光电技术自测题(全)含答案详解

合集下载

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。

光电检测技术试题及答案

第一章1.本课程的名称为？光电检测技术（只输入汉字，不加书名号，不加任何标点）2.本课程教材的名称为？光电测试技术（只输入汉字，不加书名号，不加任何标点，不写版次）3.本课程主要讲解内容为教材中的前五章和将在第二三章之间增加的补充内容。

√4.光电检测技术是将电子学与光学融合为一体，通过电信号到光信号的转换来实现信息获取、处理与测量的技术。

√5.光电检测技术的特点是（D）。

A.高精度，高速度，具有很强的信息处理与运算能力B.非接触，远距离、大量程C.抗电磁干扰D.以上都是6.在现代工程装备中，检测环节的成本约占生产成本的百分比约为（B）A.5%~7%B.50%~70%C.10%D.90%7.光学变换和光电转换是光电测量的核心部分。

√第二章1可见光是电磁辐射波谱中人眼可以感知的部分，一般情况下，可见光的波长范围在 _380_nm 到 _780_nm 之间。

（按照本书和本节课所讲的标准）2光度学量衡量的是电磁辐射对人眼刺激大小的感觉，因此在可见光波段才有意义。

√3视觉神经对不同波长光的感光灵敏度不同，人眼对各种波长光的相对灵敏度，称为“光谱光视效能”或者“视见函数”，其最大值为1，无量纲。

√4光度学的七个基本物理量为光通量、光量、_发光强度（光强度；光强）_ 、光亮度、出射度、光照度、曝光量，其中_光照度（照度）_和曝光量是描述物体受光的参量，其余五个皆为描述光源发射光的特性参量。

5、1W的波长为1064nm的光，其光通量为（B）。

A. 1lmB. 0lmC. 683lmD. （1/683）lm6、（ C ）是发光强度的单位，也国际单位制（SI）的7个基本单位之一。

A. 焦耳(J)B. 流明(lm)C. 坎德拉(cd)D. 勒克斯(lx)7已知某辐射源发出的辐射功率为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）。

（已知人眼在明视条件下的光功当量为680lm/W）A．680 lm B.340 lm C.1360 lm D.0 lm8辐射通量与光通量的单位是相同的。

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;。

光电检测技术试题及答案

光电检测技术试题及答案光电检测技术试题及答案1、光电器件的基本参数特性有哪些?(响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度)@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。

(光电子学光电子器件)3、光电检测系统通常由哪三部分组成(光学变换光电变换电路处理)4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应)外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。

内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。

内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。

光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。

光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。

5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种?(光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池)6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么?( 定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔)7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出? (交变辐射)8、 CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么?(电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。

)9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。

(直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法)10、光热效应应包括哪三种。

(热释电效应辐射热计效应温差电效应)11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么?(一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。

光电技术考试试卷

为真空中的自由电子，这种现象称为（ A 、内光电效应 B 、外光电效应C 、光磁电效应D 、光子牵引效应宽度为（ A 、0.886eV B 、1eVC 、2eVD 、1.3eVA 、0.38~0.78umB 、0.38~1umC 、1~3umD 、8~12um判断题、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正确不正确度标度该热辐射体的温度，这种温度称为色温。

（×）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。

正确不正确效应。

（正确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（A、热噪声B、产生复合噪声C、低频噪声D、散粒噪声时，二者（A、相同，不同B、不同，不同C、不同，相同D 、相同，相同度越（A）A、长，高B、长，低C、短，高D、短，低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。

(B)正确不正确随之升高。

正确不正确些。

(B)正确不正确17、在测量某光电导器件的正确不正确(B)正确A 、PMTB 、CdS 光敏电阻C 、2CR42硅光电池D 、3DU 型光电三极管率，且当负载电阻为最佳负载时具有最大的输出功率。

