光电器件技术及应用复习题

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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。

光电技术复习资料

1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。

2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。

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PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。

4. 光电信息变换的基本形式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，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。

D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。

1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是（D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（C）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3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)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 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是（A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 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。

应用光学与光电技术考试试题

应用光学与光电技术考试试题1. 选择题1. 在光学系统中，以下哪个元件负责将平行光线聚焦到焦点上？A. 透镜B. 棱镜C. 反射镜D. 光纤2. 光纤传感器通过利用光纤传输的信号来检测和测量各种物理量。

以下哪个物理量无法通过光纤传感器测量？A. 温度B. 压力C. 光强度D. 电流3. 以下哪个现象是光电效应的基础？A. 光的折射B. 光的散射C. 光的衍射D. 光的电离4. 多层薄膜的干涉是由于什么原理引起的？A. 折射定律B. 光的波动性C. 光的电离D. 光的衍射5. CCD（电荷耦合器件）是一种常见的光电转换技术，它的主要作用是什么？A. 产生激光B. 生成电流C. 检测光强度D. 调制光波长2. 简答题1. 光学薄膜是如何实现对光的干涉效应的控制的？2. 请解释光纤传感器的工作原理，并提供一个实际应用案例。

3. 举例说明光电效应在实际生活中的应用。

4. 请解释CCD（电荷耦合器件）的工作原理及其在数码相机中的应用。

3. 计算题1. 一束光波以45°角射入折射率为1.5的介质中，求反射光束与折射光束之间的角度差。

2. 一根长为2m的光纤被扭曲后，发现光线从一端射入后无法充分传输到另一端。

如果设定传输损耗小于0.5dB/m，则最大允许的扭曲角度是多少？4. 应用题请你根据实际应用场景，针对以下问题提出解决方案，并详细说明原理：1. 如何利用光学技术解决城市道路交通监控摄像头夜晚拍摄质量下降的问题？2. 如何利用光电技术实现无线充电设备与充电器的有效对接和充电监控？总结：本文针对应用光学与光电技术考试试题进行了解答，涵盖了选择题、简答题、计算题和应用题。

通过对这些问题的回答，希望读者能够加深对光学与光电技术的理解，并能在实际应用中灵活运用。

光学与光电技术在现代科学和技术领域具有广泛应用，对于推动科技进步和社会发展起到重要作用。

光电技术与应用考核试卷

A.光纤通信
B.激光切割
C.太阳能电池
D.显微镜
9.光电探测器在设计中需要考虑的因素包括哪些？( )
A.响应速度
B.灵敏度
C.动态范围
D.噪声
10.光电耦合器的主要用途包括哪些？( )
A.信号传输
B.信号隔离
C.信号放大
D.信号调制
11.下列哪些设备使用了光电传感器？( )
A.自动门
B.楼梯照明
C.汽车倒车雷达
A.打印机
B.扫描仪
C.显示器
D.键盘
17.在光电器件中，PIN型光电二极管中P层的主要作用是_______。( )
A.提供空穴
B.提供电子
C.作为保护层
D.作为光吸收层
18.光电开关与普通机械开关相比，其主要优势是_______。( )
A.无触点
B.寿命长
C.响应速度快
D.所有上述
19.在激光技术中，激光的波长决定了其应用领域的_______。( )
C.响应速度快
D.环境友好
19.在光电器件中，光敏电阻的主要特点有哪些？( )
A.灵敏度高
B.响应速度快
C.动态范围宽
D.易受温度影响
20.下列哪些技术属于光存储技术？( )
A. CD-ROM
B. DVD
C.蓝光光盘
D.磁带存储
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
A.提高传输速率
B.扩大传输容量
C.延长传输距离
D.降低信号损耗
14.下列哪种现象是光电器件中常见的噪声源？( )
A.散粒噪声
B.热噪声
C.闪烁噪声
D.以上都是

