光电子技术基础部分答案解析

光电子技术基础部分的答案解析涵盖了多个关键概念，包括辐射功率计算、辐射照度、热辐射、大气窗口、大气湍流效应、电光晶体的半波电压、光纤弱导条件、光波水下传输的特殊问题、电光调制器、声光扫描器的工作原理以及光探测器的类型和特性。 1. 辐射功率计算：问题涉及到点源S向圆盘发射辐射功率的计算。这通常涉及到光学中的辐射传递和能量分布。计算需要考虑辐射强度Ie、辐射源面积和接收面的几何关系。 2. 辐射照度：辐射照度是指单位面积上接收到的辐射通量，与辐射亮度、面源与被照面的距离以及入射角有关。计算涉及光学中的辐射传递定律和几何光学原理。 3. 热辐射：热辐射是由物体因热能产生的电磁辐射。霓虹灯发出的光不是热辐射，因为它是由电能激发气体原子产生的。 4. 维恩位移定律：黑体辐射的最大辐射强度对应的波长随温度升高而减小，这是普朗克热辐射公式推导出的结果，反映了黑体辐射与温度的关系。 5. 大气窗口：大气窗口是指大气对特定波长的光透过率较高的频段。光谱位于这些窗口的光辐射受到的大气衰减较小，适合遥感和通信应用。 6. 大气湍流效应：大气湍流导致光束传播过程中的不稳定性，包括光强闪烁、光束弯曲、漂移和空间相干性退化，影响光学系统性能。 7. 半波电压：电光晶体的半波电压是使光波相位差达到π时所需施加的电压，与晶体的折射率和光波长有关。 8. 光纤弱导条件：光纤弱导意味着很小的折射率差就能形成良好的光波导，便于制造，并且是光纤区别于微波波导的一个重要特征。 9. 光波水下传输问题：水下光传播面临后向散射影响，可通过选择滤光片、检偏器、距离选通技术和分离发射接收设备来克服。 10. 电光调制器与声光扫描器：电光调制器利用电场改变光的传播特性，而声光扫描器则是利用声波在晶体中产生的光栅效应进行光束扫描。 11. 光子与光热探测器：光子探测器基于光电效应，直接响应光子能量；光热探测器则依赖于光能转化为热能，再通过热敏感元件检测。它们在响应速度、灵敏度和工作波长范围等方面存在差异。 这些知识点展示了光电子技术的基础，包括辐射光学、大气光学、光纤光学、电光效应和光探测技术等多个方面，是理解和应用光电子技术的基础。