大学2009——2010学年第1学期《光电子技术》期末考试试卷(A卷)

西南科技大学2009——2010学年第1学期 《光电子技术》期末考试试卷(A卷) 31、答: 光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。探测器吸收光子后,直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的大小,直接影响内部电子状态改变的大小。光子能量是νh,h是普朗克常数, ν是光波频率,所以,光子效应就对光波频率表现出选择性,在光子直接与电子相互作用的情况下,其响应速度一般比较快。5分 光热效应和光子效应完全不同。探测元件吸收光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的改变,而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量,引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。所以,光热效应与单光子能量νh的大小没有直接关系。原则上,光热效应对光波频率没有选择性。只是在红外波段上,材料吸收率高,光热效应也就更强烈,所以广泛用于对红外线辐射的探测。因为温度升高是热积累的作用,所以光热效应的响应速度一般比较慢,而且容易受环境温度变化的影响。5分32、答: 转移效率:电荷包在进行每一次转移中的效率;2分

不均匀度:包括光敏元件的不均匀与CCD的不均匀;2分暗电流:CCD在无光注入和无电注入情况下输出的电流信号;1分灵敏度:是指在一定光谱范围内,单位暴光量的输出信号电压(电流);1分光谱响应:是指能量相对光谱响应,最大响应值归一化为100%,所对应的波长峰值波长,低于10%的响应点对应的波长称为截止波长;1分噪声:可以归纳为散粒噪声、转移噪声和热噪声;1分 参考答案及评分细则 西南科技大学2009——2010学年第1学期 《光电子技术》期末考试试卷(A卷) 分辨率:是指摄像器件对物像中明暗细节的分辨能力;1分动态范围和线性度:动态范围=光敏元件满阱信号/等效噪声信号,线性度是指在动态范围内,输出信号与暴光量的关系是否成直线关系。1分33、答: 等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它是除去固、液、气态外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的电场和磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。4分等离子体显示搬是利用气体放电产生发光现象的平板显示的统称。1分等离子体显示技术(Plasma Display)的基本原理:显示屏上排列有上千个密封的小低压气体室(一般都是氙气和氖气的混合物),电流激发气体,使其发出肉眼看不见的紫外光,这种紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝三色荧光体,它们再发出我们在显示器上所看到的可见光。5分

《电工学》期末考试试题及答案

电工学期末考试试题 4. 已知 u =220 Jsin (314t - 135 V ,则有效值 U = _____ V ,周期 T 二 _______ s ,初相位二 ______ t = 0.01s 时,u 二 ____ V o 5. 已知变压器的变比为4:1,测得次绕组中的电流l 2=4A ,则原绕组中的电流h 二 ____________ A o 6. 一台三相异步电动机,定子电压的频率为 f^50H Z ,极对数p=1,转差率s = 0.015。则同步转 速n 0二 ________ r /min ,转子转速 n 二 ___ r /min ,转子电流频率 f 2二 _______ H Z 。 、选择题(每题2分,共20 分) 1. 电路如图4所示,其KVL 方程正确的是( ) 2. 图5所示电路中U AB 为( )V 3. 电路如图6所示,叙述正确的是( ) A. 电流源吸收功率,电压源发出功率 C.电流源发出功率,电压源吸收功率一、填空题 1.电路如图 (每空2分,共24分) 1所示,U ab b J Q — 5V - 图1 2.各支路电流如图2所示, 3.各电阻值如图3所示,则端口等效电阻R ab - Q o A. U S RI U =0 B. Us RI -U =0 C. U s -RI U =0 D. U s - RI -U =0 B. 1.5 C. 2 D. 2.5 + O ------- 10V C )( )5/ A — 5Q — 1QQ | B Q B.电流源和电压源都吸收功率 D.电流源和电压源都发出功率 A. 1.25 21' 1 图5 10V

信息光电子试题.