光电技术考试题及答案

光电技术考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）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，这是由哪位科学家提出的？A. 爱因斯坦B. 牛顿C. 普朗克D. 波尔答案：A2. 下列哪种材料不适合作为光电二极管的活性层材料？A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案：C3. 光电倍增管的主要作用是什么？A. 放大光信号B. 放大电信号C. 转换光信号为电信号D. 转换电信号为光信号答案：A4. 光电传感器中，响应时间最短的是哪种类型的传感器？A. 光电二极管B. 光电晶体管C. 光电倍增管D. 光电电阻答案：C5. 光电效应中，光电子的产生与光的强度有关吗？A. 有关B. 无关C. 有时有关有时无关D. 无法确定答案：B6. 光电探测器的量子效率是指什么？A. 探测器接收到的光子数与发射出的电子数之比B. 探测器接收到的光子数与发射出的光子数之比C. 发射出的电子数与接收到的光子数之比D. 发射出的光子数与接收到的光子数之比答案：C7. 光电效应的产生需要满足什么条件？A. 光的频率必须高于材料的截止频率B. 光的强度必须足够大C. 光的波长必须足够短D. 光的偏振方向必须与材料的晶格方向一致答案：A8. 在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的强度有关吗？A. 有关B. 无关C. 有时有关有时无关D. 无法确定答案：B9. 光电探测器的光谱响应范围主要取决于什么？A. 探测器的材料B. 探测器的温度C. 探测器的尺寸D. 探测器的电压答案：A10. 光电倍增管的增益主要受哪些因素影响？A. 倍增极的材料B. 入射光的波长C. 倍增极的数量D. 所有选项答案：D二、填空题（每空1分，共10分）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，这个关系可以用公式E_k = hν - φ来表示，其中E_k代表最大初动能，h 代表普朗克常数，ν代表入射光的频率，φ代表材料的______。

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 ）。

光电技术复习题

光电技术复习题光电技术复习题光电技术是一门涉及光与电的相互转化的学科，广泛应用于光电子器件、光通信、光储存等领域。

它是现代科技的重要组成部分，对于推动科学技术的发展起到了关键作用。

下面是一些光电技术的复习题，希望能够帮助大家温故知新。

1. 什么是光电效应？它的基本原理是什么？光电效应是指当光照射到某些物质表面时，会引起电子的发射现象。

其基本原理是光子能量与物质中的电子相互作用，光子的能量被电子吸收后，使电子获得足够的能量从而跃迁到导带中，形成电流。

2. 光电效应的应用有哪些？光电效应广泛应用于光电子器件中，如光电二极管、光电倍增管等。

此外，光电效应还被用于光通信、光储存等领域。

在光通信中，光电效应被用于接收光信号，将光信号转化为电信号；而在光储存中，光电效应被用于读取和写入信息。

3. 光电二极管是什么？它的工作原理是什么？光电二极管是一种能够将光信号转化为电信号的器件。

它的工作原理是基于光电效应，当光照射到光电二极管的P-N结上时，光子的能量被电子吸收，使电子从价带跃迁到导带中，形成电流。

通过测量这个电流的大小，可以得到光信号的强度。

4. 光电倍增管是什么？它的工作原理是什么？光电倍增管是一种能够将光信号放大的器件。

它的工作原理是基于光电效应和电子倍增效应。

当光照射到光电倍增管的光阴极上时，光子的能量被电子吸收，使电子从光阴极发射出来。

这些电子经过电子倍增管的电子倍增过程，最终形成大量的电子，从而放大光信号。

5. 光通信的基本原理是什么？光通信是一种利用光信号传输信息的通信方式。

其基本原理是将信息转化为光信号，通过光纤传输光信号，再将光信号转化为电信号进行接收和处理。

在发送端，使用激光器将电信号转化为光信号；在接收端，使用光电二极管将光信号转化为电信号。

6. 光储存的基本原理是什么？光储存是一种利用光信号存储信息的技术。

其基本原理是利用光电效应，将信息转化为光信号并写入储存介质中。

在读取时，使用激光器将光信号照射到储存介质上，通过光电效应将光信号转化为电信号进行读取。

光电技术习题及总复习

(1).这支气体激光束的光通量,发光强度,光亮度,光出射度.
(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

光电材料与器件期末复习题

光电材料与器件复习题第一章1.光电探测器：光电导效应、光伏效应———内光电效应发光二极管、半导体激光器：载流子的注入和复合发光效应太阳能电池：光生伏特效应外光电效应 :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,光电管、光电倍增管。