A 、自偏置 B 、恒流C 、零伏偏置D 、反向偏置21、PN 结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于（A 、1GHzB、100MHzC、10MHzD、1MHz22、（BA 、光电二极管B、光敏电阻C、光电三极管D 、硅光电池23、硅光电池的主要作用是（A 、光电探测B、红外探测C、光电开关D、光电探测与开关判断题正确不正确正确不正确26、要产生光电效应，光电二极管必须工作在正确不正确P52正确不正确28、越远离正确不正确29、光电倍增管的主要噪声有A、散粒噪声，热噪声B 、散粒噪声，产生复合噪声C、热噪声，产生复合噪声D、电流噪声，热噪声A 、光电阴极材料、倍增级材料和窗口材料B 、光电阴极材料和倍增级材料C、窗口材料和倍增级材料D、光电阴极材料和窗口材料A、因为阳极电流过大会使测量数据不稳定B、阳极输出电流在50~100μA 时，电子流不能被阳极所吸收，达到饱和区C、因为阳极电流过大会加速光电倍增管的疲劳与老化D 、引起光电倍增管的非线性32、光电倍增管按倍增级结构可分为（）A 、端窗式和测窗式B、聚焦型和非聚焦型C、百叶窗型和盒栅式D、瓦片静电聚焦型和圆形属笼式33、下面说法正确的是：（）A 、光电倍增管不应在氦气中使用，因为它会加速光电倍增管的疲劳与老化B、光电倍增管应贮存在黑暗中，使用前最好先接通高压电源，在黑暗中存放几小时C、光电倍增管的输出信号采用运算放大器做电流电压变换，以保证高的转换效率D、在设计光电倍增管电路时，总是力图使散粒噪声远小于负载电阻的热噪声判断题正确不正确正确不正确正确不正确37、光电倍增管的暗电流是指在施加规定电压后测定的阳极电流。

光电检测习题解答

幕旳反射光照度为 Evr=r Ev=0.96×1.37×104 =1.32×104 (lx)
幕每秒钟接受旳光子为
N Φe Φe 0.6328106 6 103 1.911016 h hc 6.626 1034 3108
（个/秒）
光敏电阻
3 、在如图所示旳恒流偏置电路中，已知Re=3.3kΩ，UW=4V， Ubb=12V；光敏电阻为RP，当光照度为30lx时输出电压为6V，80 lx时为9V。（设该光敏电阻在30到100lx之间旳值不变）
二填空题 1 描述光电探测器光电转化能力旳是量子效率。 2 任何物质，只要温度高于绝对零度，都具有发射辐射旳能力。 3 氦氖激光器以直流电源驱动。
4 发光二极管是注入式电致发光器件器件。 7 光伏器件有光伏工作模式和光导工作模式两种工作模式。
三简答题
1、掺杂对半导体导电性能旳影响是什么？答：半导体中不同旳掺杂或缺陷都能在禁带中产生附加旳能级，价带中旳电子若先跃迁到这些能级上然后再跃迁到导带中去，要比电子直接从价带跃迁到导带轻易得多。所以虽然只有少许杂质，却会明显地变化导带中旳电子和价带中旳空穴数目，从而明显地影响半导体旳电导率。
光电技术综合习题解答
一、单项选择题
① 在光电倍增管中，产生光电效应旳是（）。
A．阴极 C．二次发射极 ② 光电二极管旳工作条件是（）。
B．阳极 D．光窗
A．加热 C．加反向偏压
B．加正向偏压 D．零偏压
光电技术综合习题解答
一、单项选择题
① 在光电倍增管中，产生光电效应旳是（A）。
A．阴极
B．阳极
G
I a min IK
2.439 24 106
1.02105

智能光电技术应用基础知识单选题100道及答案解析

智能光电技术应用基础知识单选题100道及答案解析1. 光电效应中，光电子的最大初动能取决于（）A. 入射光的强度B. 入射光的频率C. 入射光的波长D. 照射时间答案：B解析：根据光电效应方程，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关。

2. 下列哪种材料常用于制作光电探测器（）A. 硅B. 铁C. 铜D. 铝答案：A解析：硅具有良好的光电特性，常用于制作光电探测器。

3. 光的波长越短，其能量（）A. 越小B. 越大C. 不变D. 不确定答案：B解析：根据公式E=hc/λ，波长越短，能量越大。

4. 以下哪个不是光电技术的应用（）A. 太阳能电池B. 激光打印C. 内燃机D. 光纤通信答案：C解析：内燃机是通过燃料燃烧产生能量，不是光电技术的应用。

5. 发光二极管的工作原理基于（）A. 热辐射B. 电致发光C. 光致发光D. 化学发光答案：B解析：发光二极管是电致发光器件。

6. 光电倍增管的放大倍数主要取决于（）A. 阴极材料B. 倍增极的个数C. 阳极电压D. 入射光强度答案：B解析：倍增极的个数越多，放大倍数越大。

7. 能实现电光转换的器件是（）A. 光电二极管B. 液晶显示器C. 激光器D. 太阳能电池答案：C解析：激光器将电能转换为光能，实现电光转换。

8. 光纤的主要成分是（）A. 石英B. 玻璃C. 塑料D. 金属答案：A解析：光纤通常由石英材料制成。

9. 下列哪种光源的相干性最好（）A. 白炽灯B. 日光灯C. 激光D. 钠光灯答案：C解析：激光具有极好的相干性。

10. 在光电传感器中，常用于测量位移的是（）A. 光电编码器B. 光电二极管C. 光电三极管D. 光电池答案：A解析：光电编码器常用于测量位移。

11. 光的三原色是（）A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、橙、绿D. 黄、绿、蓝答案：A解析：光的三原色是红、绿、蓝。

