光电技术 复习题
光电期末复习题答案
光电期末复习题答案一、选择题1. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关。
（对）2. 激光的单色性、相干性和方向性都非常好，因此激光在精密测量和通信领域有着广泛的应用。
（对）3. 光的偏振现象表明光是一种横波。
（对）4. 光的干涉和衍射现象都可以产生明暗相间的条纹，但干涉条纹是稳定的，衍射条纹则不稳定。
（错）5. 光纤通信利用的是光的全反射原理。
（对）二、填空题1. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关。
2. 激光的单色性、相干性和方向性都非常好，因此激光在精密测量和通信领域有着广泛的应用。
3. 光的偏振现象表明光是一种横波。
4. 光的干涉和衍射现象都可以产生明暗相间的条纹，但干涉条纹是稳定的，衍射条纹则不稳定。
5. 光纤通信利用的是光的全反射原理。
三、简答题1. 简述光电效应的基本原理。
答：光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
当光的频率高于金属的逸出功对应的频率时，光子的能量足以使电子克服金属的束缚力而逸出，形成光电子流。
光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关。
2. 激光有哪些主要应用？答：激光的主要应用包括：精密测量、光纤通信、医疗治疗、工业加工、科研实验等。
激光的高亮度、高单色性和高相干性使其在这些领域中具有独特的优势。
3. 什么是光的偏振现象？答：光的偏振现象是指光波在传播过程中，电场矢量在某一特定方向上的振动。
只有当光波的电场矢量在某一平面内振动时，才能通过偏振片。
偏振现象表明光是一种横波，因为只有横波才能产生偏振现象。
4. 光的干涉和衍射现象有何区别？答：光的干涉现象是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的相位差而产生的光强增强或减弱的现象。
干涉条纹是稳定的，可以产生明暗相间的条纹。
而光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，由于光波的弯曲而产生的光强分布变化。
衍射条纹则不稳定，随着观察位置的不同而变化。
《光电检测期末复习题》
第一次作业1、光电检测技术有何特点？光电检测系统的基本组成是怎样的？答：光电检测技术是将光学技术与现代技术相结合，以实现对各种量的测量，它具有如下特点：（1）高精度，光电测量是各种测量技术中精度最高的一种。
（2）高速度，光电检测以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，因此用光学方法获取和传递信息的速度是最快的。
（3）远距离、大量程，光是最便于远距离传递信息的介质，尤其适用于遥控和遥测。
（4）非接触式测量，不影响到被测物体的原始状态进行测量。
光电检测系统通过接收被测物体的光辐射，经光电检测器件将接收到的光辐射转换为电信号，再通过放大、滤波等电信号调理电路提取有用信息，经数模转换后输入计算机处理，最后显示，输出所需要的检测物理量等参数。
2、什么是能带、允带、禁带、满带、价带和导带？绝缘体、半导体、导体的能带情况有何不同？答:晶体中电子所能具有的能量范围，在物理学中往往形象化地用一条条水平横线表示电子的各个能力值，能量愈大,线的位置愈高,一定能量范围内的许多能级（彼此相隔很近）形成一条带,称为能带。
其中允许被电子占据的能带称为允带。
允带之间的范围是不允许电子占据的，称为禁带。
在晶体中电子的能量状态遵守能量最低原理和泡利不相容原理，晶体最外层电子壳层分裂所形成的能带称为价带。
价带可能被电子填满也可能不被填满，其中被填满的能带称为满带。
半导体的价带收到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后即成为导电的能带--导带。
对绝缘体和半导体，它的电子大多数都处于价带，不能自由移动，但是热，光等外界因素的作用下，可以少量价带中的电子越过禁带，跃迁到导带上去成为载流子。
绝缘体和半导体的区别主要是禁的宽度不同。
半导体的禁带很窄，绝缘体的禁带宽一些，电子的跃迁困难的多，因此，绝缘体的载流子的浓度很小。
导电性能很弱。
实际绝缘体里，导带里电子不是没有，并且总有一些电子会从价带跃迁到导带，但数量极少，所以，在一般情况下，可以忽略在外场作用下他们移动所形成的电流。
光电复习题
任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（ A ）.A．黑体B．灰体C．黑洞D．绝对黑体半导体中施主能级的位置位于（ A ）中.A. 禁带B. 价带C. 导带D. 满带热效应较大的光是（ C ）.A. 紫光B. 红光C. 红外D. 紫外为了实现均匀倍增，雪崩光电二极管衬底掺杂材料要求( A ).A.浓度均匀B. 浓度大C. 浓度小D. 浓度适中光纤折射率纤芯n1、包层n2、外套n 3的关系是（ B ）.A. n1> n2> n3B. n1> n3> n2C. n3> n2> n1D. n2> n3> n1硅光电二极管与硅光电池比较，前者（ A ）．A．掺杂浓度低B．电阻率低C．零偏工作D．光敏面积大卤钨灯是一种( B ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源在光电倍增管中，产生光电效应的是( A ).A．阴极 B. 阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗像管中（ D ）的出现和使用，成为了第一代像管出现的标志性部件。
