05光电技术_模拟测验C
光电操作师考试试题题库
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以下是一些模拟试题,供参考和练习:一、单选题1. 光电效应是指光照射到物质表面时,物质表面会释放出电子的现象。
这种现象最早是由哪位科学家发现的?A. 爱因斯坦B. 牛顿C. 普朗克D. 麦克斯韦2. 下列哪个不是光电探测器的类型?A. 光电二极管B. 光电三极管C. 光电倍增管D. 光电电阻3. 光纤通信中,单模光纤的中心芯线直径一般是多少?A. 50μmB. 62.5μmC. 8.3μmD. 125μm4. 下列哪个是光电传感器的工作原理?A. 通过光电效应将光信号转换为电信号B. 通过热效应将光信号转换为电信号C. 通过磁效应将光信号转换为电信号D. 通过声波效应将光信号转换为电信号5. 在光电系统中,光束的发散角与什么有关?A. 光源的功率B. 光源的波长C. 光源的直径D. 光源的电压二、判断题1. 光电二极管在反向偏置条件下工作时,其灵敏度最高。
()2. 光纤通信的信号传输不受电磁干扰的影响。
()3. 光电倍增管的增益与入射光的强度成正比。
()4. 光电传感器的响应时间与光信号的强度无关。
()5. 激光器的工作原理是基于受激辐射。
()三、简答题1. 简述光电传感器在工业自动化中的应用。
2. 解释什么是激光器,并简述其工作原理。
3. 光纤通信相比其他通信方式有哪些优势?四、计算题1. 假设一个光电二极管的量子效率为80%,入射光的功率为100mW,请计算该二极管产生的光电流。
2. 如果一个光纤通信系统的传输速率为10Gbps,传输距离为100km,求该系统的比特错误率(BER)为10^-9时,平均每秒发生的错误位数。
五、案例分析题某光电操作师在进行光纤熔接操作时,发现熔接后的光纤损耗异常高。
请分析可能的原因,并提出相应的解决方案。
请注意,以上题目仅供参考,实际考试内容可能会有所不同。
考生应根据官方发布的考试大纲和教材进行复习和准备。
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;。
光电技术自测题(全)含答案详解
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 )。
光电检测技术与应用考试题
一、填空题1.光电信息技术和微电子技术一样,是一种(渗透)性极强的综合技术,是以光集成技术为有关点学元、器件制造的(应用)技术。
2.(光学)变换与光电转换是广电(测量)的可信部分。
3.光电式发动机转速传感器一般安装载(分电器)内或(曲轴)前段,由信号发生器和带光孔德信号盘组成。
4.外光电效应是指受到(光辐射)的作用后,产生(电子)发射的现象。
5. 光敏电阻具有体质小、坚固耐用、价格低廉、(光谱)响应范围宽等优点,广泛应用于(微弱)辐射信号的检测技术领域。
6.由于增益过程将同时使(噪声)增加,故存在一个最佳增益(系数)。
7.(视场角)亦是直接检测系统的性能指标之一,它表示系统能“观察”到的(空间)范围。
8.外差检测是利用运动目标与检测仪器之间因(相对)运动而产生的(多普顿)频移来实现其测距、测速和跟踪的。
9.在测量光强信息时需要把光的(强弱)变为数字量才能进行数字显示,或送入计算机进行计算或分析,既需要对光电进行(A/D)转换。
10.光电信机技术是将电子学与广西(浑然)一体的技术,是光与电子(转换)及其应用的技术。
11.光电检测系统虽具体构成形式各不相同,单但有一个共同的特征,既都具有(光发射机)、光学(信道)和光接收机这一基本环节。
12.汽车的光电式位置传感器是利用光电元件的光电效应测量位置信号的,主要应用有(曲轴位置)、车身高度、(转向盘转角)等检测。
13.内光电效应是指受到光照射的物质内部电子(能量)状态产生变化,但不存在(表面)发射电子的现象。
14.(光生伏特)效应是少数载流子到店的光电效应,而(光电导)效应是多数载流子到店的光电效应。
15.在光电的直接检测中,光电(培增管)、(雪崩管)的检测能力高于光电导器件。
16.影响检测距离的因素很多;发射系统,接收系统的(大气)特性以及目标特性都将影响检测距离。
(反射)17在有噪声随机(叠加)在信号上时,使信号产生(畸变)18.单元光电信号的(A/D也就是对单元光电器件构成的光电变换电路的信号进行数字化处理的过程。
07光电技术_模拟测验D
得分
四、综合证明题(共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
如图为阶梯波条纹扫描干涉法测量物面的示意图。分析并回答下列问题: 1. 在图中直接标示出参考光和信号光。 2. 什么叫做二次相位调制?图中实验装置是如何实现二次相位调制? 3. 简述系统是如何实现动态测量的?
