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. 1lm
B. 0lm
C. 683lm
D. （1/683）lm
6、（ 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 lm
8辐射通量与光通量的单位是相同的。×
9物体所受照度和光源与物体之间的距离的平方成反比。√
10朗伯余弦定理表明，对于朗伯光源，在与其发光表面的法线成_60（六十）__度夹角的方向上，光强降为表面法线方向光强的一半；但这种光源的__发光亮度_（辐射亮度；亮度；光亮度）不随方向改变。
11光度学的三个基本定律不包括（D）
A．余弦定律
B.亮度守恒定律
C.照度与距离二次方反比定律
D.光的独立传播定律
12以下关于亮度守恒定律的叙述中，不正确的是（C）
A. 光在同一种介质中传播时，若传播过程中无能量损失，则光能传输通过的任一
表面亮度相等
B. 在不同介质中传播的光束，在能量无损耗下其基本幅亮度是守恒的
C. 在理想成像光学系统中，像的辐射亮度高于物的辐射亮度
D. 当光束传播中有光学系统且物像同在空气中时，像面的辐射亮度不可能大于物
面的辐射亮度
13空气湍流效应对光电检测系统的影响不包括(B)
A.信噪比降低，误码率增加
B.激光信号发生波长漂移
C.激光相干性退化，使激光外差探测效率降低
D.引发光束抖动，使激光偏离接受孔径，降低信号强度
14以光波长和引起散射的粒子尺寸相对大小来区分瑞利散射和米氏散射。当粒子尺度比波长小的多时，为瑞利散射；当粒子尺度与波长可相比拟或大于光的波长
时，称为米氏散射。√
15“残阳如血”缘于大气对光的（A）。
A．瑞利散射B．米氏散射C．折射效应D．吸收效应
16在远距离光电测量中，需要考虑大气分子对光的_吸收效应_和散射效应，根
据光波长与大气分子的尺寸的比例不同，散射效应可分为瑞利散射和_米氏散射
17蓝天和白云皆因太阳光的散射而显色，关于二者所属的散射类型，（A）的叙述是正确的。
A．前者为瑞利散射，后者为米氏散射。
B．前者为米氏散射，后者为瑞利散射。
C．二者都属于瑞利散射。
D．二者都属于米氏散射。
18根据瑞利散射经验公式，瑞利散射系数与光波____波长_（填写汉字）的四次方成反比，因此可见光的散射比红外光____强__（填写强或者弱）。
第三章
1.半导体的电阻温度系数一般是正的，它对温度的变化非常敏感。×
2.半导体的导电性能可受极微量杂质的影响而发生十分显著的变化。随着所掺入的杂质的种类不同，可以得到相反导电类型的半导体。如在硅中掺入硼,可得到_P_型半导体；掺入
磷可得到__N__型半导体。
3.导带中，电子浓度越低，导电能力愈强；价带中，电子的空位浓度愈高,导电能力愈强。×
4.半导体的导电能力易受掺杂浓度、温度、光照、外加电磁场的影响。√
5.N型半导体的费米能级在禁带中央和导带底之间。√
6.P型半导体的费米能级在禁带中央和导带底之间。×
7.关于费米能级的叙述，错误的是（C）。
A.费米能级不一定是真正存在的能级，它反映了固体能级被电子填充的情况，是一
个统计学中的能级
B.费米能级被电子占据的概率为50%
C.费米能级由本征半导体决定，与掺杂无关
D.本征半导体的费米能级位于禁带中央
8.在热运动或其他外界因素的作用下，本征半导体价带的电子可被激发跃迁到导带，即本
征激发产生电子空穴对，因而本征半导体中载流子有电子和空穴两种。√
9.N型半导体中，电离能指的是导带底与施主能级之间的能量差；P型半导体中，电离能指的是受主能级与价带顶之间的能量差。√
10.PN结中载流子的运动有两种，包括扩散运动和_____漂移__运动。
11.在PN结中,(A)的方向与其他三个选项中的方向不同。
A.扩散电流
B.光电流方向
C.内建电场方向
D.漂移电流即漏电流方向
12.能级结构是针对电子而言的，所以空穴在高能级的电势能反而低。√
13.当PN结处于平衡状态时，费米能级在同一高度。√
14.对于同质半导体，N型和P型半导体的费米能级之差即为PN结的势垒高度。√
1.[在掺杂半导体中，光电导效应包含本征光电导效应和__杂质光电导_效应。
2.[锗原子的禁带宽度Eg=0.67eV,则采用本征锗材料制作的光电探测器件的长波限为
__1.85__微米。（精确到小数点后两位）
3.[锗原子的禁带宽度Eg=0.67eV,则由本征锗材料制作的光敏电阻__能__(填“能”或者“不能”)探测1.55微米波长的红外光。
4.一般情况下，半导体受到光照时，若光子能量足够高，则其中载流子数目 _增加
_ （填“增加”或者“减少”），电导 _ 增大 _（填“增大”或者“减小”），电阻 _减小_ （填“增大”或者“减小”）。
5.同质半导体中，杂质光电导效应的长波限较本征光电导效应的更 _大_ （填“大”或者“小”）。
6.在光生伏特效应中，当入射光辐射作用于PN结空间电荷区时，产生的光生电子空穴对将在内建电场力的作用下分别向相反方向做漂移运动，P区积累光生空穴，电势为正，N
区则相反。√
7.在光生伏特效应中，必须有外加电场来实现光生电子空穴对的分离。√
8.上限截止频率指的是探测器件输出的电信号的幅度下降到零频输入所产生电信号的( B )倍时所对应的入射光调制频率。
A.0.5
B.