A. 负电子亲和势阴极；B. 电子光学系统；C．微通道板MCP； D. 光纤面板半导体结中并不存在（ D ）．A. PN结B. PIN结C. 肖特基结D.光电结光通量是辐射通量的（ A ）倍.A. 683B. 1/683C. 863D. 1/863面阵CCD主要是通过（ A ）工作.A. 电荷B. 电压C. 电流D. 电阻光度量是辐射度量的（ C ）倍．A.683B. V（λ）C.683 V（λ） D . 1/683 V（λ）任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都小于1，称为（ B ）.A．黑体B．灰体C．黑洞D．绝对黑体半导体中受主能级的位置位于（ A ）中.A. 禁带B. 价带C. 导带D. 满带属于成像的器件是（ C ）.A. LDB. LEDC. CCDD. PMT充气卤钨灯是一种( B ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源热效应较小的光是（ D ）.A. 紫光B. 红光C. 红外D. 紫外在光电倍增管中，产生二次电子发射的是( C ).A．阴极 B.阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗光纤纤芯、包层、外套的折射率n1、n2、n0的关系是（ D ）.A. n1> n2> n0B. n2> n0> n1C. n0> n2> n1D. n1> n0> n2光照一定，短路电流与入射光波长的关系，属光电池的( C )特性：A. 频率;B. 伏安;C. 光谱;D. 温度．像管中（ C ）的出现和使用，成为了第二代像管出现的标志性部件。
光电显示技术复习题
光电显示技术复习题复习题一、填空题1. 调Q技术是为了使达到MW级以上，而使分散在数百个小尖峰中辐射出来的能量集中在很短的一个时间间隔内释放。
2. 形成的位相光栅是固定在空间的，可以认为是两个相向的行波的结果。
3. 、和一起构成一个电子透镜，使电子束汇聚成一束轰击荧光屏荧光粉层。
3. LED显示屏上数据的传输方式主要有和两种，目前广为采用的是控制技术。
4. 激光电视机有三种光线处理方式：、和。
5.所谓就是对色度曲线的选择，色度曲线的不同对图像颜色、亮度、对比及色度有极大影响6.亮度是指显示器荧光屏上荧光粉发光的与其接受的电子束能量之比。
7. CRT屏幕的亮度取决于荧光粉的、及电子的。
8.利用人眼的视觉暂留特性，采用反复通断电的方式使LED器件点燃的方法就是。
9.一个电视场的8位数字视频复合信号通过8子场再现，每一子场的的时间相同，但是每一子场的的时间不同。
10. 是指每秒钟电子枪扫描过图像的个数，以为单位。
11.CRT显像管有五部分组成：、、、荧光粉层和玻璃外壳。
12. 是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或亮转暗的速度，此值越越好。
13.所谓液晶是指在某一温度范围内，从外观看属于具有流动性的，同时又具有光学双折射性的。
14.LCD驱动方式有静态、动态、以及 4种方式。
15.典型LED显示系统一般由、和以及组成。
16．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。
17. 颜色包括三个特征参数：、、。
18.将光信息写入LCD的激励方式中有方式、方式和方式。
19.等离子体显示单元的发光过程分为4个阶段：、、放电发光与维持发光和。
20.铁电陶瓷发生极化状态改变时，其-温度特性发生显著变化，出现，并服从Curie-Weiss定律。
21.液晶的物理特性是：当时导通，排列变得有序，使光线容易通过；时排列混乱，阻止光线通过。
12.彩色PDP的电流部分的功耗大致分为3部分：、和部分。
光电检测器件与技术复习题2013
光电检测器件与技术复习题一、填空题1、通常把光电效应分为三类：（外光电效应），（内光电效应）和（光生伏特效应）。
2、光敏电阻的工作原理是基于（内光电效应）。
3、光电池的种类很多，有硅、砷化镓、硒、氧化铜、锗、硫化镉光电池等。
其中应用最广的是（硅光电池），这是因为它有一系列优点：性能稳定、光谱范围宽、频率特性好、传递效率高、能耐高温辐射、价格便宜等。
4、热电偶分为（标准化）与（非标准化）两大类，热电极材料有金属、非金属和半导体几大类。
金属中又有廉价金属、贵金属和难熔金属等。
常见的热电偶材料有：康铜、Cu 、Fe 、W 、NiCr 、NiAl 、Ni 、Pt 、PtRh 、Ag 等。
5、热敏电阻是（吸收）辐射、晶格振动使器件温度（上升），阻值发生变化。
6、当一定频率的光照射到某些金属表面上时，可以使电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应，所产生的电子称为（光电子）。
7、光电效应存在一个阈频率0ν，当入射光的频率（0νν<）时，不论光的强度如何都没有光电子产生。
8、光敏元件上加上一定的电压，这时如有一单色光照射到光敏元件上，如果入射光功率相同，光电流会随入射光波长的不同而变化。
入射光波长与光敏器件相对灵敏度或相对光电流间的关系即为该元件的（光谱特性）。
9、在一定照度下，光电流I 与光敏元件两端电压V 的对应关系，称为（伏安特性）。
