光电信息技术习题

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光电技术及答案答案武汉理工大学

图1一、名词解释(每小题3分，总共15分)1.坎德拉(Candela,cd)2.外光电效应3.量子效率4. 象增强管5. 本征光电导效应二、填空题(每小题3分，总共15分)1. 光电信息变换的基本形式、、、、、。

2.光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由、、、和组成。

3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P 型和N 型半导体组合而成。

其发光机理可以分为和。

4. 产生激光的三个必要条件是。

5. 已知本征硅的禁带宽度为g E ，要使该材料有光电子产生，其入射光波的最大波长为。

三、如图1所示的电路中，已知R b =820Ω,R e =3.3K Ω,U W =4V R p ,当光照度为40lx 时，输出电压为6V ，80lx 是为9V 。

设光敏电阻在γ值不变。

试求：(1) 输出电压为8V 时的照度；（2）若e R 增加到6 K Ω，输出电压仍然为8V ，求此时的 (3) 输出电压为8V 时的电压灵敏度。

四、如果硅光电池的负载为R L 。

(10分)(1)、画出其等效电路图；(2)、写出流过负载的电流方程及开路电压和短路电流； (3)、标出等效电路图中电流方向。

五、简述PIN 光电二极管的工作原理。

为什么PIN 管比普通光电二极管好？ (10分)六、 1200V 负高压供电，具有11级倍增的光电倍增管，若倍增管的阴极灵敏度S K 为20uA/lm ，阴极入射光的照度为0.1Lx ，阴极有效面积为2cm 2，各倍增极二次发射系数均相等(4=δ)，光电子的收集率为98.00=ε，各倍增极的电子收集率为95.0=ε。

(提示增益可以表示为NG )(0εδε=) (15分)(1) 计算光电倍增管的放大倍数和阳极电流。

(2) 设计前置放大电路，使输出的信号电压为200mV ，求放大器的有关参数，并画出原理图。

七、简述CCD 的两种基本类型，画出用线阵CCD 测量微小物体(小于100微米)原理简图，并分析测量原理。

光电信息技术第四章答案有部分错误

光电信息技术第四章答案有部分错误第二章1．电子在低能级与高能级之间可以有哪3 种跃迁？答：受激吸收；自发辐射；受激辐射2 激光器稳定工作的两个必要条件什么？答：光增益；光反馈3 简要比较LED与LD原理和特性的相同点与不同点.答：相同点：都是正向偏置电流驱动，在PN结处产生粒子激励，电子及空穴在电流驱动下往高能级跃迁，然后又从高能级回到低能级，同时释放光子发光。

不同点：(1)LED是利用注入有源区的载流子自发辐射发光;(2)LD 是受激辐射发、光;(3)LD 有光学谐振腔，使产生的光子在腔内振荡放大，LED没有谐振腔;(4)LED发出的光为非相干光光谱较宽（谱宽一般在50nm左右），而LD发出的光为相干光，单色性好。

4．液晶显示器件(LCD)是利用液态晶体的光学各向异性特性,在电场作用下对外照光进行调制而实现显示的。

5．什么是液晶？分为哪两大类? 作为显示技术应用的为哪类液晶?答：液晶是指在某一温度范围内，既是具有流动性的液体，又是具有光学双折射性的晶体。

处于固体相与液体相中间状态的液晶相；具有上述液晶相的物质向列液晶6. LCD能工作的极限温度范围基本上由液晶的熔点和液晶的清亮点确定。

7. 向列相(Nematic Liquid Crystals)液晶的特点？答：向列液晶:分子都以相同的方式平行排列，每个分子在长轴方向可以比较自由地移动。

具有流动性，粘度小。

8．在外电场作用下，P型液晶分子长轴方向平行于外电场方向，N型液晶分子长轴方向垂直于外电场方向。

目前的液晶显示器件主要使用P型液晶。

9．彩色显像管中，为了防止每个电子束轰击一个像素中的另外两个颜色的荧光体，在荧光面内侧设有选色电极荫罩。

10．显像管中，电子束轰击荧光粉时，荧光粉的分子受激而发光，当电子束的轰击停止后，荧光粉的光亮并非立即消失，而是按指数规律衰减，这种特性称为余辉特性。

11．显像管中，栅极所加电压的大小控制屏幕光点的亮暗。

光电技术自测题（全）含答案

光电技术自测题（全）含答案第一部分自测题一、多项选择题1.下列选项中的参数与接收器有关的有（）A．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度答案：AD2.光电探测器中的噪声主要包括（ABCDE ）A．热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声E 温度噪声3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（AB ）A．本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E 晶格吸收二、单项选择题1.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（）A．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应答案：B2.当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（）A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.不移动D.均有可能答案：A3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为0.24，则该激光器发出的光通量为（）A.3.31lxB.1.31lxC.3.31lmD.1.31lm答案：D4.半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。