得分
五、设计题(共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
(
)
A 磁光调制器
B 声光调制器
C 相位法光波测距机
D 光学干涉仪
9. 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
10. 下列关于弱信号检测方法恢复原有信号的波形;
4
B. 取样积分器仅适用于连续正弦信号的检测;
C. 光子计数系统具有检测单个光子能量的能力;
D. 锁定放大器、取样积分器和光子计数系统中的光电探测器都必须是光电
倍增管。
得分
二、简答题(共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分)
1. 解释名词:载流子、本征激发。
2. 画图表示放大器的En-In噪声模型。光电倍增管检测电路估算噪声时,为什么 可以不考虑后接放大器的噪声模型参量En和In的影响?
C30916E 1.5
70
100
3
8
2
275-425
根据表中参数:(1)计算C30916E的D*值;(2)说明工作电压为什么要达到几百
伏?如果低于或者超过工作电压,将会出现什么情况?
光电科学与工程学院 College Of Optoelectric Science and Engineering
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rB、外光电效应rC、光磁电效应rD、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)rA、0.886eVrB、1eVrC、2eVrD、1.3eV3、电磁波谱中可见光的波长范围为(A)rA、0.38~0.78umrB、0.38~1umrC、1~3umrD、8~12um4、光通量的单位是坎德拉(X)r正确r不正确5、黑体的发射率是一个小于1的常数。
(X)正确r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。
(乂)P11r正确r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r不正确9、光敏电阻的主要作用是(D)rA、光电探测rB、红外探测rC、光电开关rD、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)rA、热噪声rB、产生复合噪声rC、低频噪声rD、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)rA、相同,不同rB、不同,不同rC、不同,相同rD、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)rA、长,高rB、长,低rC、短,高rD、短,低13、光敏电阻是()器件,属于(口)rA、光电导器件,外光电效应rB、光电发射器件,外光电效应rC、光生伏特器件,内光电效应rD、光电导器件,内光电效应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。
光电技术测验
课程名称:实用光电技术专业年级:光机电考生准考证号:考生姓名:试卷类型: A 考试方式: 开卷一、填空题。
(每空1分,共20分)(1)半导体对光的吸收中,只有和能够直接产生非平衡载流子,引起光电效应。
(2)光敏电阻属于器件,广泛应用于信号的探测领域。
(3)光生伏特器件的偏置电路一般有、和等三种。
(4)光电倍增管是一种器件,它主要由光入射窗、光电阴极、电子光学系统、倍增极和阳极等部分组成。
(5) 属于热辐射探测器件的有、和。
(6)发光二极管按发光机理常分为与两种。
(7)光电信息变换和信息处理方法可分为两类:一类称为的光电信息变换;另一类称为的光电信息变换。
(8)在CCD中,电荷的注入方法归纳起来可分为和两类。
(9)单元光电信号的二值化处理方法有和。
若使光电检测系统不受光源的影响,应采用二值化处理电路。
二、选择最适当的填入括号中(只填写其中之一的符号, 每题2分,共5题10分)①以下()不是光生伏特器件。
A.光电三极管B.硅光电池C.PSD D.PMT②当需要定量检测光源的发光强度时,应选用()为光电变换器件。