一、 名词解释 1、光子态:光子的运动状态简称光子态 2、光子简并度:处于同一光子态的平均原子数目称为光场的光子简并度。 3、多普勒加宽:多普勒加宽是一种重要的非均匀加宽,其加宽机制是由于光学多普勒效应,即多普勒频移影响频率分布,最终产生光谱线的多普勒加宽 4、模式竞争:在激光器中各模间呈现竞争反转原子使优势模光强更大,其他模式光强减小甚至增益小于损耗而停止振荡。 5、频率牵引:由放大器原子相移所引起的激光器振荡模频率比无源腔模频率更向中心频率靠拢的现象,称为激光器频率牵引效应。 6、自发辐射:处于高能级的原子在没有任何外场的情况下可自发的跃迁到低能级,发出一个能量为νh 的光子,这种光发射叫做自发辐射。 7、受激辐射:处于高能级的原子在特定能量外来电子的激励下从高能级跃迁到低能级,同时释放一个与外来光子处于同一光子态的光子。 8、受激吸收:处于低能级的原子在外来光子的激励下,吸收一个光子并跃迁到高能级上的过程叫做受激吸收。 9、声光效应:光波经过具有超声场作用的介质时被衍射的现象就是声光效应。 10、电光效应:在外加电场的作用下,本来是各向同性的介质也可以产生双折射现象,而本来有双折射性质的晶体,其双折射性质也要发生改变,这是电光效应。 二、简答 1、何为粒子数的反转分布?通常为什么要实现粒子数反转分布? 答:物质处于非平衡状态时,高低能级之间要满足01 212>-g g n n 的状态称之为粒子数反转分布。 当光通过介质时,在共振作用下,必然同时存在受激吸收和受激辐射这两个相反的过程,前者使入射光减弱,后者使入射光加强。要使介质对入射光产生光放大作用,必

须是受激辐射跃迁的速率大于受激吸收的跃迁速率。这就必须使的st st dt dn dt dn )()(1221>;121212w n w n >,即ννρρ121212B n B n >;又由于211221g g B B =;所以01 212>-g g n n 。 2、简述均匀加宽激光器中的模式竞争过程? 答:在均匀加宽激光器中,如果多个纵模都满足增益条件,那么开始时都可通过受激辐射使的光子数增加,从而使光强增大;但随着光强的增加,出现增益饱和,增益曲线均匀饱和下降,于是使的偏离中心频率较远的模由于增益小于损耗停止振荡,最后只留下离中心频率最近的模形成稳定振荡。 3、叙述激光器的纵模、横模的定义及形成机理? 答:纵模:电磁场在光的传播方向上按照空间周期波长λ的场分布; 横模:电磁场在垂直光的传播方向的横截面上的场分布。 纵模的形成机制为光波往返振荡一次干涉加强形成。 横模的形成机制为光波在腔内往返多次传播后,在垂直光的传播方向上的振幅和相位形成稳定的空间分布。 4、四能级和三能级泵浦系统相比有什么优点?为什么? 答:四能级系统比三能级系统更容易实现原子集居数密度反转分布,因为四能级中: 10E E →有大的无辐射跃迁几率,可近似的认为 1E 是一个空能级,产生激光的是1E 2E 能级。而在三能级中,产生激光的也是1E 2E 能级,但1E 是基态,比较稳定,实现上能级 与一个空能级反转毕竟要比一个相当满是我基态能级间的反转分布来的容易。 5、何谓增益饱和?均匀加宽增益饱和与非均匀加宽增益饱和的基本特性是什么? 答:当入射光的光强增大到一定程度以后,增益系数随光强的增大而减小,这种现象叫增益饱和。 均匀加宽增益饱和效应表现为:整个增益曲线均匀下降。 非均匀加宽增益饱和效应表现为:0 1=ευυ的那些原子出现增益饱和,其他原子可几乎不与入射光子相互作用并维持未饱和状态,则会出现增益曲线“烧孔”效应。 6、产生多普勒加宽的机制是什么? 答:多普勒加宽是一种重要的非均匀加宽,其加宽的机制是由于光学多普勒效应,即多普勒频移影响频率的分布,最终产生光谱线的多普勒加宽。 7、简述调Q 激光器的基本原理?