10、测量普朗克参数h 的关键是正确的测出（截止电压S U ），但实际上由于光电管制作工艺等原因，给准确测定截止电压带来了一定的困难。
实际测量的光电管伏安特性曲线与理论曲线有明显的偏差。
11、光电传感器是将光信号转换成电信号的一种传感器。
它的理论基础是（光电效应），这类效应大致可以分为三类：第一类是（外光电效应），即在光照射下，能使电子逸出物体表面。
利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。
第二类是（内光电效应），即在光照射下，能使物体的电阻率发生变化。
这类器件包括各类半导体光敏电阻。
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。
光电子技术复习题(一)
一．单项选择题1. 光电转换定律中的光电流与 BA 温度成正比B光功率成正比 C暗电流成正比 D光子的能量成正比2. 发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是 AA 超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度短B 超声波频率高，光波平行声波面入射，声光作用长度短C 超声波频率低，光波平行声波面入射，声光作用长度长D 超声波频率低，光束与声波面间以一定角度入射，声光作用长度短3.光束调制中，下面属于外调制的是 ABDA 声光调制B 电光波导调制C 半导体光源调制D 电光强度调制4.红外辐射的波长为[ d ] A 100-280nm B 380-440 nm C 640-770 nm D 770-1000 nm5.激光具有的优点为相干性好、亮度高与[ b ]A 多色性好B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱6．能发生光电导效应的半导体是 cA本征型和激子型 B本征型和晶格型C本征型和杂质型D本征型和自由载流子型7．光敏电阻的光电特性由光电转换因子γ描述，在强辐射作用下AA. γ=0.5B. γ=1C. γ=1.5D. γ=28.电荷耦合器件分 [ A ]A 线阵CCD和面阵CCDB 线阵CCD和点阵CCDC 面阵CCD和体阵CCD D 体阵CCD和点阵CCD9.光通亮φ的单位是[ C ]A 焦耳 (J)B 瓦特 (W) C流明 (lm) D坎德拉(cd)10.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光与红外光谱区 B可见光与紫外光谱区 C可见光区 D 可见光与红外光谱区13．光视效能Kλ为最大值时的波长是AA．555nm B.666nm C．777nm D.888nm14.可见光的波长范围为[C ]A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm15.电荷耦合器件的工作过程主要是信号的产生、存储、传输和C ]A 计算B 显示C 检测D 输出16. 辐射通亮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)二.填空题1. 光在大气中传播，将会使光速的能量衰减，其主要因素来源于大气衰减、大气湍流效应。
光电技术自测题
光电技术自测题(全)(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--光电技术复习题第一部分自测题一、多项选择题1.下列选项中的参数与接收器有关的有（ AD ）A．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度2.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 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（B）A．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应2.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）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3.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，则该激光器发出的光通量为（D）半导体（A）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5.一个电阻值为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(B)A 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，则该辐射源辐射的光通量为（B ）A 683lm 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(A)~ B ~1um C 1~3um D 8~12um10. 已知一束激光功率为30mW 、波长为，普朗克常数S h ⋅⨯=J 10626.634-则该激光束的光子流速率N 为（A ）。
光电材料复习题
1. 一个荧光屏，面积为1002cm ，亮度为300cd/2m ,计算其光出射度和光通量。