A.光电二极管B.光电三极管C.热敏电阻D.硅光电池③发光二极管不能应用于()场合。
A.数字、文字及图像显示B.指示、照明C.相干光源D.光电耦合④以下()属于数字量的光电信息变换A.信息载荷于反射光的方式B.信息载荷于光学量化器的方式C.信息载荷于遮挡光的方式D.信息载荷于光源的方式三、问答题(每小题10分,共30分)1、热辐射探测器通常分为哪两个阶段?哪个阶段能够产生热电效应?2、为什么由发光二极管与光电二极管构成的光电耦合器件的电流传输比小于1?3、全辐射测温属于哪种光电信息变换的基本形式?在这种形式中应采用怎样的技术才能更好地将信息检测出来?四、计算题:1、在卫星上测得大气层外太阳光谱的最高峰值在0.465μm处,若把太阳作为黑体,试计算太阳表面的温度及其峰值光谱辐射出射度M e,s,λm。
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。
光电技术模拟题和答案
试卷(第一卷附答案)(本试卷共4页)一、单项选择(本题满分20分,每小题2分)、下列器件中,可作为恒压源的是A 。
A.光电池B.光电二极管C.光电三极管D.光敏电阻2、下列器件中,运用外光电效应的是A 。
A.光电倍增管B.光电池C.光电二极管D.光敏电阻3、在给定λ1~λ2波长范围内,某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之比称为 A 。
A.辐射效率B.发光效率C.光谱功率D.空间光强4、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5、光照一定,短路电流与入射光波长的关系,是光电池的 C 特性。
A.频率B.伏安C.光谱D.温度6、在发光二极管中,产生发光的部位是 C 。
A.P区B.N区C.结区D.都可能7、充气白炽灯主要充入 B 。
A.氢气B.氮C.氖气D.氪气8、光纤传感器的光源不包括D 。
A.激光二极管B.发光二极管C.白炽灯D.光电二极管9、下列器件中,属于受激发射的是 B 。
A.发光二极管B.激光二极管C.电荷耦合器件D.光电倍增管10、光电二极管光电流的大小主要取决于 A 。
A.光照强度B.偏压大小C.负载D.温度二、判断题(正确的在题后的括号内打√,错误的在题Array后的括号内打×。
本题满分10分,每小题1分)2、为了提高光的利用率,一般选择发光强度高的方向作为照明方向。
(√)3、辐射强度是指光源在指定方向上通过单位立体角内的辐射通量。
(√)4、光电三极管的增益比光电二极管高。
(×)5、光度量只在可见光区(380~780nm)才有意义。
(√)6、物体的光谱发射率总等于其光谱吸收比。
即强吸收体必然是强发射体。
(√)7、雪崩光电二极管(APD)是目前响应最快的一种光电二极管。
(√)8、绝对黑体能发射所有波长的辐射。
(√)9、光电二极管工作于反向偏置条件下,也可用在零偏置状态。
(√)10、产生激光的必要条件是:工作物质、谐振腔和泵浦源。
《光电技术》测试题及参考答案
(答案:y)
3、辐射通量与光通量的单位是相同的。
(答案:n)
4、外光电效应是半导体光电器件、真空光电倍增管、摄像管、变像
管和像增强器的核心技术。
(答案:n)
5、 噪声等效功率是信噪比为 1 时, 入射到探测器上的信号辐射通量。 (答案:y)
多项选择题(每题 5 分,共 9 题。少选视正确答案多少酹情给分,多选不得分)
1、光伏探测器在正常使用时,常用的偏置方式有( )
(答案:A, B, C)
A、自偏置
B、零偏置
C、反向偏置
2、光伏探测器的光电特性主要与( )有关
(答案:A, B, C, D)
A、材料
(答案:B)
B、西门子
2、光电导探测器的特性受工作温度影响( )。
(答案:B)
B、很大
3、设某光敏电阻在 100lx 光照下的阻值为 2000 欧姆,且已知它在
90~120lx 范围内的光电转换因子 0.9。 则该光敏电阻在 110lx 光照下
的阻值为( )。
90~120lx 范围内的光电转换因子 0.9。 则该光敏电阻在 110lx 光照下
的阻值为( )。
(答案:C)
C、1873.8 欧姆
2、常温碲化铟光电导器件的光谱响应范围为( )
(答案:C)
C、1~7.5um
3、硫化镉光电导器件的光谱响应范围为( )