贵州大学电工学期末考试试题及答案(三套)

电工学参考答案及评分标准 注意事项: 1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 2. 请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。 3. 不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分,考试时间为120分钟。 题 号 一 二 总 分 统分人 得 分 一、填空题(每小题2分,共24分) 1、 电压、电流和功率的实际值 不一定等于 它们的额定值。 2、 ,i ,它们的相位关系 为 。 3、电感是储能元件,其上的电压、电流之间的相位关系是: 电流滞后电压90度 。 4、一般而言,负载增加指 B (负载电阻增大 负载电流增大 负载电压增大)。 5、为了提高功率因素而并接电容后,线路中的Q 、I 将 减小 (增大、减小、 不变);电动机支路上的I 、、P 、Q 将 不变 (增大、减小、不变)。 6、三相电路中,必需中线的是 C 。 (A )三相对称负载Y 形接法 (B )三相对称负载 形接法 (C )三相不对称负载Y 形接法 7、关于变压器的损耗,正确的是 A 。A )包括铜耗和铁耗 (B )电流越大铜耗越小 (C )铜耗与电流无关 8、 9、 ( 10、关于三相异步电动机的磁场,描述不正确... 的是 C 。 得 分 评分人

(A )定子旋转磁场与转子旋转磁场同步 (B )定子旋转磁场相对于转子速度为n n -0 (C )转子旋转磁场相对于定子速度为n n -0 1、电源的短路特征是: 0=U 、 0 S I I R E = = 、 20I R P P E =?=, P=0。 4、电容、电感是 储能 元件、与电源之间 进行能量交换 。 6、为了提高功率因素而并接电容后,线路中的Q 、I 将 减小 (增大、减小、不变);P 将 不变 (增大、减小、不变);电动机支路上的I 、、P 、Q 将 不变 (增大、减小、不变)。 7、电动机起动性能包含的两大主要因素是: 起动转矩 、 起动电流 。 8、为了减小星型接法的笼式三相异步电动机的起动电流常用的起动方法: 自耦降压起动 。 1、电源开路的特征是: I=0 、 U=U 0=E 、 P=0 。 4、电压源E=6V ,R 0=3Ω,等效为电流源 I S =2A 、R 0 =3Ω 。 7、电感是储能元件,其上的电压、电流之间的相位关系是: 电流滞后电压90度 。 8、异步电动机的转动必需的条件: 旋转磁场 、 转子与旋转磁场之间的相对运动、 转子导体是闭合的 。 9、转子电路中的各个物理量如电动势、电流、…等都与 转差率S 有关。 1、如右图1,正确的是 B 。 (A )电阻发出功率25W (B )S I 发出率25W (C )S I 电压为零 图1 2、如右图2,正确的是 C 。 (A )IR E U -= (B ) IR E U += (C )IR E U --= 3、叠加定理用于计算 A 。 图2