A.价带，导带B.价带，禁带C.禁带，导带D.导带，价带答案：A5.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为答案BA 3nVB 4nVC 5nVD 6nV6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B）A阳光直射B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影7.已知某辐射源发出的功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（B）A 683lm B341.5lm C 1276lm D 638lm8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D ）A 辐射照度B 辐射强度C 辐射出度D 辐射亮度9. 电磁波谱中可见光的波长范围为A0.38~0.78um B 0.38~1um C 1~3um D 8~12um答案：A10. 已知一束激光功率为30mW 、波长为0.6328um ，普朗克常数S h ??=J 10626.634-则该激光束的光子流速率N 为（A ）。

光电信息技术_2013春试卷A(空白卷)0417a

(f)
(a)
(b)
长度Z
成
注：教师应使用计算机处理试题的文字、公式、图表等；学生应使用水笔或圆珠笔答题。
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二、填空题（20 小题，每题 1 分，共计 20 分）
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 光电倍增管的电子光学系统主要有两个任务，其中一个任务是使前一级各部分发射出来的电子，落到后一级上时所经历的时间尽可能相同，使最小。
频率特性高sagnac效应是指在任意几何形状的闭合光路中从某一点观察点发出的一对光波沿相反方向运行一周后又回到该观察点时这对光波的相位或它们经历的光程将由于该闭合环形光路相对于惯性空间的旋转而不同其相位差光程差的大小
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11.（）以 v 表示光源 S 对于观察者 P 的相对运动速度，以 α 表示相对速度方向和光速进行方向(即光源到观察者的方向)的夹角。由于多普勒效应，观察者 P 接收到的光波频率 f 可表示为：上海大学 2012～ 2013 学年春季学期试卷绩 A. f=f0(1+vsinα/c) B. f=f0(1+vsinαc) C. f=f0(1+vcosα/c) D. f=f0(1+vcosαc) 12.（）假设 n0 和 n1 分别为空气和纤芯的折射率，入射角为θi，则光纤集光能力的光纤数值孔径课程名：光电信息技术课程号： 07276094 学分： 3 NA 为： A. n0cosθi B. n0sinθi C. n0/cosθi D. n0/sinθi 应试人声明：我保证遵守《上海大学学生手册》中的《上海大学考场规则》，如有考试违纪、作 13.（）用衰减系数表示光纤的衰减特性，假设某段光纤的输入功率为 1mW，输出功率为 0.1mW，弊行为，愿意接受《上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。总长度为 100km，则该光纤的衰减系数为： A. 0.1dB/km B. 0.2dB/km C. 0.25dB/km D. 0.5dB/km 应试人应试人学号应试人所在院系 14.（）光接收机通常由如下哪些组成： A. 调制器、前置放大器、主放大器和均衡器题号一二三四 B. 光电检测器、线路编码器、主放大器和均衡器 C. 光电检测器、前置放大器、主放大器和光源得分 D. 光电检测器、前置放大器、主放大器和均衡器一、选择题（20 小题，每题 1 分，共计 20 分） 15. （）误码率集中反映了脉冲波形失真和噪声等因素的影响，数字通信系统误码率通常要求低于： 1. （）物体受到光照后向外发射电子的现象称为光电发射效应，多发生于： -8 -9 -10 -11 A.10 B.10 C. 10 D. 10 。 A. 金属和金属氧化物 B. 金属和半导体 C. 半导体和金属氧化物 D. 半导体 16. （）ITU-T G.692 建议， DWDM 系统的光波绝对参考频率为 193.1THz （对应的波长为 1552.52nm）， 2. （）最早发现的光电现象是：信道的频率间隔应为的： A. 光电发射效应 B.光电导效应 C.光生伏特效应 D.热释电效应 A.20GHz B. 50GHz C. 100GHz D. 200GHz 3. （）下面不属于光学辐射的是： 17.（）1.55μm 波段掺铒光纤放大器 EDFA 主要由下面哪些组成： A. 紫外辐射 B.可见辐射 C. 红外辐射 D. γ射线 A. 掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、耦合器、光隔离器及光滤波器 4. （）点源朝某方向的辐射（发光）强度 I，点源和面元之间距离 d，面元法线和入射光线夹 B. 掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、光纤光栅、光隔离器及光滤波器角为 θ，则点辐射(光)源在处于某方向的面元上建立的照度 E 满足如下关系： C. 掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、耦合器、光纤开关及光滤波器 A. E =I sinθd2 B. E =I sinθ/d2 C. E =I cosθ/d2 D. E =I cosθd2 D. 掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、耦合器、光隔离器及光电继电器 5. （）在垂直于发光平面上，面发光 LED 辐射图呈朗伯分布，即： 18.（）根据网络的规模，可将网络分为三类，为： A. P(θ)=P0sinθ B. P(θ)=P0cosθ C. P(θ)=P0sin2θ D. P(θ)=P0cos2θ A. 总线形网络，城域网，广域网 6. （）光电倍增管光谱特性的长波阈值决定于： B. 局域网，环形网络，广域网 A. 光电阴极材料 B. 光窗 C. 阳极 D. 电子光学系统 C. 局域网，城域网，星形网络 7. （）光敏电阻优点不包括： D. 局域网，城域网，广域网 A. 光谱响应相当宽 B. 所测的光强范围宽 C.无极性之分 D.频率特性高 19.（）光纤光栅是利用光纤的什么效应： 8. （）通常硅光电池使用的结温不允许超过： A. 热光效应 B.电光效应 C.磁光效应 D.光折变效应 A. 125 度 B.25 度 C. 75 度 D.250 度 20.（）法拉第电流传感器中，通过光纤的光偏振面偏转角： 9. （）Sagnac 效应是指在任意几何形状的闭合光路中，从某一点观察点发出的一对光波沿相 A. 与被测电流及光纤的匝数成正比，与光纤圈半径大小无关反方向运行一周后又回到该观察点时，这对光波的相位（或它们经历的光程）将由于该闭合环形 B. 与被测电流及光纤的匝数成反比，与光纤圈半径大小无关光路相对于惯性空间的旋转而不同，其相位差（光程差）的大小： C. 与被测电流及光纤的匝数成正比，与光纤圈半径大小有关 A. 与开合光路的转速速率成正比 B. 与闭合光路的转速速率成正比 D. 与被测电流及光纤的匝数成反比，与光纤圈半径大小有关 C. 与开合光路的转速速率成反比 D. 与闭合光路的转速速率成反比 10. （）根据检测原理光电检测的基本方法不包括： A. 直接作用法 B.差动法 C. 补偿法 D. 投射法