2.(1)原子核外电子排布能量最低原理核外电子在原子轨道上的排布，应使整个原子的能量处于最低状态。

即填充电子时，是按照近似能级图中各能级的顺序由低到高填充的。

泡利不相容原理在同一原子中，不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数。

如果原子中三个量子数相同，第四个一定不同，即同一轨道最多能容纳2个自旋方向相反的电子。

洪特规则在同一亚层的各个轨道上，电子的排布尽可能分占不同的轨道，并且自旋相同。

（2）电子在能带中的排布排布原则:能量最低原理——按由低到高的顺序填充各能级。

泡利不相容原理——同一能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。

3.费米能级EF是反映电子在各个能级中分布情况的参数。

对于具体的电子体系，在一定温度下，只要确定了EF，电子在能级中的分布情况也就完全确定了。

对于一定的半导体，费米能级随温度以及杂质的种类和数量而变化。

费米能级位置较高，说明有较多的能量较高的量子态上有电子。

在绝对零度（T=0）时，费米能级EF可看成量子态是否被电子占据的一个界限。

4.（注意）（1）非平衡载流子的注入光注入：用光照射半导体产生非平衡载流子的方法。

（光-电器件，光-光器件）电注入：给PN结加正向偏压，PN结在接触面附近产生非平衡载流子。

当金属和半导体接触时，加上适当的偏压，也可以注入非平衡载流子。

电-光器件）（2）非平衡载流子的复合非平衡载流子的复合：非平衡载流子是在外界作用下产生的，当外界作用撤除以后，由于半导体的内部作用，导带中的非平衡电子将落入到价带的空状态中，使电子和空穴成对地消失。

非平衡载流子的复合是半导体由非平衡态趋向平衡态的一种弛豫过程，属于统计性的过程。

5.量子限制效应(QCE，Quantum Confinement Effect)，指固体材料的尺度缩小到一定值时，即在某一维度上可与电子的德布洛意波长或电子平均自由程相比拟或更小时，电子的运动受到局限，电子态呈量子化分布，连续的能带分解为分立的能级。

光电技术简答题复习资料

光电技术简答题复习资料“光电技术简答题”复习资料一、回答问题：7、什么是朗伯辐射体？在任意发射方向上辐射亮度不变的表面，即对任何θ角Le为恒定值（理想辐射表面）。

朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。

I?I0co?s10、写出光源的基本特性参数。

（1）辐射效率和发光效率（2）光谱功率分布（3）空间光强分布（4）光源的色温（5）光源的颜色11、光电探测器常用的光源有哪些？热辐射光源：太阳；白炽灯，卤钨灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。

气体放电光源：汞灯，钠灯，氙灯，荧光灯等。

固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。

激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。

12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。

发光二极管的基本结构是半导体P-N结。

铝电极工作原理：n型半导体中多数载流子是电SiO2 子，p型半导体中多数载流子是空穴。

P-N结未加电压时构成一定势垒。

加正向偏压时，内P ＋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，－ N 从而p-n结附近产生导带电子和价带空穴的背电极复合，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。

以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。

图发光二极管的结构图13、说明发光二极管的基本特性参数有哪些。

（1）量子效率：1）内发光效率：PN结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。

2）外发光效率：发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。

（2）发光强度的空间分布：（3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压时，没有电流，也不发光。

电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。

在额定电流范围内，发光强度与通过的电流成正比。

（4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关系。

（5）响应时间：从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。

表达了发光二极管的频率特性。

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。

《光电器件应用》复习

期末复习1.光的实质：属于一种被称为“电磁波”物质。

2.从不同的角度出发，通常有以下两种度量方法：⑴光度学度量方法；⑵辐射度学度量方法。

3.光度学度量方法是指：在可见光的波长范围内，考虑到人眼对光的主观反应因素之后，所采用的一种计量光的强弱的方法。

4.辐射度学度量方法是指：在所有光波范围内，对光的强弱所进行的计量方法。

5.辐射的本质是一种能量形式的体现，常见的辐射现象有光辐射、热辐射、核辐射和磁辐射等等。

6.立体角是指：以锥体的基点为球心作一球表面，锥体在球表面上所截取部分的表面积d S和球半径r平方之比。

7.黑体是指：在任意温度条件下，一个既不反射也不透射光、而能全部吸收入射在其表面上的任意波长辐射的物体叫做绝对黑体，或简称黑体。

8.辐射能Q（简称辐能）：描述以辐射的形式发射、传输或接收的能量。

其法定计量单位为焦耳(J）。

9.辐射通量Φ的定义：单位时间内辐射体所辐射的总能量，故亦称“辐射功率”。

单位瓦特W。

10.辐射强度的定义：为在给定传输方向上的单位立体角内光源发出的辐射通量，11.人眼视觉神经的特点：⑴对各种不同波长的光的感光灵敏度是不相同的，对绿光很灵敏，而对红光的灵敏度则较低。