半导体光电子学-考点

半导体光电子学 一、1.声子:晶格振动的能量量子,假想粒子,与晶格振动相联系,不能独立存在。 光子:传递电磁相互作用的规范粒子,无静止质量,具有能量和动量,能够独立存在。 2.量子阱:两种禁带宽度不同的但晶格匹配的单晶半导体薄膜以极薄的厚度交替生长,使得宽带隙材料中的电子和空穴进入两边窄带隙半导体材料的能带中,好像落入陷阱,这种限制电子和空穴的特殊能带结构被形象地称为量子阱。 超晶格:当量子阱结构中单晶薄层的厚度可与德布罗意波长或波尔半径相比拟时,由于量子尺寸效应,量子阱之间会发生很强耦合效应。 3.光子晶体:是指具有光子带隙特性的周期性电介质结构的人造晶体。 纳米线:一种具有在横向上被限制在100纳米以下,纵向无限制的一维结构材料。 4.施主杂质:半导体中掺杂的杂质能够提供电子载流子的特性。 受主杂质:半导体中掺杂的杂质能提供空穴载流子的特性。 杂质能级:半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中产生附加的杂质能级。 5.激子复合:所谓激子是指处于束缚态的电子和空穴,激子复合的能量将以光的形式 释放。 俄歇复合:电子和空穴复合后将能量传递给另一个电子或空穴的现象。有 CHCC(复合后的能量给导带的电子并使其激发到导带更高能态)和 CHHS(复合后的能量给价带的空穴并使其激发到自旋-轨道裂带上)过 程。 二、采用能带图和文字描述导体,半导体和绝缘体的异同。 导体:价带全满,导带部分填充 半导体:价带全满,导带全空,但是禁带宽度较窄,电子易于激发到导带中去。 绝缘体:价带全满,导带全空,禁带宽度较大 三、光波导结构的实例,并进一步说明光波导在光电器件中的工作原理。 光波导主要有平面波导和条形波导,而条形波导又有增益波导,折射率波导,分布反馈波导实例: 如折射率波导:有源区和两侧限制区的折射率不同,有源区两侧解理面构成反射镜,在有源区电子受激发射出的光子由于有源区和限制区折射率的不同构成全反射,将光场限制在有源区内,光子只能在两侧解理面来回反射,激发出更多的光子,并在输出方向上传播。 四、双异质结未加偏压和加偏压的能带图 双异质结在激光器中的作用: (1)pn结处于正向电压时,异质结势垒降低,n区电子能够越过势垒和隧穿势垒而注入窄

光电子材料与器件题库

《光电子材料与器件》题库 选择题: 1. 如下图所示的两个原子轨道沿z轴方向接近时,形成的分子轨道类型为( A ) (A) *σ(B) σ(C) π(D) *π 2. 基于分子的对称性考虑,属于下列点群的分子中不可能具有偶极矩的为(C)(A)C n(B)C n v(C)C2h(D)C s 3. 随着温度的升高,光敏电阻的光谱特性曲线的变化规律为(B)。 (A)光谱响应的峰值将向长波方向移动 (B)光谱响应的峰值将向短波方向移动 (C)光生电流减弱 (D)光生电流增强 4. 利用某一CCD来读取图像信息时,图像积分后每个CCD像元积聚的信号在同一时刻先转移到遮光的并行读出CCD中,而后再转移输出。则该CCD的类型为(B ) (A)帧转移型CCD (B)线阵CCD (C)全帧转移型CCD (D)行间转移CCD 5. 对于白光LED器件,当LED基片发射蓝光时,其对应的荧光粉的发光颜色应该为(D) (A)绿光(B)紫光(C)红光(D)黄光 6. 在制造高效率太阳能电池所采取的技术和工艺中,下列不属于光学设计的为(C) (A)在电池表面铺上减反射膜; (B)表面制绒; (C)把金属电极镀到激光形成槽内; (D)增加电池的厚度以提高吸收 7. 电子在原子能级之间跃迁需满足光谱选择定则,下列有关跃迁允许的表述中,不正确的是(B ): (A)总角量子数之差为1 (B)主量子数必须相同 (C)总自旋量子数不变