光电技术试题和答案

三、名词解释：1、传感器：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置;2、重复性：用本方法在正常和正确操作情况下,由同一操作人员,在同一实验室内,使用同一仪器,并在短期内,对相同试样所作多个单次测试结果,在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值3、线性度：测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值比例关系线性关系的一种度量;2、正压电效应答：压电效应：某些电介质物体在沿一定方向受到压力或拉力作用时发生变形,并且在其表面上会产生电荷,若将外力去掉,它们又重新回到不带电的状态;具有压电效应材料有石英晶体、人工制造的压电陶瓷、锆钛酸铅等;逆压电效应：是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象四、简答题1、解释什么是传感器传感器的基本组成包括哪两大部分这两大部分各自起什么作用答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置;通常传感器由敏感元件和转换元件组成;敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分;2、什么是传感器的静态特性,描述静态特性的技术指标有哪些答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系;与时间无关;主要性能指标有：线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和量程等;3金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的;4简要说明电容式传感器的工作原理;答：电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化;传感器有动静两个板板,板板间的电容为;;;;;;当动板板运动或极板间的介质变化就会引起传感器电容值的变化,从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器;5、什么是电涡流效应答:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内将产生呈漩涡状的感应电流,此电流叫电涡流,这种现象成为电涡流;6、石英晶体x、y、z轴的名称及其特点是什么X轴叫做电轴,y轴叫做机械轴,z轴叫做光轴;通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”,而把沿机械轴y方向上的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;沿z轴方向的力作用时不产生压电效应;7、画出压电元件的两种等效电路8、画出压电式传感器中采用电荷放大器的电路图,并分析证明输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响;9．试说明压电式传感器中,压电片并联和串联后对测量的影响;答：压电元件能够方便地组合应用,起到提高电压输出灵敏度的作用,这是压电式传感器的一个特点;组合的基本方式有串联和并联;并联的特点是：输出电压相等,电容相加,总电荷量相加,因此输出的电荷量增加,适用于电荷输出场合;串联的特点是总电荷量不变,电压相加,电容减小,因此,电灵敏度提高,适用于电压输出场合10. 什么是霍尔效应答：在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应,是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的;产生的电势差称为霍尔电压;11．光电效应有哪几种与之对应的光电元件各有哪些答：光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种;基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等；基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等；基于光生伏特效应的光电元件有光电池等;12、什么是内光电效应列举几种基于内光电效应工作的光电器件不少于三个;答：在光线作用下,物体的导电性能电阻率发生变化或产生光生电动势的现象称为内光电效应;包括光电导效应和光生伏特效应13、什么是外光电效应什么是内光电效应在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应;当光照射在物体上,使物体的电阻率ρ发生变化,或产生光生电动势的现象叫做内光电效应;根据工作原理的不同,内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类;。

光电技术综合习题解答

SI=0.15mA/lx，电阻RL=51kΩ，三极管9014的电流放大倍率β=120，
若要求该光电变换电路在照度变化为200 lx的范围情况下，输出电压ΔUo的变化不小于2V，问：（1）电阻RB与RC应为多少？（2）试画出电流I1、I2、IB和IC的方向. （ 3 ）当背景光的照度为 10 lx 时，电流 I1为多少？输出端的电位为多少？ (4) 入射光的照度为100 lx时的输出电压又为多少？
显然，此题为多解题，可根据电路的应用特点，选择RC与RB。例如，若对速度有要求， RC尽量小。（3）当背景光的照度为10 lx时，电流I1为
I1= SφEV=0.15×10-3 ×10= 1.5(mA)
U0= Ubb－ IC RC= (4) 入射光的照度为100 lx时的输出电压为 U0= Ubb－ IC =
曲线的下方画出输出电压的波形图。
Ec 500 RL U0 400 300 200 100 0
I(μ A) 200lx 160 lx 120 lx 80 lx 40 lx 5 10 15 20 U(v)
解：此题可以用“图解法”解，
(1) 6V正弦信号的双峰值为Up~p= 17（V）
(2) RL=Δ U /Δ I =42.5( kΩ )
解：根据题目所给的已知条件和电路图，可以标定出各电流的方向。再由电路，可找到输出电压与入射光照度的关系，即
I1RL U be I C I B RB
式中I1= SφEV， ΔI1= Sφ Δ EV，输出电压变化量为ΔU=－ ΔICRC，即
U C Rc
Sφ EV RL U be RB
Ubb
R Rb U0
DW
U bb U w 12 4 Iw 9.8(mA) Rb 820