解：荧光屏看作是朗伯辐射体，M L π==2300/lm m π光通量M A Φ=⨯4100103003ππ-=⨯⨯=2.（1）温度为20o C 的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波长是多少？（2） 太阳的单色辐出度峰值波长为510nm,则由此估算太阳表面的温度。
解：（1）为黑体，由维恩位移定律，m T b λ=其中2898()b um k =g28989.8920273m b um T λ==≈+ （2） 同理根据m T b λ= 289856820.51mbT k λ==≈ 3可将星体视作绝对黑体，利用维恩位移定律测星体表面温度，已知太阳m λ=0.51um ，北极星m λ=0.35um ，天狼星m λ=0.29um ，试求各星体表面温度。
解：黑体，维恩位移定律，m T b λ= mbT λ=1289856820.51mbT k λ==≈ 2289882800.35mbT k λ==≈ 3289899930.29mbT k λ==≈ 4太阳可看作绝对黑体，地球上测出其峰值波长为m λ=5100A,则其表面温度和辐出度为多少？解：黑体，维恩位移定律，m T b λ=289856820.51mbT k λ==≈ 由4M T σ= 故 4M T σ=8475.6691056825.910-=⨯⨯≈⨯5.波长为0.7um 的1w 辐射能量为多少光子/s ？ 解：对于波长为0.7um ，一个光子的能量为192.8410hchv ελ-==≈⨯再 11/w J s =可得：1J 能量包含的光子数为 18191 3.52102.8410N -==⨯⨯ 6.有一直径d=50mm 的标准白板，在与板面法线成45度角处测得I=0.5cd ，试求该板的M,L 和Φ。
解：由亮度计算公式：I L dA=可得：cos I I L dA dA α==g 222()cos 20.5(0.025)cos 45360.25/I d cd m παπ==≈g g g g白板看作朗伯辐射体 M L π=2360/lm m π=光通量 M A Φ=⨯ 2.22lm ≈7.在离I=55cd 的某光源2.2m 处有一屏幕，假定屏幕的法线通过该光源，试求屏幕上的E 。
光电习题[整理版]
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第一、二章一、选择题1.一个高灵敏度、高分辨率和极为复杂而精巧的光传感器是（）A 人眼B 光电倍增管C 半导体光敏器件2.明视觉可以分辨物体的（）A 细节和颜色B 明暗C 层次3.暗视觉可以分辨物体的（）A 细节和颜色B 明暗C 层次4.视力为1.0的人，一般可分辨的视角是（）A 1’B 1’’C 0.1°5.人眼感知灵敏度最高的颜色（）A 红色B 绿色C 蓝色6.波长在什么值处，即使波长相差不到1nm，人眼仍能发现颜色的差别（）A 480nmB 550nmC 600nmD 700nm7.明视觉的视见函数的最大值出现在（）A 550nmB 555nmC 560nm8.暗视觉的视见函数的最导致出现在（）A 550nmB 600nmC 700nm9.可检测出物体的亮度等级和空间分布的光电器件是（）A 光电检测器件B 光电成像器件C 光控制器件10.光的直线传播概念能解释（），光的量子论能解释（）A 光的干涉B 光偏振C 光衍射D 光折射11.辐照度与福出射度的单位（）A 相同B 不同12.照度与光源至被照面的距离（）A 有关B 无关13.人眼的明视觉最灵敏波长的光度参量对辐射度参量的转换常数为（），暗视觉情况下为（）A 683lm/WB 783lm/WC 883lm/WD 1120lm/WE 1625lm/WF 1725lm/WG 1825lm/W14.色温越高的辐射体，光照效能越（），光度量越（）A 高B 低15.半导体的电阻温度系数一般为（），金属的一般为（）A 正B 负16.原子中同属一个量子态的电子数量为（）A 一个B 两个C 三个D 四个17.半导体主要靠空穴导电的是（），靠电子的是（）A 本证半导体B N型半导体C P型半导体18.费米能级一般在（）A 导带B 价带C 禁带19.热平衡时，电子占据某一能级的E的几率是（）A 一定的B 不一定的20.热平衡时，本证半导体内部的两种载流子浓度的乘积比掺杂半导体中的（）A 大B 小21.温度升高时，N型半导体中（），P型半导体中（）A n=pB n>pC n<p22.非平衡载流子的寿命越长，复合率（），非平衡载流子增加，复合率（）A 越大B 越小C 不变23.漂移电流的主要贡献是由（），扩散电流的主要贡献是由（）A 多数载流子B 少数载流子24.电子的迁移率比空穴的迁移率（）A 大B 小C 相同25.杂质吸收的长波限比本证吸收的长波限（）A 大B 小C 相同26.激子吸收能否产生电流（）A 能 B不能27.PN结的电流随外加电压变化的关系为（），肖特基势垒的电流随外加电压的变化关系为（）A 正比B 反比C 指数关系28.注入接触的电流随外加电压变化的关系为（），欧姆接触的为（）A 正比B 反比C 指数关系29.光电导的灵敏度与非平衡载流子寿命的关系为（），与外加电压的关系为（），与载流子在两极间的渡越时间的关系为（），光电导的弛豫时间与非平衡载流子寿命的关系为（）A 正比B 反比C 指数关系30.线性光电导的弛豫时间与光强的关系为（），抛物线型的（）A 线性B 非线性C 无关31.在内建电场的作用下发生的光生伏特效应的半导体是（），产生丹倍效应的半导体是（）A 均匀半导体B 不均匀半导体32.发射出光电子的最大动能与光强的关系（），与频率的关系（），与光电阴极的逸出功（）A 有关B 无关33.发射出的光电子数与入射光的频率（），与光电阴极上的入射光强（）二、问答题1.什么是视见函数？2.光的波长范围？可见光、紫外光和红外光的波长范围？3.辐射度量和光度量的根本区别？4.什么是辐射通量与光通量，各自的单位是什么？如何进行二者单位间的换算？5.写出辐射通量、辐射照度、辐射亮度、辐射出射度、辐射强度的数学表达式及单位。