(D)内量子数之差不大于2 8. 物质吸收一定波长的光达到激发态之后,又跃迁回基态或低能态,发射出的荧光波长小于激发光波长,称为(B)。 (A)斯托克斯荧光(B)反斯托克斯荧光(C)共振荧光(D)热助线荧光9. 根据H2+分子轨道理论,决定H原子能否形成分子的主要因素为H原子轨道的(A ) (A)交换积分(B)库仑积分(C)重叠积分(D)置换积分 10. 下列轨道中,属于分子轨道的是(C) (A)非键轨道(B)s轨道(C)反键轨道(D)p 轨道 11. N2的化学性质非常稳定,其原因是由于分子中存在(D ) (A)强σ 键(B)两个π键(C)离域的π键(D)N N≡三键12. 测试得到某分子的光谱处于远红外范围,则该光谱反映的是分子的(B )能级特性。 (A)振动(B)转动(C)电子运动(D)电声子耦合 13.下列的对称元素中,所对应的对称操作属于虚动作的是(C ) (A)C3 (B)E(C)σh(D)C6 14. 某晶体的特征对称元素为两个相互垂直的镜面,则其所处的晶系为(C)(A)四方晶系(B)立方晶系(C)正交晶系(D)单斜晶系 15. 砷化镓是III-V族化合物半导体,它的晶体结构是(D)。 (A)NaCl 结构(B)纤锌矿结构(C)钙钛矿结构(D)闪锌矿结构16. 原子轨道经杂化形成分子轨道时,会发生等性杂化或非等性杂化。下列物质中化学键属于不等性杂化的是(B)。 (A)CH4(B)H2O (C)石墨烯(D)金刚石 17. 关于金属的特性,特鲁德模型不能成功解释的是(A ) (A)比热(B)欧姆定律(C)电子的弛豫时间(D)电子的平均自由程18. 下列有关半导体与绝缘体在能带上的说法中,正确的是(B )。 (A)在绝缘体中,电子填满了所有的能带 (B)在0 K下,半导体中能带的填充情况与绝缘体是相同的 (C)半导体中禁带宽度比较大 (D)绝缘体的禁带宽度比较小 19. 在非本征半导体中,载流子(电子和空穴)的激发方式为(B)? (A)电(B)热(C)磁(D)掺杂 20.在P型半导体材料中,杂质能级被称之为(C)。 (A)施主能级(B)深陷阱能级(C)受主能级(D)浅陷阱能级

《电工学》期末考试试卷A

期末考试(A) 学号姓名计分 一、填空题(每空2分,共24分) 1.电路如图1所示,= ab U 5 V,若选a点为参考点,则b点的电位 V= -5 V。 2.I 3. 4.已知135) u t V =-o,则有效值U= 220 V,周期T= 0.02 s,初相位= -135 , 0.01 t s =时,u= 220 V。 5.已知变压器的变比为4:1,测得次绕组中的电流 2 4 I A =,则原绕组中的电流 1 I= 1 A。 6.一台三相异步电动机,定子电压的频率为 1 50 Z f H =,极对数1 p=,转差率0.015 s=。则同步转 速 n= 3000 /min r,转子转速n= 2955 /min r,转子电流频率 2 f= 0.75 Z H。 二、选择题(每题2分,共20分) 1.电路如图4所示,其KVL方程正确的是( A )。 .0 S A U RI U ++=.0 S B U RI U +-=.0 S C U RI U -+=.0 S D U RI U --= 2.图5所示电路中 AB U为( D )V . 1.5 B.2 C. 2.5 D 3.电路如图6 .A电流源吸收功率,电压源发出功率.B电流源和电压源都吸收功率 .C电流源发出功率,电压源吸收功率.D电流源和电压源都发出功率 4.若将同一白炽灯分别接入到220V直流电源和有效值为220V的交流电源上,则( C )。 .A接至直流电源时较亮.B接至交流电源时较亮 图6