光电技术练习题

光电技术练习题一、选择题1. 光电效应是指（）。

A. 光线经过媒质传播B. 光线不被媒质吸收传播C. 光线与物质相互作用产生电磁波D. 光线与物质相互作用产生电子运动2. 下列关于光电效应的说法错误的是（）。

A. 逸出功与金属种类无关B. 频率越高，逸出电子的动能越大C. 逸出电子动能与光强度成正比D. 光电效应只发生在金属上3. 当光频率不变时，通过光电效应逸出电子的动能与入射光的（）成正比。

A. 光强度B. 波长C. 速度D. 相位4. 下列关于光电效应的解释错误的是（）。

A. 光的粒子性表现为光子B. 光照射在金属上，金属中的电子受到能量转移而逸出C. 波动模型可以解释光电效应D. 逸出速度与光子的能量有关5. 关于光电管的说法正确的是（）。

A. 光电子发射是通过第一级光电倍增效应实现的B. 光电流的强度与入射光的频率无关C. 光电流的强度与入射光的光强度成正比D. 光电子发射是通过光电效应实现的二、填空题1. 光电效应在（）年被爱因斯坦解释。

2. 光电效应是电磁辐射与物质的（）相互作用的结果。

3. 光电效应起源于金属内的（）。

4. 入射光的频率达到临界频率时，逸出电子的动能为（）。

三、计算题1. 入射在铝金属上的光的波长为500nm，计算逸出的电子动能。

（已知铝金属的逸出功为4.08eV）（解答）根据能量守恒定律，光子的能量等于电子的逸出功加上电子的动能。

光子的能量: E = hc/λ，其中h为普朗克常数，c为光速，λ为入射光的波长。

电子的逸出功: W = 4.08 eV逸出电子的动能: K = E - W代入数值计算：E = (6.63e-34 J·s * 3e8 m/s) / (500e-9 m) ≈ 3.98 eVK = 3.98 eV - 4.08 eV ≈ -0.1 eV由于逸出电子动能为负数，说明电子无法逸出。

2. 光照射在钠金属上的波长为400 nm的入射光，计算逸出的电子动能。

光电技术考试试题

光电技术考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料不是常见的光电发射材料？（）A 金属B 半导体C 绝缘体D 碱金属化合物2、光电二极管在反向偏置时，其电流主要是（）A 扩散电流B 漂移电流C 复合电流D 热电流3、下列哪个不是影响光电倍增管增益的因素？（）A 倍增极材料B 倍增极级数C 入射光波长D 工作电压4、对于 PIN 光电二极管，其结电容与（）有关。

A 反向偏压B 光照强度C 温度D 材料电阻率5、在 CCD 器件中，电荷的转移是依靠（）实现的。

A 电场B 磁场C 扩散D 漂移6、能将光信号直接转换为电信号的器件是（）A 发光二极管B 光电二极管C 激光二极管D 液晶显示器7、以下哪种光源的相干性最好？（）A 白炽灯B 日光灯C 激光D 发光二极管8、光电耦合器的作用是（）A 实现光电转换B 隔离输入输出信号C 放大电信号D 滤波9、下列哪种探测器的响应速度最快？（）A 热电偶B 热敏电阻C 光电导探测器D 热释电探测器10、在光纤通信中，常用的光源是（）A 半导体激光器B 发光二极管C 白炽灯D 氦氖激光器二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、光电效应分为外光电效应、内光电效应和（）效应。

2、常见的光电探测器有（）、（）、（）等。

3、光的波长与频率的关系为（）。

4、太阳能电池的工作原理是基于（）效应。

5、发光二极管的发光颜色取决于（）。

6、光电倍增管由（）、（）和（）组成。

7、电荷耦合器件的基本单元是（）。

8、光纤的主要参数有（）、（）和（）。

9、激光的特点有（）、（）、（）和（）。

10、图像传感器分为（）和（）两类。

三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述光电导效应的工作原理。

答：光电导效应是指在光照下，半导体材料的电导率发生变化的现象。

当半导体材料受到光照时，光子能量大于材料的禁带宽度，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，形成自由电子和空穴，从而使材料的电导率增加。

