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1、 光电子技术参考答案第三章1.一纵向运用的 KD*P电光调制器，长为 2cm，折射率 n=2.5，工作频率为 1000kHz。试求此时光在晶体中的渡越时间及引起的相位延迟。解：渡越时间为：LnL = 2.5 2 10-=c 2m =1.6710-10st =dc / n310 m / s8在本题中光在晶体中的渡越引起的相位延迟量为：w t = 2p 106Hz1.6710-10 =1.0510-3 L，就可以产生正常布喇格衍射。在本题中，根据题意，声光晶体作扫0描器（偏转器）使用，所以声束的宽度应该大于换能器的光束宽度，即：声光作用长度 L=0.85cm=8.5mm，比 L大一个数量级。可见，
2、此扫描器只能产生正常布喇格衍射。0pL2LQh = sinM P =1 , lM P =1，2 s2s2l2sHHPs = l2H=(0.510-6)20.5=(0.5)310-122LM 2 28.5 37.75 10-15 28.5 0.3775 10-13 = 0.195W（注：（3-53）式中的角度因子在实际工作中不起作用，取值为 1就可以了）l1 l =1 (2 -59)Q sinq =2nls =B2n ls21 l2n ls1 1 l sinq q =, cosq 1-B1BB2 2n ls 若布喇格带宽Df=125MHz，由（3-55）式知道实际的声束宽度Df =L =slL2
3、nv ls, L =sl Df2nv ls=sl Df fs l Df fs2nv vs=2nvs2，2nvs222.483.992101.510 sms-6 2 2l Df fs = 0.510-6m1.251088 -222.483.990.51.251.5210-4=m 84.2 10 m 8.42mm=-4=对扫描器而言，总是希望扫描光束的强度最大，即要求衍射效率 最大。下面的讨论应该在该基础上讨论。（3-46）和（3-55）式是在衍射效率很小的条件下给出的关系式，在扫描器中应该不成立。由衍射效率 公式和带宽 f公式知道，声束的宽度增加对提高衍射效率有利，对减少带宽有利。L的改变对衍射
4、效率的改变为（在其他条件不变的情况下）pL, dhbQh = sinsM P = sinb L= sin 2b L22sdL2lH2s2 Lb L2LpLpLM Ps1 DL2LDh = sin 2b LDL = sin 2M Ps2l2s2l2HH如果该扫描器原设计在衍射效率 =1的状态下工作，即pLM P = p22lH2s则=0，即 L的改变对衍射效率不产生影响。N = Dq=w Dfs计算，取 R=1或 R=2均可。Dj vs R用公式Dw fs8.5 10-3m 1.25 108 13 13.9910 ms-s-8.51.25 102= 2663.99N =vs R4.1比较光子探测
5、器和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等方面的差异。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。因为，光子能量是 h，h是普朗克常数, 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。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
6、与单光子能量 h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。值得注意的是，以后将要介绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变化率，比其他光热效应的响应速度要快得多，并已获得日益广泛的应用。 4.4已知 Si光电池光敏面积为 510mm ,在 1000W/m光照下，开路电压 u =0.55V，光电2 2流 i =12mA。试求:（1）在（200 700）W/m光照下,保证线性电压输出的负载电阻和电压变化值;2（2）如果取反偏压 V = 0.3 V ,求负载电阻和电压变化值;（3）如果希望输出电压变化量为 0.5V，怎么办？iu（说明：本教科书光电子技术给出的参考答案是基于其他教科书的理论给出的结