光电技术习题及总复习
(2).该激光束投射在10m远的白色漫反射屏上,漫反射屏的 反射比为0.85,求屏上的光亮度
本题1问的关键: 辐射通量和光通量的转换关系要清楚；立体角
概念要清楚；立体角与平面角的关系？
1）光通量
v CVe 683 0.175 2103 0.239lm
第三和第四代像增强器？
28.光源的光谱功率分为哪几种情况？画出每种情况对应的
分布图？
29.光电测量系统中的噪声可分为三类，简述这三类噪声？ 等效噪声功率的表达式（两个）？
30.光和物质相互作用的三个过程是什么?产生激光的三个必要 条件是什么？激光器的类型和激光的特性是什么？
31.硅光电池最大的开路电压是多少？为什么它随温度升高
5.变像管是一种能把各种（ ）辐射图像转换成为（ ）图 像的真空光电成像器件。
第十六页，编辑于星期六：十六点 三十四分。
6. 电荷耦合器（CCD）电荷转移的沟道主要有两大类，一 类是（ ）, 另一类是（ ）。 7. 光电子技术是（ ）和（ ）相结合而形成的一门技术
8. 光源的颜色，包括两方面含义（ ）和（ ）。
而降低？
I0 4.22 1014 e0.1539t
32.什么是光纤的V归一 化2频a率参n1数2 ？n判22 断单2模a与n非1 单2模光纤的条件？
33.什么是“胖0”电荷？什么是“胖0”工作模式？“胖0”电荷的数 量是多少？引入“胖0”电荷的优缺点？
第二十页，编辑于星期六：十六点 三十四分。
34.光电探测器的特性参数有？为什么光敏电阻随光照增
πr102
r10=θR=10-3×10=10-2
该白色漫反射屏是不透明的, 其上的光斑是一个漫反射 源, 因漫反射光源的视亮度与θ无关,各方向都相同,因此该漫反 射源以π的立体角出射光通量0.85Фv ,故视亮度
光电技术简答题复习资料
1）光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。
2）光电阴极电子受光子激发，离开表面发射到真空中。
3）光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子，入射电子经N级倍增极倍增后光电子就放大N次方倍。
4）经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流，在负载RL上产生信号电压。
是一种内光电效应，当光子产生时，能产生一个光生电动势，基于两种材料相接触形成的内建势垒，光子激发的光生载流子被内建电场扫向势垒两面三刀边，从而形成光生电动势。
18、简述光电发射效应（分金属与半导体两种情况）。
当光照射物质时，若入射光子能量hν足够大，它和物质中的电子相互作用，使电子吸收光子的能量而逸出物质表面。
74、写出光照下PN结的电流方程。
78、简述温差电偶的工作原理。
80、为了减小背景光和杂散光的影响，需对进入光电接收系统的光进行滤波。试说明对入射光进行空间滤波和光谱滤波的基本方法和作用。
一、空间滤波的基本方法和作用
（1）如果信号光的输入空间角有一定的大小，如远处的点光源，可以给接受光学系统加遮光罩、减小视场光阑、减小通光孔径的方法，压缩进入光学系统的空间立体角。
83、说明对光源选择的基本要求。
二、计算题：
4、一块半导体样品，时间常数为 ，在弱光照下停止光照0.2 后，光电子浓度衰减为原来的多少倍？
解：
6、设某种光电倍增管一共有10个倍增极，每个倍增极的二次电子发射系数均为 ，阴极灵敏度 ，阳极电流不得超过100 ，试估算入射于阴极的光通量的上限。
解：阳极电流IA满足： ，所以入射光通量
加正向偏压时内电场减弱p区空穴和n区电子向对方区域的扩散运动相对加强构成少数载流子的注入从而pn结附近产生导带电子和价带空穴的复合复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放
光电检测技术光电检测技术试卷(练习题库)(2023版)
光电检测技术光电检测技术试卷（练习题库）1、光电检测系统通常由哪三部分组成？2、光电效应包括哪些？3、外光电效应4、内光电效应5、简述内光电效应的分类？6、光电导效应7、光生伏特效应8、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？9、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？10、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？11、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？12、根据检查原理，光电检测的方法有哪四种？13、光热效应应包括哪三种？14、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么？15、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器16、响应度（或称灵敏度）17、亮电流18、光电信号的二值化处理19、亮态前历效应20、热释电效应21、暗态前历效应22、简述雪崩光电二极管的工作原理？23、简述光生伏特效应与光电导效应的区别？24、简述光生伏特效应与光电导效应的联系？25、什么是敏感器？26、简述敏感器与传感器的区别？27、简述敏感器与传感器的联系？28、简述发光二极管的工作原理？29、简述PIN型的光电二极管的结构？30、简述PIN型的光电二极管的工作原理？31、简述PIN型的光电二极管的及特点？32、简述光电检倍增管的结构组成？33、简述光电检倍增管的工作原理？34、简述CCD器件的结构？35、简述CCD器件的工作原理？36、举例说明补偿测量方法的原理？37、举例说明象限探测器的应用。