⑵因为不同人的心理作用和视觉生理的不同，故不同的人对各种波长的光的感光灵敏度也存在差异。

12.视见函数V(λ)定义为：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察及其实验结果，采用平均值的方法确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，被CIE推荐称为视见函数。

V(λ)亦称为平均人眼光谱光视效率或称为“标准光度观察者”的光谱视觉效率。

13.可见光范围：380nm～780nm。

人眼最敏感的光波：555nm附近，即绿光。

14.光通量Φ定义为：光源在单位时间内所发射的并为人眼所感受到全部光能。

其计量单位为流明=lm。

15.发光强度I是指：光源在指定的某个方向上单位立体角内所发出的光通量。

其计量单位为坎德拉=cd；16.1cd的物理含义：是指555nm的单色光在给定的方向上，辐射强度为1/683（W/Sr）时的发光强度。

光电工程师考试题

光电工程师考试题
1. 短答题
1.1 请简要解释光电效应是什么？（5分）
1.2 请列举三种常见的光电器件，并简要说明其工作原理。

（每种器件2分，总共6分）
1.3 请简要说明半导体光电器件常用的反射镜材料以及其特点。

（5分）
2. 计算题
2.1 假设一束光波的波长为600纳米，在真空中的光速为3×10^8米/秒，求其频率。

（10分）
2.2 一束光波射入光电二极管，光电二极管的工作电压为1V，光电二极管的有效面积为5平方厘米，入射光功率为10毫瓦，计算二极管的光电流强度。

（15分）
3. 应用题
3.1 请设计一个光电传感器系统，用于检测室内光照强度，并将数据传输至远程监控中心。

（20分）
3.2 选择一种光电器件，设计一个应用场景，并说明其实现原理和应用效果。

（15分）
4. 综合题
4.1 以500字内的篇幅，简要说明光电工程在现代社会中的应用领域及未来发展趋势。

（20分）
4.2 以300字内的篇幅，谈谈作为一名光电工程师，应该具备哪些技能和素质，如何提升自身竞争力。

（15分）
答题结束，祝您考试顺利！。

光电功能材料与器件复习题.doc

填空题1.当输出信号电压等于输出噪声电压均方根时的探测器的入射辐射功率称为最小可探测辐射功率。

2.对半导体而言，材料吸收光的原因在于光于处在各种状态的电子、晶格原子和杂质原子的相互作用。

3.材料吸收光子能量后，岀现一电子■空穴对,引起电导率变化或电流电压现象，称为内光电效应。

4.光敏电阻器制作在陶瓷基体上，光敏面均做成蛇形，冃的是要保证有较大的受光而积。

5.当P型与N型半导体相接触，电子和空穴相互扩散在接触区附近形成空间电荷区和耗尽层,结区两边形成内建电场。

6.光电池是直接把光变成电的光电器件，它是利用各种势垒的光牛伏特效应制成的。

7.光电二极管等结型光电器件的噪声主要是_电流散粒噪声和屯阻的热噪声。

8.光电三极管相当于一个基极一集电极组成的光电二极管加上一•个普通的晶体放大管。

9.光电阴极是根据外光电效应制成的光电发射材料。

10.光电倍增管主要由光电阴极、电子光学输入系统、倍增系统和阳极组成。

11.当具有足够能量的电子轰击物体时，该物体有电子发射出来，这种现象称为二次电子发射O12.像管屮电子光学系统的任务有两个，一是一加速光电子,二是使光电子成像在像面上。

13.除喑背景外，像管受到辐照吋还要引起一种与入射信号无关的附加背景亮度,称为信号感牛背景o14.配合第二代近贴结构和负电了亲和势光电阴极,以及先进的MCP技术，出现了第三代微光像增强器。