光电技术考试试卷

1、当物质中的电子吸收足够高的光子能量，电子将逸出物质表面成为真空中的自由电子，这种现象称为（B ） P20A 、内光电效应B 、外光电效应C 、光磁电效应D 、光子牵引效应2、已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um ，则该材料的禁带宽度为（A ）A 、0.886eVB 、1eVC 、2eVD 、1.3eV3、电磁波谱中可见光的波长范围为 (A)A 、0.38~0.78umB 、0.38~1umC 、1~3umD 、8~12um判断题(每题10分,共5题)4、光通量的单位是坎德拉 (×)正确不正确5、黑体的发射率是一个小于1的常数。

(×)正确不正确6、当热辐射发射的总辐通量与黑体的总辐通量相等时，以黑体的温度标度该热辐射体的温度，这种温度称为色温。

（×） P11正确不正确7、发生本征吸收的条件是光子能量必须大于半导体的禁带宽度。

（A ） P19正确不正确8、被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象，称为内光电效应。

（A ）正确不正确9、光敏电阻的主要作用是（D ）A 、光电探测B 、红外探测C 、光电开关D 、光电探测与控制10、以下选项中哪个不是光敏电阻的主要噪声（D ）A 、热噪声B 、产生复合噪声C、低频噪声D、散粒噪声11、对于同一种型号的光敏电阻来讲，在不同的光照度和不同环境温度下，其光电导灵敏度与时间常数（），如果照度相同而温度不同时，二者（B）A、相同，不同B、不同，不同C、不同，相同D、相同，相同12、本征光电导器件在越微弱的辐射作用下，时间响应越（），灵敏度越（A）A、长，高B、长，低C、短，高D、短，低13、光敏电阻是（）器件，属于（D）A、光电导器件，外光电效应B、光电发射器件，外光电效应C、光生伏特器件，内光电效应D、光电导器件，内光电效应判断题(每题10分,共5题)14、光敏电阻的前列效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合需要很长的时间，而且，随着复合的进行，光生电子与空穴的浓度与复合几率不断减小，使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述。

光电信息技术习题

授课教师命题教师或命题负责人签字院系负责人签字年月日中国海洋大学命题专用纸（附页A）2007-2008学年第 2 学期试题名称：光电技术（A卷）共 4 页第2 页2007-2008学年第 2 学期试题名称：光电技术（A卷）共4 页第 3 页四、简答题（15分）1、（5分）简述光电三极管的工作原理。

2、（5分）简述声光相互作用中产生布喇格衍射的条件以及布喇格衍射的特点。

3、（5分）什么是热释电效应？热释电器件为什么不能工作在直流状态？五、计算分析题（34分）1、（5分）假设将人体作为黑体，正常人体体温为36.5°C。

计算（1）正常人体所发出的辐射出射度；（2）正常人体的峰值辐射波长。

（斯忒藩-玻尔兹曼常数)(10670.5842KsJ/m⋅⋅⨯=-σ，维恩常数为2897.9μm ）2、（7分）用Si光电二极管测缓变光辐射，伏安特性曲线如图1所示，在入射光最大功率为8μW时，屈膝电压10V，反向偏置电压为40V，Si光电二极管的灵敏度S=0.5μA/μW，结电导为0.005μS，求（1）画出光电二极管的应用电路图（2）计算二极管的临界电导（3）计算最大线性输出时的负载R L。

图1 图23、（7分）与象限探测器相比PSD有什么特点？如何测试图中（如图2所示）光点A偏离中心的位置？5、(8分)依据图3提供的结构和脉冲电压图说明CCD电荷转移的过程。

图3321ΦΦΦt1t2 t3t4中国海洋大学命题专用纸（附页C）2007-2008学年第 2 学期试题名称：光电技术（A卷）共 4 页第4 页。

光电技术试题及答案

中国海洋大学命题专用纸（附页）中国海洋大学命题专用纸（附页）2005-2006学年第 2 学期试题名称：光电技术（A 卷）共 4 页第 4 页图13．（7分）简述像管的结构以及像管和摄像管的区别。

4．（8分）在图2中所示为一种真空探测器，在图中标出其组成的三大部分，并叙述其工作原理。

5．（13分）（1）判断图3中所示为哪种探测器，具体是哪种类型并写出图中的电极名称。

（2）叙述该探测器的组成和工作原理。

图2 图3YAG氙灯透反镜全反镜电光晶体偏振器光子cabdb ca入射光光电技术试卷A 参考答案一、填空（每题2分） 1. 1坎德拉(或1cd) 2. 光视效能光视效率 3. 四能级 1064nm 4. 色温5. 受激自发相干性6. 瑞利米氏7. 分子内部的运动形态 8. 500V 9. 大气窗口10. 电子枪、偏转系统、荧光屏和玻璃外壳 11. 反向12. 电场方向与所加磁场方向相同13. 串连扫描并联扫描串并混和扫描 14. 物体吸收光引起温度升高 15. 小小16. 直接（内）模拟数字17. 发生在物质表面上的光电转换现象18. 能量h 大小（频率/波长）频率（波长） 19. 近晶相向列相胆甾相向列相 20. 调幅调相调频强度21. 声光效应电-声换能器上超声波场强度 22. 内光电半导体金属材料 23. 形成与景物温度相应的视频信号24. 光机扫描电子束扫描固体自扫描 25. 溶致液晶热致液晶二、计算题（10分）解：图2分放大器往往是光电探测器的直接下级，探测器的输出电阻就是放大器的输入电阻（R L =R i ）。