.C 两者亮度相同 .D 以上答案均不正确 5.下列哪个表达式成立?( D ) V e V t u A j ο ο 604)60sin(4. -=-=ω V t V e U B j )30sin(255.30οο +==? ω V u C ο 458. -∠= V U D ο 3010. -∠=? 6.电感和电容均为理想元件的正弦交流电路中,下列表达式正确的是( A )。 .A I CU ω= .m m L B U jX I ? ? =- .C U j I C ω? ? =- .m m D I LU ω= 7.三角形接法的对称三相负载接至相序为C B A 、、的对称三相电源上,已知相电流A I AB ο010∠=? 则线电流A I ? =( B ) A 。 . 10330A ∠o . 10330B ∠-o . 10/330C ∠o . 10/330D ∠-o 8.下列说法中不符合 R 、L 、C 串联谐振特征的是( B )。 .A 电路对电源呈现电阻性 (X ) .B 电路的阻抗模最大 (Z=R ) .C L C U U = .D 电流最大 (I=U/R ) 9.三相异步电动机转动的原理是( C ) 。 .A 定子磁场与定子电流的相互作用 .B 转子磁场与转子电流的相互作用 .C 旋转磁场与转子电流的相互作用 .D 旋转磁场与定子电流的相互作用 10.Y- ?换接起动起动转矩=Y st T ( A )ΔS t T 。 . 1/3A . 1/3B . 3C . 3D 三、分析计算题(5小题,共56分) 1.有源二端网络N 的开路电压0U 为9V ,若联接如图7()a 所示,则得电流为1A 。若联接成图7()b 所示,当电流源电流为1A ,求电路中的电流I 为多少?(10分) 1.解: 根据戴维宁定理竟有源二端网络等效成 图(c )所示。则: 图7 (a) 图7(b)

南京邮电大学研究生光电子学理论与技术试卷

得分得分南京邮电大学 2014/2015学年第二学期 研究生课程《 光电子学理论与技术 》试 题 院(系) 班级 学号 姓名 装订线内不要答题 自觉遵守考试规则,诚信考试,绝不作弊 题号一二三四五六七八九十总分 得分 一、填空题(每空2分,共40分) 1.光的基本属性是光具有波粒二象性,光粒子性的典型现象 有光的 吸收、发射以及光电效应。 2.EDFA发展的目标主要有两个宽带化和大功率化。 3.PDFA是掺镨光纤放大器的缩写,它的工作波长范围为1281-1381um。 4. 光在各向同性介质中传播时,复极化率的实部表示色散与频率的关系,虚部表示物质吸收与频率的关系。 5.激光器的基本结构包括激光工作物质、泵浦源和光学谐振腔。激光产生的充分条件是阈值条件和增益饱和效应,必要条件包括粒子数反转分布和减少振荡模式数。 6.PCM过程包括抽样、量化、编码。 7.声光互作用的两种类型为拉曼-纳斯衍射、布拉格衍射。 8.调制的类型有内调制、外调制。 9.光子与电子相比主要的优点有光子速度快、可传感多重信息。 二、证明与简述题(每题5分) 1、证明如果是频率为的寻常波和频率为2的非常波的相位匹配角,则有

证明:由相位匹配条件得: ,则对求导,可得: ,由此可得: 2、什么叫声光调制?分哪几种类型?其判据是什么?。 答:声波的应变场也能改变某些类型晶体地折射率,由于声波的周期性,会引起折射率的周期性变化,产生类似于光栅的光学结构,从而对入射的光波产生调制,这种调制称为声光调制。按照超声波频率的高低和光波相对声场的入射角度及两者相互作用的长度,将声光衍射分为拉曼一奈斯衍射和布拉格衍射两类。拉曼一奈斯衍射与布拉格衍射的判断依据用声光相互作用特征长度Lo来表示: 。拉曼一奈斯衍射 ,布拉格衍射 过渡区 。

光电效应习题(有答案)..

黑体辐射和能量子的理解 一、基础知识 1、能量子 (1)普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34J·s. 2、光子说: (1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34J·s. 二、练习 1、下列可以被电场加速的是( B) A.光子B.光电子C.X射线D.无线电波 2、关于光的本性,下列说法中不正确的是(B ) A.光电效应反映光的粒子性 B.光子的能量由光的强度所决定 C.光子的能量与光的频率成正比 D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子

对光电效应实验的理解 一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律) 1、常见电路(如图所示) 2、两条线索 (1)通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大. (2)通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大. 3、遏止电压与截止频率 (1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压U c. (2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极 限频率).不同的金属对应着不同的极限频率. (3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功. 二、练习 1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极 P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表 读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零. (1)求此时光电子的最大初动能的大小; (2)求该阴极材料的逸出功. 答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV 解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W0 当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=E km

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