38> 坎德拉(Cande1a,cd)39、象增强管40、本征光电导效应41、信息载荷于光源的方式信息载荷于透明体的方式、信息载荷于反射光的方式、信息载荷于遮挡光的方式、信息载荷42、光源选择的基本要求有哪些？43、光电倍增管的供电电路分为负—供电与正—供电，试说明这两种供电电路的特点，举例说明它们分别适用于哪44、为什么结型光电器件在正向偏置时，没有明显的光电效应？它必须在那种偏置状态？为什么？45、为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光？而光电二极管要零偏或反偏才能有光生伏特效应？46、简述三种主要光电效应的基本工作原理？47、光电探测器与热电探测器在工作原理、性能上有什么区别？48、简述光电探测器的选用原则？49、简述光电池、光电二极管的工作原理及区别？50、叙述实现光外差检测必须满足的条件？51、光具有的一个基本性质是（）。
光电显示技术复习题
第一章绪论名词解释:1.明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程, 成为明适应。
2.像素: 构成图像的最小单元。
3.对比度: 画面上最大亮度和最小亮度之比。
4、灰度: 画面上亮度的等级差别。
5、分辨率: 单位面积显示像素的数量。
1、简述题:2、显示器件的主要性能指标?有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。
3、人眼的视觉特性光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁直观性光电显示器件, 按照设备的形态可分为:(1)电子束型, 如CRT ；(2)平板型, 如液晶显示器LCD, 等离子显示器 PDP , 电致发光显示器 ELD, 全彩色LED大屏幕显示器等；(3)数码显示器件。
（可供选择: LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）4、光电显示器件有哪些分类？直观型（主动发光型和被动显示型）；投影型（前投式和背投式）；空间成像型.5.光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量: 能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量, 单位是流明(lm)。
发光强度: 为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小, 定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值, 除以这个立体角元, 所得的商为光源在此方向上的发光强度。
单位为坎德拉（cd）。
照度：单位面积上的光通量, 单位是勒克斯（lx）。
亮度：单位面积上的发光强度, 单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。
6.描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？答: 色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的, 不同波长产生不同颜色的感觉。
色调是彩色最重要的特征, 它决定了颜色本质的基本特征。
颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。
饱和度是颜色色调的表现程度, 它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。
在物体反射光的组成中, 白色光越少, 则它的色彩饱和度越大。
明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应, 它的大小是由物体反射系数来决定的, 反射系数越大, 则物体的明度越大, 反之越小。
光电技术课后习题和答案
光电技术第一章参考答案1辐射度量与光度量的根本区别是什么？为什么量子流速率的计算公式中不能出现光度量？答：为了定量分析光与物质相互作用所产生的光电效应，分析光电敏感器件的光电特性，以及用光电敏感器件进行光谱、光度的定量计算，常需要对光辐射给出相应的计量参数和量纲。
辐射度量与光度量是光辐射的两种不同的度量方法。
根本区别在于：前者是物理（或客观）的计量方法，称为辐射度量学计量方法或辐射度参数，它适用于整个电磁辐射谱区，对辐射量进行物理的计量；后者是生理（或主观）的计量方法，是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算，称为光度参数。
因为光度参数只适用于0.38~0.78um 的可见光谱区域，是对光强度的主观评价，超过这个谱区，光度参数没有任何意义。
而量子流是在整个电磁辐射，所以量子流速率的计算公式中不能出现光度量。