从题目可知是已知输入功率前提下，求最佳负载电阻的问题。

光功率P 0=5（μW ），P ’’=8（μW ），根据公式C)(1011.0)''(2''2)''(60S u V gu P P S G P -⨯=-++=（2分）.)(09.9)(1009.916Ω≈Ω⨯==M G R PP （1分）光电二极管的结电导g=0.005μs ，G L =G P +g ，G L =0.115μs ，放大器的输入电阻为：（1分）)(7.81Ω≈==M G R R LL i （1分） )(52.6)''(0V g G G P P S u L P HM ≈++-= （2分）)(44.2212W u G P HM L H μ≈= （1分）三、问答分析题（35分） 1、（6分）产生布喇格衍射条件：声波频率较高，声光作用长度L 较大，光束与声波波面间以一定的角度斜入射。

光电信息技术与应用考试考核试卷

光电信息技术与应用考试考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.光电信息技术中，不属于光电器件的是：（）
A.光电二极管
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述光电二极管和光电三极管的工作原理，并说明它们在光电检测中的应用。
2.光纤通信系统是如何工作的？请阐述光纤的传输原理以及光纤通信的主要优点。
3.请解释光电池的工作原理，并讨论影响光电池转换效率的主要因素。
4.结合实际应用，说明光电编码器在工业自动化中的重要作用，以及它在不同工业场合的使用方式。
C.晚霞的形成
D.激光束的传播
15.光电信息技术在以下哪些领域有重要应用？（）
A.通信
B.计算
C.娱乐
D.国防
16.以下哪些是光放大器的主要类型？（）
A.光纤放大器
B.半导体放大器
C.气体放大器
D.液体放大器
17.以下哪些因素影响光电池的效率？（）
A.材料类型
B.光照强度
C.温度
D.光电池面积
18.以下哪些技术用于提高光电器件的性能？（）
D.硬盘驱动器
8.光的干涉现象可以用于以下哪些方面？（）
A.测量距离
B.制造全息图
C.分析光的波长
D.产生激光
9.以下哪些设备属于光通信系统中的无源器件？（）
A.光耦合器
B.光隔离器
C.光开关
D.光衰减器
10.以下哪些是LED的主要应用领域？（）
A.显示技术

光电信息处理技术复习考试题

长春理工大学光电信息处理技术考试复习题1人眼感受到的电磁波谱分布是0.01-1000^ m或从3X 102Hz- 3 X 107 Hz。

2、说出紫外光区、红外光区、可见光区的波长范围。

3、辐射的传播服从几何光学定律：4、说明下列典型光学元器件的作用及特点。

①透镜元器件（成像）②反射元器件（改变光的方向）③其他元器件5、简述光调制的方法。

各举一个具体的例子。

6、简述LED的特性及典型驱动电路。

7、简述半导体激光器的激光器稳定工作条件。

8、简述半导体激光器的特性。

9、简述LD的典型应用。

10、液晶显示器的驱动11、简述液晶显示器的特点及应用。

12、简述CRT的优缺点。

13、简述光电信息转换的四种基本原理。

简述常用光电信息转换器件的名称、原理、主要特性和实用输出电路。

15、光敏电阻有以下优点：16、画出光敏电阻的恒流偏置电路与恒压偏置电路Q +Elc | 一17、光电池的开路电压与照度L是什么关系？短路电流与照度L成什么关系？当光电池作为测量元件时，应以什么的形式来使用？18、发光二极管工作时加正向还是反向电压？它输出的光强由什么控制？发光二极管和光敏二极管电路中的电阻及各起什么作用？19、PIN管和APD管的频率特性为什么比普通的光敏二极管好？20、热电探测器与光电探测器比较，在原理上有何区别？21、试设计一个实用的光电检测或光电控制装置，要求：(1) 大胆想象，有创新意识，又有实用价值。

(2) 叙述原理，画出原理框图。

(3) 画出电子线路图，不能画出部分用框图代替。

(4) 叙述提高测量精度或防干扰措施。

22、叙述CCD的工作的基本原理及典型CCD输出信号的处理方式。

23、画出用线阵CCD测量工件直径的结构示意图，叙述CCD测量的原理，画出CCD测量的原理框图。

如何提高测量精度？大直径测量怎样实现？24、画出用线阵CCC W量运动热钢板长度的结构示意图，叙述CCC W长的原理，画出CCD测长的原理框图。

光电技术考试题库及答案

光电技术考试题库及答案一、选择题1. 光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。

以下哪项不是光电效应的类型？A. 外光电效应B. 内光电效应C. 光热效应D. 光化学效应答案：C2. 下列哪种材料不适合用作光电探测器？A. 硅B. 锗C. 硫化铅D. 石墨答案：D3. 光电二极管的工作原理是什么？A. 利用PN结的整流作用B. 利用PN结的光电效应C. 利用PN结的隧道效应D. 利用PN结的霍尔效应答案：B二、填空题4. 光电倍增管的工作原理是基于________效应。