谱光视效率为 0.24,则该激光器发出的光通量为()
(答案:D)
D、1.31lm
多项选择题(每题 6 分,共 7 题。少选视正确答案多少酹情给分,多选不得分)
1、光电探测器中的噪声主要包括( )。
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。
光电技术试题.doc
光电技术试题.doc光电技术自动成卷系统单选题(10题,20分);简答题(5题,40分);综合题(1题,15分);计算题(1题,10分);设计题(1题,15分)选择题(共10道,每题2分)1、锁定放大器是基于C A.自相关检测理论° B.互相关检测理论C C.直接探测量子限理论C I).相干探测原理2、下列哪一种应用系统为典型的相干探测应用实例C A.照相机自动曝光C B.飞行目标红外辐射探测C C.激光陀螺测量转动角速度C D.子弹射击钢板闪光测量3、依据光电器件伏安特性,下列哪些器件不能视为恒流源:C A.光电二极管C B.光电三极管C C,光电倍增管C D.光电池4、对于P型半导体来说,以下说法不正确的是C A.空穴为多子,电子为少子B.能带图中费米能级靠近价带顶C.光照时内部不可能产生本征吸收J D.弱光照时载流子寿命与热平衡时空穴浓度成反比5、在飞轮转速和方向的光电测量系统中,若光源采用激光二极管,激光波长632nm,输出光调制频率为lkl【z,探测器为CdSe光敏电阻,后接的检测电路为带通滤波放大器,其中心频率为Ikllz,带宽为lOOIlz。
这样,检测系统可以消除光敏电阻哪些噪声的影响?J A. 1/f噪声,热噪声C B.产生-复合噪声,热噪声° C.产生-复合噪声,热噪声C D. 1/f噪声,产生-复合噪声6、在非相干探测系统中J A.检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、频率和相位C B.检测器只响应入射其上的平均光功率° C.具有空间滤波能力C D.具有光谱滤波能力7、关于半导体对光的吸收,下列说法正确的是A.半导体非本征吸收时,产生电子一空穴对C B.杂质半导体本材料不会发生本征吸收C C.半导体对光的吸收与入射光波长有关C D.非本征吸收时,吸收的能量全部转换为材料的热能8、下列关于热电偶和热电堆的说法不正确的是C A.热电堆的测景误差比热电偶小° B,热电堆的测量分辨率比热电偶高C.热电堆的光电灵敏度比热电偶高D.两者均基于光热效应9、下列哪一种探测器的积分灵敏度定标时,要用到色温2856K 的白炽灯标准光源C A.热电偶C B.硫镉汞红外探测器C C. PMTc【).热样电探测器10、克尔盒工作的基础是某些光学介质的C A.电光效应C B.磁光效应° c,声光效应C D.以上都不是简答题(共5道,每题8分)1、光电探测器的物理效应主要有哪几:类?每类有哪些典型效应?2、试说明热释电摄像管中的斩光器的作用。
06光电技术_模拟测验C_答案及评分标准
《光电技术》考试试卷(C )卷标注答案及评分标准一、每小题2分,多选计0分,共20分1.D 2.A 3.B 4.C 5. B 6. B 7.D 8.B 9. A 10. C二、每小题5分 共40分1. 可见光0.38—0.78μm(或者0.40—0.76μm)(2分)中红外波段1.5—6μm(或者3—5μm)(3分)2.本征半导体和N 型半导体的能带图(3分):施主能级的形成(2分):如果在四价的锗(Ge)或硅(Si)组成的晶体中掺入五价原子磷(P) 或砷(As),就可以构成N 型半导体。
以硅掺磷为例,五价的磷用四个价电子与周围的硅原子组成共价键,尚多余一个电子。
这个电子受到的束缚力比共价键上的电子要小得多,很容易被磷原子释放,跃迁成为自由电子,该磷原子就成为正离子,这个易释放电子的原子称为施主原子,或施主(Donor )。
由于施主原子的存在,它会产生附加的束缚电子的能量状态。
这种能量状态称为施主能级,它位于禁带之中靠近导带底的附近。
3.用光敏电阻测量时,不宜用强光照射:测量时,一般要求光电转换线性关系好,而强光照射时光敏电阻的光电线性关系变差。
(3分)用光敏电阻测量强光,可考虑使用中性衰减片插入光路。