光源在给定波长λ处，将λ～λ+d λ范围内发射的辐射通量d Φe ，除以该波长λ的光子能量h ν，就得到光源在λ处每秒发射的光子数，称为光谱量子流速率。
2 试写出 e φ、e M 、e I 、e L 等辐射度量参数之间的关系式，说明它们与辐射源的关系。
答：辐（射）能：以辐射形式发射、传播或接收的能量称为辐（射）能，用符号表示，其计量单位为焦耳（J ）。
e Q e Q 辐（射）通量e φ：在单位时间内，以辐射形式发射、传播或接收的辐（射）能称为辐（射）通量，以符号e φ表示，其计量单位是瓦（W ），即 e φ =dt dQ e 。
辐（射）出（射）度：对面积为A 的有限面光源，表面某点处的面元向半球面空间内发射的辐通量d e M e φ与之，该面元面积d 比，定义为辐（射）出（射）度e M 即M A e =dA d e φ。
其计量单位是瓦每平方米[W/m 2]。
辐（射）强度：对点光源在给定方向的立体角元e I Ωd 内发射的辐射通量e d φ，与该方向立体角元Ωd 之比，定义为点光源在该方向的辐（射）强度，即e I e I =Ωd de φ，辐射强度的计量单位是瓦特每球面度（W/sr ）。
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1．利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ]2．以下各量中不属于辐射度量的是 [ ]A. 辐出度。
B.发光强度。
C. 辐照度。
D. 辐亮度。
3．利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ]4．以下各物中不属于光伏探测器的是[ ]光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管二、简单回答1．光电池有哪些性能参数？(1)光照特性。
(2)光谱特性。
(3)温度特性。
〔4〕频率特性。
（开路电压、内阻、电容量、寿命）。
2．光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关？放大倍数[电流增益] G=f（gδ）n。
与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系数δ以及倍增极个数n有关。
3．光子探测器有哪几种？（1）光电子发射探测器。
(2) 光电导探测器。
(3) 光伏探测器。
(4)光电磁探测器。
4．温差电效应包含哪几种效应？（1）塞贝克效应。
（2）珀耳帖效应。
（3）汤姆逊效应·5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型？光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型（肖特基势垒型）和异质结型。
三、简单叙述题）2．简述热释电探测器的热释电效应。
（1）某些物质自发极化选择性，表面带电，成为极性晶体。
（2）平时被自由电荷补偿而不显极性。
（3）自发极化与温度有关，当物质吸收光辐射升温时，自发极化加强。
（4）而自由电荷补偿需要较长时间。
如果温度快速变化，则表面有随之变化的电荷。
3．光子探测器和热探测器特性上有何差别。
光子探测器热探测器机理光子效应光热效应光谱响应选择性非选择性响应量电压、电流和温度有关量响应时间 快 慢4．简述光电导探测器的光电导效应。
光子作用于光电导材料，形成本征吸收或杂质吸收，产生附加的光生载流子．从而使半导体的电导率发生变化，这就是光电导效应。
价带种的电子吸收光子进入导带成为导电电子，留下的空穴也导电，这就是本征吸收所产生的本征光电导。
p 型半导体，其受主能带靠近价带，价带中的电子很易从光子吸收能量而跃人受主能带，使价带产生空穴参与导电，这就是杂质吸收所产生的杂质光电导效应。
1下列缩写的意义（加试）（1）、PC 光电导，（2）、PV 光伏，（3）、CCD 电荷耦合器件，（4）、SMOS 。
半导体存储操作系统四、计算题1．明视觉环境，V （400）=0.0004，V （555）=1，V （460）=0.060。
已知400nm 的光的光通量V Φ（400）与555nm 的光的光通量V ΦΦe （555）相等，求400nm 的光的辐射通量e Φ（400）与555nm 的光的辐射通量e Φ（555）之比e Φ（400）/e Φ（555）=？2一个100W 的光源，发出的光由860nm 、555nm 和460nm 三种光组成，辐射通量分别为Φe （860）=5W 、Φe （555）=55W 和Φe （460）=25W ，求（1）发出的光通量Φv ；（2）光源的辐射效率；（3）光源的发光效率。
（1） Φ=683*（5*0+55*0.995+25*0.06）=38401.675（2） η=（5+55+25）\100=0.85（3） η1=38401.675\100=384.016753一个光电倍增管，共有8个倍增极。
倍增极的倍增系数为5，第—倍增极对阴极发射电子的收集率为0.9，倍增极间的传递效率为1。
求这个光电倍增管的放大倍数[电流增益]G 。
G=f （g δ）n G=0.9（1*5）84．估算人体辐射的峰值波长范围。
t=35~40℃根据维恩位移定律λT=2897.8（µm.K） T=35+273=308K T=40+273=313K五、叙述题1．光谱光视函数的物理意义。
4.结合人眼感光的的生理特征，说明光谱光视函数的物理意义，介绍光谱光视函数的特点。