答案：二次电子发射5. 光电传感器的灵敏度通常与________成正比。

答案：光强度6. 光纤通信中，信号的传输是通过________实现的。

答案：全内反射三、简答题7. 简述光电二极管与光电池的主要区别。

答案：光电二极管主要用于检测光信号，其输出为电流信号，而光电池则用于将光能转换为电能，输出为电压信号。

8. 描述光纤的组成及其在通信中的应用。

答案：光纤由内芯和包层组成，内芯通常由高折射率材料制成，而包层由低折射率材料制成。

在通信中，光纤用于传输光信号，具有传输距离远、带宽大、抗干扰能力强等优点。

四、计算题9. 假设一个光电探测器的响应度为0.5 A/W，当入射光的功率为2 W 时，求探测器的输出电流。

答案：根据响应度的定义，输出电流 I = 响应度× 入射光功率= 0.5 A/W × 2 W = 1 A。

10. 已知光纤的数值孔径（NA）为0.2，折射率为1.5，求光纤的临界角。

答案：临界角θc 可以通过公式NA = n1 / sin(θc) 计算，其中 n1 为光纤包层的折射率。

解得sin(θc) = n1 / NA = 1.5 / 0.2，因此θc = arcsin(0.75)。

五、论述题11. 论述光电技术在现代工业中的应用及其重要性。

答案：光电技术在现代工业中有广泛的应用，包括但不限于自动化控制、精密测量、医疗设备、通信系统等。

光电信息面试题目(3篇)

第1篇一、基本概念题1. 请简述光电信息技术的定义及其在现代社会中的应用。

2. 什么是光电转换？请列举两种光电转换的应用实例。

3. 简述光通信系统的基本组成及其工作原理。

4. 请简述光纤的分类及其特点。

5. 什么是激光？请列举激光的三个特点。

6. 请简述光电子器件的基本工作原理。

7. 什么是光电探测？请列举三种光电探测技术。

8. 简述光电信息系统的基本组成及其工作原理。

二、光学原理题1. 请简述光的波动性、粒子性和几何光学的基本原理。

2. 什么是光的干涉？请简述光的干涉现象及产生干涉的条件。

3. 什么是光的衍射？请简述光的衍射现象及产生衍射的条件。

4. 什么是光的偏振？请简述光的偏振现象及产生偏振的条件。

5. 请简述全息照相的基本原理及特点。

6. 什么是光纤通信中的色散现象？请简述其产生的原因及解决办法。

7. 请简述光纤通信中的非线性效应及其影响。

8. 什么是光学成像？请简述光学成像的原理及影响因素。

三、光电子器件题1. 请简述光电二极管的工作原理及其应用。

2. 什么是光敏电阻？请简述光敏电阻的工作原理及其特点。

3. 请简述光电耦合器的工作原理及其应用。

4. 什么是光电探测器？请列举三种光电探测器的类型及其特点。

5. 请简述激光二极管的工作原理及其应用。

6. 什么是光放大器？请简述光放大器的工作原理及其应用。

7. 请简述光开关的工作原理及其应用。

8. 什么是光调制器？请简述光调制器的工作原理及其应用。

四、光纤通信题1. 请简述光纤通信的基本原理及特点。

2. 什么是光纤通信中的传输损耗？请列举影响光纤传输损耗的因素。

3. 请简述光纤通信中的色散现象及其影响。

4. 什么是光纤通信中的非线性效应？请简述其产生的原因及解决办法。

5. 请简述光纤通信系统的基本组成及其工作原理。

6. 什么是光纤通信中的光接口？请简述光接口的作用及类型。

7. 请简述光纤通信中的传输介质及其特点。

8. 什么是光纤通信中的传输网络？请简述传输网络的基本组成及其功能。

2020年光电信息技术考卷

注入电流
长 L ，功率增益系数为n g ，端面反射率分别为 R1 、 R2 ，腔内总损耗率为int ）。
九、（本题 18 分）下图是两种典型发光器件的输出光功率 P-I 曲线特征图，请分别标示出（a）(b) 的名称，并分别说明其发光原理与输出光功率特性；同时，分别举例说明应用场景至少 2 项，并简单解释其应用过程。
注：教师应使用计算机处理试题的文字、公式、图表等；学生应使用水笔或圆珠笔答题。
第2页 (共4页)
四、（本题 10 分）利用射线理论结合下图：（1）分析光波在阶跃折射率分布光纤中五（本题 10 分）下图是 1.55μm 波段掺铒光纤放大器结构系统图，请标示出 1、2、 3 图导光原理，（2）论述光纤中数值孔径 NA 的定义及物理含义，（3）已知一光纤纤芯中器件名称，并分别说出各器件作用及掺铒光纤放大机理，同时，举例应用场景至少 1 折射率 n1=1.455，纤芯与包层相对折射率差为 0.00343，求此光纤的数值孔径。图中，项，并简单解释其应用过程。 n0、n1、n2 分别为空气、纤芯和包层折射率，i 为空气-纤芯界面，光线入射角。
（3）根据激光原理，简述激光产生的三个基本条件，并举例说明应用场景至少 2 项，
简解单理解面释其应用过程。有源区
解理面
L
R1 z=0
增益介质
R2 z=L
(a)
(b)
注：教师应使用计算机处理试题的文字、公式、图表等；学生应使用水笔或圆珠笔答题。
我保证遵守《上海大学学生手册》中的《上海大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。
应试人题号一
应试人学号
二
三
四