(2分)4.凝视型热成像,可以利用所有入射的红外光子,因而热灵敏度和温度分辨力得到了提高(3分)光子类探测器灵敏度高,但光谱响应有选择性;热探测器灵敏度较低,但光谱响应有“平坦”性(2分)5.同温度的黑体和灰体,它们的光谱辐射特性相同:具有相似的光谱能量分布特性。
(3分)相异:发射率不同(2分)6.同种半导体材料的杂质电离能ΔE d 或ΔE a 比本征半导体的电离能E g 小得多,所以它的长波限比本征探测器的长波限长得多。
(3分)在非本征探测器中,杂质原子的浓度远比基质原子的浓度低得多。
在常温下杂质原子束缚的电子或空穴已被热激发成自由态作为暗电导率的贡献量。
这时长波光照在它上面已无束缚电子或束缚空穴供光激发用,即光电导Δσ为零或很微弱。
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
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 )。
05光电技术_模拟测验C
光电科学与工程学院 College Of Optoelectric Science and Engineering
5
C 光电倍增管
D 热电偶和热电堆
()
3. 锁定放大器是基于 A 自相关检测理论 C 直接探测量子限理论
B 互相关检测理论 D 相干探测原理
()
4. 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
5.有关半导体对光的吸收,下列说法正确的是
注意:以下每小题,仅有唯一正确答案,多选计 0 分。
1. 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 683lm B 0.683lm C 278.2 lm D 0.2782 lm
()
2. 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
光电科学与工程学院 College Of Optoelectric Science and Engineering
4
光电技术_模拟测验 C
得分
五、设计题(共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
如图是一个测量低速转轴表面跳动的光电检测系统示意图。
1. 设振动针孔沿水平方向振动画出图中振动针孔调制器的工作(定位)特性; 2. 解释系统中为什么要采用相关检测方法?并在图中分别直接标明相关检测的
2
275-425
()
A C30817E
B C30916E
C C30902E
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《 光电技术》模拟考试试卷(C)卷
考试形式: 笔试
考试时间: 120 分钟 满分:100 分。
题号 一
二
三
四
五
六
七 总分
得分
评阅人
注意:1、所有答题都须写在此试卷纸密封线右边,写在其它纸上一律无效。 2、密封线左边请勿答题,密封线外不得有姓名及相关标记。
得分
一、选择题(共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)
1. 分别指明可见光谱区和中红外光谱区的范围。
2. 分别画出本征半导体和 N 型半导体的能带图,并简要解释施主能级的形成。
3. 用光敏电阻测量时,不宜用强光照射,为什么?你有什么改进方法用光敏电 阻测量强光?
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1.计算目标的辐射出度。(4 分) 2.计算探测器上的辐射照度。(4 分) 3.如果在目标与探测器之间加一口径为 10cm、焦距为 15cm、透过率为 0.95 的透镜,使目标通过透镜成像在探测器上,重新计算探测器上的辐射照度(设探 测器的光敏面直径为 2mm)。(2 分)
(请注意写清楚过程,以便分步计分!)
2
光电技术_模拟测验 C
4.在对红外(面源)目标进行观测时,利用红外焦平面阵列器件有哪些好处? 光子探测器和热探测器用于红外焦平面阵列器件时主要哪些区别?
5.同温度的黑体和灰体,它们的光谱辐射特性有何相同和相异?
6.解释杂质光电导探测器:a 常用于中远红外探测;b 通常必须在低温条件下 工作?
7.微通道板像增强器与级联式像增强器相比,具有哪些特点?为什么说微通道 板像增强器具有自动防强光的优点?