（1）在相同视觉条件（即亮度相同）下，眼睛的视觉感应灵敏度与波长有关。
在相同视觉条件下人的视神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的，人眼对光的视觉感应的相对灵敏度与波长的关系叫光谱光视函数，光谱光视函数是波长的函数。
（2）眼睛的视觉感应灵敏度还与视觉条件有关，即与亮度有关。
同样波长的光在不同视觉条件的视觉感应灵敏度是η不一样的。
所以光谱光视函数还与视觉条件有关。
（3）各种视觉条件下都有各自最敏感的波长λm。
在同一视觉条件下，如果波长为λm、辐射通量为Φeλm与波长为λ、辐射通量为Φeλ的两束辐射引起的视觉感觉强度相等，将它们的辐射通量之比定义为波长为λ的光在此视觉条件下的光谱光视效率V。
即有：Vλ= Φeλm / Φeλ，Vλ与与波长的关系叫该视觉条件下的光谱光视函数。
统计结果表明，在暗视觉条件下，眼睛对507 nm光的感光灵敏度最高，记为λmˊ；在明视觉条件下，眼睛对555nm光的感光灵敏度最高，记为λm〞。
2 叙述相干探测器的基本原理。
相干探测将信号光和参考光同时入射到光电探测器的光敏面上，形成光的干涉图样，光电探测器响应两光束的干涉光场，其输出信号不仅与入射光波的强度（或振幅）有关，还与频率和相位等其他波动参数有关。
这种探测方式与无线电外差接收极为相似，故又称为外差探测2相干探测与直接保测相比，有何持点。
相干探测与直接保测相比（1）转换增益高。
可达107。
（2）可获得全部信息。
在直接探测中，只探测信号光的振幅或强度变化。
在相干探测中，可探测信号光的振幅、频率和相依的变化。
（3）好的滤波性能。
相干探测系统对背景光的滤波性能比直接探测系统要高。
（4）有利于微弱光信号的探测。
可测单个光子。
3光伏探测器与光电导探测器相比较有何不同?光伏探测器多用于哪些方面?(1)产生光电变换的部位不同，光电导探测器是均值型，光无论照在它的哪一部分，受光部分的电导率都要增大，而光伏探测器是结型，只有到达结区附近的光才产生光伏效应。
（2）光电导探测器没有极性，工作时必须外加偏压，而光伏探测器有确定的正负极，不需外加偏压也可以把光信号变为电信号。
（3）光电导探测器的光电效应主要依赖于非平衡载流子中的多子产生与复合运动，弛豫时间较大，同此，响应速度慢，频率响应性能较差。
而光伏探测器的光伏效应主要依赖于结区非平衡载流子中的少子漂移运动，弛豫时间较小，因此，响应速度快，频响响应特性好。
光伏应用：光度测量、光开关、报警系统、图像识别、自动控制六、叙述题1．以pn结为例说明势垒效应产生光生伏特效应的原理2.叙述光子探测器的分类方法，并指出各种光子探测器的探测机理中所依据的物理效应。
（1）电子发射探测器，探测机理为光电于发射效应即外光电效应。
(2)光电导探测器，探测机理为光电导光效应。
(3) 光伏探测器，探测机理为光伏效应。
(4)光电磁探测器，探测机理为光电磁效应。
3.叙述光电探测器的分类方法，并指出各种光电探测器的探测机理中所依据的物理效应。
按探测机理的物理效应分为两大类，一类是利用各种光子效应的光子探测器，另一类是利用温度变化效应的热探测器。
[1]．光子探测器，探测机理为各种光子效应。
（1）电子发射探测器，探测机理为光电于发射效应即外光电效应。
(2)光电导探测器，探测机理为光电导光效应。
(3) 光伏探测器探测机理为光伏效应。
(4)光电磁探测器，探测机理为光电磁效应。
[2]．热探测器，探测机理为温度变化效应。
（5）测辐射温差热电偶和热电堆，探测机理为温差电效应。
(6)电阻测辐射热器，探测机理为热敏电阻。
（7）热释电探测器，探测机理为热释电效应。
4光电探测系统的分类方法。
光电探测系统的分类方法类型是很多的，我们可以从不同角度出发把系统进行分类。
（1）.按携带信息的光源分，可分为主动系统和被动系统。
被动探测系统所接收到的光信号来自目标的自发辐射。
主动探测系统是发射和接收系统共向配合进行工作的。
（2）．按光谱范围分，常分为可见光探测系统和红外探测系统。
可见光探测系统量子效率高，系统设计调试较方便，多用于民用方面。
红外探测系统隐蔽性好，能量的衰减较小，作用距离远，多用于军事目标的探测。
（3）．从接收系统分，可分为点探测系统和面探测系统。
（4）.从调制方式和信号处理电路的类型分，也可分为模拟系统和数字系统。
（5）．从光波对信息信号〔或被测未知量〕的携带方式分，可分为直接探测系统和相干探测系统。
直接探测方式都是利用光源出射光束的强度去携带信息。
而相干探测方式则是利用光波的振幅、频本、相位来携带信息。
波长（nm）λ明视觉V〞暗视觉Vˊ暗视条件的Vˊ（λ）曲线（虚线）暗视条件的V〞（λ）曲线（实线）380 0.00004 0.000589 400 0.0004 0.00929 420 0.0040 0.0966440 0.023 0.328460 0.060 0.567480 0.139 0.793500 0.323 0.982520 0.710 0.935540 0.954 0.650560 0.995 0.329580 0.870 0.121600 0.631 0.0332620 0.381 0.00737 640 0.175 0.00150 660 0.061 0.000313 680 0.017 0.000072 700 0.0041 0.000018 720 0.00105 0.0000048 740 0.00025 0.0000014 760 0.00006 0.00000043 780 0.000015 0.00000014。