12. 下列哪种光电器件响应速度最快（）A. 光敏电阻B. 光电二极管C. 光电池D. 光电倍增管答案：B解析：光电二极管的响应速度通常较快。

光电技术自测题(全)(答案参考)

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。

《光电检测技术》大学题集

《光电检测技术》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.光电检测技术是基于哪种物理效应来实现非电量到电量的转换？（）A. 压电效应B. 光电效应C. 磁电效应D. 热电效应2.在光电检测系统中，光电传感器的主要作用是什么？（）A. 将光信号转换为电信号B. 将电信号转换为光信号C. 放大电信号D. 储存光信号3.下列哪种光电元件是利用外光电效应工作的？（）A. 光电二极管B. 光电三极管C. 光电池D. 光敏电阻4.光电检测系统中，为了提高信噪比，常采用哪种技术？（）A. 滤波B. 放大C. 调制与解调D. 编码与解码5.在光电耦合器中，光信号是如何传递的？（）A. 直接通过导线传递B. 通过空气传递C. 通过光导纤维传递D. 通过发光元件和受光元件之间的空间传递6.下列哪项不是光电检测技术的优点？（）A. 非接触式测量B. 高精度C. 易受环境干扰D. 响应速度快7.光电倍增管的主要特点是什么？（）A. 高灵敏度B. 低噪声C. 无需外部电源D. 体积小，重量轻8.在光电检测系统中，为了消除背景光的影响，可以采取哪种措施？（）A. 增加光源亮度B. 使用滤光片C. 提高检测器灵敏度D. 增大检测距离9.光电二极管在反向偏置时，其主要工作特性是什么？（）A. 电阻增大B. 电容减小C. 光电流与入射光强成正比D. 输出电压稳定10.下列哪种光电传感器适用于测量快速变化的光信号？（）A. 热释电传感器B. 光敏电阻C. 光电二极管D. 光电池二、填空题（每题2分，共20分）1.光电检测技术是______与______技术相结合的一种检测技术。

2.光电效应分为______、______和______三种类型。

3.在光电检测系统中，______是将光信号转换为电信号的关键元件。

4.光电倍增管的工作原理是基于______效应，具有极高的______。

5.为了提高光电检测系统的抗干扰能力，常采用______和______技术。

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。

光电技术试题和答案

光电技术试题和答案文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]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。

光电检测技术题库

《光电检测》题库一、填空题1. 对于光电器件而言，最重要的参数是 ______________________ 、_____________________ 和___________________ 。

2. 光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、______________________ 和______________________ 等构成。

3. 光电三极管的工作过程分为 _______________________ 和____________________________ 。

4. 激光产生的基本条件是受激辐射、 _____________________________ 和__________________________ 。

5. 非平衡载流子的复合大致可以分为 _____________________________ 和_______________________ 。

6. 在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。

价带以上的能带_____________ ，其中最低的能带常称为__________ ，_______ 与 _________ 之间的区域称为 __________ 。

7. 本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有_____ ，价带中没有_______ ，所以不能__________ 。

8. 载流子的运动有两种型式， ________________ 和________________ 。

9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的 ___________________ 决定的。

10. 光电检测电路一般情况下由_______________ 、___________ 、___________ 组成。

11. 光电效应分为内光电效应和_____________ 效应，其中内光电效应包括________________ 和_____________ ，光敏电阻属于______________ 效应。