15.把N个亮度信号转变为电信号的方法称为扫描。

16.视像管的结构由光学系统、靶、电子枪、聚焦、扫描系统等纽成。

17.从结构上讲CCD是由许多MOS （金属■氧化物■半导体）电容组成。

D的电荷转移信道有两种形式，即表面转移信道和体内（或埋沟）转移信道。

19.H前有四种主要类型的光子探测器，即光电导、光伏、MIS型和肖特基势垒型。

20.当H标与背景的温差使系统输出的峰值信号电压与噪声均方根电压相等吋, 测试图案上n标与背景的温差就是噪声等效温差。

21.因吸收辐射能使物体温度升高，从而改变物体性能的现象称为热效应。

光电技术复习

1. 半导体对光的吸收：本征吸收、杂质吸收、激子吸收、自由载流子吸收、晶格吸收。

只有本征吸收和杂质吸收，能够直接产生非平衡载流子，引起光电效应。

其余是光热效应。

2. 光生伏特器件的偏置电路：自偏置电路、零伏偏置、反向偏置3. 热辐射探测器件：热敏电阻、热电偶探测器、热电堆探测器、热释电器件。

4. 光电信息变换和处理：模拟光电变换和模数光电变换5. 光电倍增管的结构：（1）入射窗结构：端窗式和侧窗式（2）倍增极结构：聚焦型和非聚焦型。

光窗、光电阴极、电子光学系统（电子透镜）、电子倍增系统和阳极。

6.光敏电阻属于光电导器件，广泛应用于微弱辐射信号的探测领域。

7. CCD 勺注入方式：光注入、电注入。

8. 已知禁带宽度Eg 求最大波长入maxhe 1 .24hv 亠 E g ■ LE g E g 9. 光电信息变换的基本形式：① 信息载荷于光源的方式；② 信息载荷于透明体的方式；③ 信息载荷于反射光的形式；④ 信息载荷于遮挡光的形式；⑤ 信息载荷于光学量化器的方式；⑥ 光通信方式的信息变换一类称为模拟量的光电信息变换，例如前 4种变换方式；另一类称为数字量的光电信息变换，例如后2种变换方式。

10. 光电倍增管：阴极灵敏度定义光电倍增管阴极电流Ik 与入射光谱辐射通量之比为阴极的光谱灵敏度，并记为I k S k , t =①ej若入射辐射为白光，则以阴极积分灵敏度，IK 与光谱辐射通量的积分之比，记为SkI k S k = --------------------------------- 阳极灵敏度定义光电倍增管阳极输出电流 Ia 与入射光谱辐射通量之比为阳极的光谱灵敏度，并记为若入射辐射为白光，则定义为阳极积分灵敏度，记为 Sa11. 黑体：能够完全吸收从任何角度入射的任何波长的辐射，并且在每一个方向都能最大可能地发射任意波长辐射能的物体称为黑体。

显然，黑体的吸收系数为1，发射系数也为112. 斯忒藩-波尔兹曼定律I aS a, x = ①e,x l a ：：J e, xd 'S a :: 4 M e,s, d ■ - CT 5 42 n k _8 2 43 7=5.67 10 Wm K 15 h cM es 、 =1.3O9T 5灯0卫 W ・ cm-2 •卩 m-1 - K-5 13. 热释电效应：热电晶体材料因吸收光辐射能量而产生温升，导致晶体表面电荷发生变化的现象。

光电材料与器件期末复习题

2.(1)原子核外电子排布能量最低原理核外电子在原子轨道上的排布，应使整个原子的能量处于最低状态。

即填充电子时，是按照近似能级图中各能级的顺序由低到高填充的。

泡利不相容原理在同一原子中，不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数。

如果原子中三个量子数相同，第四个一定不同，即同一轨道最多能容纳2个自旋方向相反的电子。

洪特规则在同一亚层的各个轨道上，电子的排布尽可能分占不同的轨道，并且自旋相同。

（2）电子在能带中的排布排布原则:能量最低原理——按由低到高的顺序填充各能级。

泡利不相容原理——同一能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。

3.费米能级EF是反映电子在各个能级中分布情况的参数。

对于具体的电子体系，在一定温度下，只要确定了EF，电子在能级中的分布情况也就完全确定了。

对于一定的半导体，费米能级随温度以及杂质的种类和数量而变化。

费米能级位置较高，说明有较多的能量较高的量子态上有电子。

在绝对零度（T=0）时，费米能级EF可看成量子态是否被电子占据的一个界限。

4.（注意）（1）非平衡载流子的注入光注入：用光照射半导体产生非平衡载流子的方法。

（光-电器件，光-光器件）电注入：给PN结加正向偏压，PN结在接触面附近产生非平衡载流子。

当金属和半导体接触时，加上适当的偏压，也可以注入非平衡载流子。

非平衡载流子的复合是半导体由非平衡态趋向平衡态的一种弛豫过程，属于统计性的过程。

光电器件技术及应用复习题

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