光电信息技术期末考试

授课教师命题教师或命题负责人签字院系负责人签字年月日中国海洋大学命题专用纸（附页A）2007-2008学年第 2 学期试题名称：光电技术（B卷）共4 页第2 页图2中国海洋大学命题专用纸（附页C ）bca入射光一、单选题（12分，每题2分）1、B2、A3、B4、C5、D6、D二、多选题（10分，每题2分）1、CD2、ABC3、ABC4、ABC5、CD三、填空题(20分)1、（2分）0.1 ；2006、（3分）直接调制；模拟调制；数字调制4、（4分）电荷产生；电荷存储；电荷转移；电荷检测5、（2分）1.2202、（2分）17.1 lm/w7、（2分）正；负8、（3分）声波频率较高；声光作用长度L较大；光束与声波波面间以一定的角度斜入射9、（2分）0三、名词解释（6分）1、（3分）噪声等效功率：投射到探测器敏感元件上的辐射功率所产生的输出电压（或电流）正好等于探测器本身的噪声电压（或电流），则这个辐射功率就叫“噪声等效功率”。

或答：信号功率与噪声功率之比为1时，入射到探测器上的辐射通量（功率），称为噪声等效功率。

2、（3分）光伏效应：当光辐射到半导体上时，产生光生载流子，电势垒的内建电场将把电子与空穴分开，从而在势垒两侧形成电荷堆积，产生光生伏特效应，简称光伏效应。

四、简答题（18分）1、（7分）像管的主要功能是把不可见辐射（红外或紫外）图像或微弱光图像通过光电阴极和电子光学系统转换成可见光图像。

（2分）像管结构：光电变换部分（光电阴极）、电子光学部分（电子透镜）、电光变换部分（荧光屏）。

（3分）象管和摄象管的主要区别是，象管内部没有扫描机构，不能输出电视信号，对它的使用就跟使用望远镜去观察远处景物一样，观察者必须通过它来直接面对着景物。

（2分）2、（5分）（1）高的转换增益。

（2）良好的滤波性能。

（3）良好的空间和偏振鉴别能力。

（4）小的信噪比损失；有利于微弱光信号的探测。

（5）探测灵敏度高（或具有极限灵敏度）。

光电信息技术第三章答案有部分错误

第三章1简述四种光电效应.答：1.外光电效应。

在入射光能量作用下，某些物体内的电子逸出物体表面，向外发射电子,用此原理制成的光电信息转换器件有光电倍增管、真空光电管、充气光电管等。

2. 光电导效应。

在入射光线的作用下，半导体材料中的电子受到能量大于或等于禁带宽度的光子的激发，将由价带越过禁带跃迁到导带，从而使导带中电子浓度加大，材料的电阻率减小。

基于这种原理的光电信息转换器件有光敏电阻等。

3. 光伏效应。

在入射光能量作用下能使物体产生一定方向的电动势。

以于光学照射PN 结而产生的电子和空穴，在内电场作用下分别向外形成光生电动势。

基于该效应制成的光电信息转换器件有光电池、敏三极管等。

4. 光电热效应。

光照引起材料温度发生变化而产生电流, 这类器件成为热电探测器。

2 •光电信息转换器件的主要特性中，光谱特性与频率特性有何区别？答：光谱特性：对相同的入射光功率，光电流I ◎与入射光波长入的关系I 戸F （入）。

频率特性：假定其他条件不变，光电流 I ◎与入射光调制频率f 的关系I ®=F （f ）。

3 •光电倍增管的电子光学系统任务是什么？答：1.通过对电极结构的适当设计，使前一级发射出来的电子尽可能没有散失地落到下一个倍增极上，使下一级的收集率接近于 1。

2.使前一级各部分发射出来的电子，落到后一级上时所经历的时间尽可能相同，使渡越时间差异最小。

4.光敏电阻利用光电导效应制成。

当入射光子使电子由价带跃升到导带时，导带中的电子和价带中的空穴—二者均参与导电，因此电阻显著减小，称为光敏电阻。

答：左图中，当入射光通量变化时，会引起 I 和V o 的同时变化，使整个系统线性变坏，噪声增加。

右图为恒流偏置电路。

由于采用稳压管 D ，故V b 不变，l c 也不变，达到横流的目的，这时，入射光通量的变化仅引起电压V o 的变化。

PN 结为例，由 N 和P 区，从而对光敏二极管、光如热释电、碲镉汞（CMT ）等,5.说出下面两图中右图的优点6. ( P265.29)如右图所示，设光敏电阻的暗阻为108欧，亮阻为104欧，E=12V ，为使使其输出电压U 的变化最大，求：(1)R 及最大的输出电压变化厶 U 。