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。

光电技术自测题(全)含答案资料

光电技术自测题(全)含答案详解

光电技术自测题

光电技术自测题一填空1在光辐射能的测量中，建立了两套参量和单位。

一套参量是，适用于整个电磁波谱；另一套参量是，适用于可见光波段。

2发光强度的单位是，光通量的单位是，光照度的单位是。

3本征吸收的长波限表达式为。

非本征吸收有、、、、等。

半导体对光的吸收主要是。

4半导体的光电效应主要有、、。

5 PN 结外加正偏电压时，耗尽区变，结电容变；PN 结外加反偏电压时，耗尽区变，结电容变。

6光子探测器输出光电流为0Φ=M h e Ip νη，其中M 指，η指。

7光电探测器噪声主要有、、、、。

8光电探测器的积分灵敏度与采用的光源有关。

通常测试光子探测器的积分灵敏度，辐射源采用；测试热探测器的积分灵敏度，辐射源采用。

9激光器的基本组成包括三部分，分别为、、。

10可见光波长范围。

紫外光波长范围。

红外光波长范围。

11光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由、、、和组成。

二单项选择1 克尔效应属于（）A 电光效应B 磁光效应C 声光效应D 以上都不是2 海水可以视为灰体，300K 的海水与同温度的黑体比较（）A 峰值辐射波长相同B 发射率相同C 发射率随波长变化D 都不能确定3 下列探测器最适合于作为光度量测量的探测器（）A 热电偶B 红外光电二极管C 2CR113蓝硅光电池D 杂质光电导探测器4 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（）A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置5 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（）A 辐射照度B 辐射亮度C 辐射出度D 辐射强度6 为了探测宽度为0.5us 、重复频率为200kHz 的激光脉冲信号，若要准确保证脉冲形状，检测电路带宽至少应该大于（）A 2MHzB 20MHzC 200MHzD 150MHz7. 为了提高测辐射热计的电压响应率，下列方法中不正确的是（）A 将辐射热计制冷B 使灵敏面表面黑化C 将辐射热计封装在一个真空的外壳里D 采用较粗的信号导线8. 光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm 、1mW 的辐射光，其光通量为（）A 683lmB 0.683lmC 278.2 lmD 0.2782 lm9直接探测系统中：（）A探测器能响应光波的波动性质，输出的电信号间接表征光波的振幅、频率、相位B探测器只响应入射至其上的平均光功率C具有空间滤波能力D具有光谱滤波能力10 下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定：（）A 线性光电导探测器B 光电二极管C 光电倍增管D 热电偶和热电堆11 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管12 有关半导体对光的吸收,下列说法正确的是（）A 半导体对光的吸收主要是非本征吸收B 本征半导体和杂质半导体内部都可能发生本征吸收C 产生本征吸收的条件是入射光子的波长要大于波长阈值D 产生本征吸收的条件是入射光子的频率要小于频率阈值13. 在常温下，热探测器的D*~108--109cm·Hz1/2/W ，而D* 的极限值可达到1.8×1010cm·Hz1/2/W。

智能光电考试题及答案

智能光电考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光电传感器的工作原理是基于哪种效应？A. 光电效应B. 热电效应C. 压电效应D. 磁电效应答案：A2. 下列哪种材料不适合用于制造光电传感器？A. 硅B. 锗C. 铜D. 硒答案：C3. 光电传感器的响应时间通常在什么范围内？A. 毫秒级B. 微秒级C. 纳秒级D. 秒级答案：C4. 光电编码器的主要功能是什么？A. 测量温度B. 测量压力C. 测量位移D. 测量速度答案：D5. 光纤传感器的主要优点不包括以下哪一项？A. 高灵敏度B. 抗电磁干扰C. 易受环境影响D. 长距离传输答案：C6. 光电开关的输出信号类型通常是什么？A. 模拟信号B. 数字信号C. 射频信号D. 光信号答案：B7. 光电传感器在工业自动化中的主要应用是什么？A. 温度控制B. 速度控制C. 位置控制D. 压力控制答案：C8. 光电传感器的光源通常使用哪种类型的光源？A. 激光B. LEDC. 卤素灯D. 氙气灯答案：B9. 光电传感器的检测范围通常受到哪些因素的影响？A. 光源强度B. 传感器灵敏度C. 环境光线D. 所有以上因素答案：D10. 光电传感器在医疗设备中的应用不包括以下哪一项？A. 心率监测B. 血糖监测C. 血压监测D. 体温监测答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响光电传感器的性能？A. 光源稳定性B. 环境温度C. 电源电压D. 传感器安装位置答案：ABCD2. 光电传感器可以应用于以下哪些领域？A. 工业自动化B. 医疗设备C. 环境监测D. 交通控制答案：ABCD3. 光纤传感器的类型包括哪些？A. 强度调制型B. 相位调制型C. 频率调制型D. 波长调制型答案：ABCD4. 光电编码器的输出信号可以用于以下哪些目的？A. 测量角度B. 测量速度C. 测量加速度D. 测量位移答案：ABCD5. 光电传感器的常见类型包括哪些？A. 光电开关B. 光电编码器C. 光纤传感器D. 光电倍增管答案：ABCD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述光电传感器的工作原理。