C30902E 0.5 77(@830nm)
15
C30902S 0.5 128(@830nm) 15
1.6
3(@830nm) 0.05 180-250
1.6
0.86(@830nm) 0.05 180-250
C30916E 1.5
70
100
3
8
根据表中数据,要探测830nm的弱光信号,最为合适的器件是
C 光电倍增管
D 热电偶和热电堆
()
3. 锁定放大器是基于 A 自相关检测理论 C 直接探测量子限理论
B 互相关检测理论 D 相干探测原理
()
4. 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
5.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
6. 在 常 温 下 , 热 探 测 器 的 D*~108--109 cm·Hz1/2/W , 而 D* 的 极 限 值 可 达 到
2
275-425
()
A C30817E
B C30916E
C C30902E
D C30902S
8. 在相干探测系统中,下列说法不正确的是
()
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
率和相位
B 探测D 具有光谱滤波能力
9. 给光电探测器加合适的偏置电路,下列说法不正确的是
“信号通道”和“参考通道” 3. 分别画出转轴表面均匀和表面有一凸处时,系统输出信号波形。
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5
1.8×1010cm·Hz1/2/W。实际热探测器的D*低于极限值的主要原因是下列因素难以
忽略
()
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1
光电技术_模拟测验 C
A热辐射 B 热传导和热对流 C 热传导和热辐射 D 以上都不是 7. 表中列出了几种国外硅APD的特性参数。
1.指出波前匹配条件包括哪些条件? 2.设参考光的辐通量为 Φr,写出探测系统散粒噪声的表达式,并指出主要 的散粒噪声源。
3.证明:只考虑散粒噪声,其相干探测的信噪比 SNRh 为
SNRh
=
I
2 hs
in2
=
ηΦ s hvΔf
式中,Φs 为信号光的辐通量,η 为量子效率,△f 为探测器的带宽, hv 为入射 光子能量。
型 号 光敏面 电流灵敏度 暗电流 结电容
等效噪声功率 响应
工作
直径
( A/ W)
( nA)
(pF)
(f W/ Hz )
时间
电压
( mm) (@1060nm)
(@100kHz)
(@990nm)
( ns)
( V)
C30817E 0.8
75
50
2
7
2
275-425
C30872E
3
45
100
10
11
2
275-425
()
A 可以扩大探测器光谱响应范围 B 可以提高探测器灵敏度
C 可以降低探测器噪声
D 可以提高探测器响应速度
10. 下列光源中哪一种光源,可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标
准光源:
()
A 氘灯
B 低压汞灯
C 色温2856K的白炽灯
D 色温500K的黑体辐射器
得分
二、简答题(共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分)
8.在 PMT 的高压供电电路中,第一个倍增极和阳极的电压要比中间几极的电压 高,为什么?
得分
三、分析计算题(共 2 小题,每小题 5 分,共 10 分)
计算目标辐射在光焦面上的辐照度。设某目标可视为灰体,平均发射率为 0.85,温度为 320K,其直径近似为 5 m。探测器与目标的距离为 500m,已知辐 射 经 过 该 距 离 的 大 气 透 射 比 为 0.98 。 斯 蒂 芬 - 玻 尔 兹 曼 常 量 为 σ = 5.67 ×10−12 (W ⋅ cm−2 ⋅ K−4 )
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4
光电技术_模拟测验 C
得分
五、设计题(共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
如图是一个测量低速转轴表面跳动的光电检测系统示意图。
1. 设振动针孔沿水平方向振动画出图中振动针孔调制器的工作(定位)特性; 2. 解释系统中为什么要采用相关检测方法?并在图中分别直接标明相关检测的
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光电技术_模拟测验 C
得分
四、综合证明题(共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
如图所示为相干探测的原理示意图。相干探测是指信号光和参考光在满足波 前匹配条件下在光电探测器上进行光学混频。探测系统中以光电二极管为探测 器。
注意:以下每小题,仅有唯一正确答案,多选计 0 分。
1. 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 683lm B 0.683lm C 278.2 lm D 0.2782 lm
()
2. 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