C.0.1
D.
9.噪声等效功率越大，说明光电器件性能越好。×
10.量子效率是衡量光电器件性能的一个微观参数，量子效率愈高愈好。√
11.关于光谱灵敏度和积分灵敏度，叙述错误的是（B ）。
• A.光谱灵敏度又叫单色灵敏度，描述的是光电探测器对单色入射光的响应能力• B.这两种灵敏度都可分为电流灵敏度和电压灵敏度
• C.积分灵敏度描述的是光电探测器对连续光谱入射光的响应能力
• D.这两种灵敏度均与光电探测器本身性能和测量用光源的光谱有关
12.在光电探测器件中，与入射光波长无关的噪声称为白噪声，如热噪声。√
13.光电器件的频率特性指的是其响应（如灵敏度、光电流、电压）与入射光的振动频率之间的关系。√
14.在表征光电器件性能的参数中，选项（A）与其他选项中的性能参数是相对独立的。
A.带宽
B.噪声等效功率
C.探测度
D.比探测度
15.光电器件的光谱响应宽度是以灵敏度降低至峰值响应的50%之间的波长范围来定义的。√
16.下列选项中，（C）所描述的光电器件性能与其他三个选项不同。
A.上限截止频率
B.响应时间常数
C.惰性
D.噪声等效功率
第四章
1彩色摄像时应选用的照明光源是( B )。
A. 高压汞灯
B. 白炽灯
C. 氦氖激光
D. 高压钠灯
2光源的稳定性包括功率稳定性和_波长_（或频率）稳定性。
3在直接检测光功率的光电系统中，光源的_功率_稳定性更为重要，而在相干检测光电系统中，更需注意光源的_波长_（或频率）稳定性。
4关于色温和相关色温，叙述错误的是（B）
A. 光源的色温在一定程度上表征了光源的光谱功率分布，代表了光源辐射光的颜色
B. 光源的色温是指光源在额定功率下正常发光时的真实温度。
C. 若辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则称黑体的这一温度为该辐射源的色温。
D. 相关色温是指若光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关色温。
5光强分布特性描述的是光源发光的各向异性，一般用配光曲线即光强分布曲线来表示。√
6下列选项中，发光效率最高的光源是（C）。
A.白炽灯
B.日光灯
C.LED
D. YAG激光器
7按照光源的光通量随波长的分布特性，可将光谱分为_线状_光谱、带状光谱、_连续_光谱和复合光谱。
1.以下光源中，（A）不是热辐射光源。
A.LED
B.太阳光
C.卤素灯
D.白炽灯
2.常用光源包括_热辐射_光源，_气体放电_光源_，_固体_光源和激光光源。
3.太阳相当于5900K左右的黑体辐射，红外、可见和紫外区光能在总光能中所占比例依次为6%、46%、47%。×
4.与其他光源不同，热辐射光源的色温就是其工作时的真实温度。×
5.从真空白炽灯到充气白炽灯，再到卤素灯，叙述错误的是（A）。
A.工作温度逐渐降低
B.寿命增大
C.发光效率提高
D.光谱峰值波长增大
6.与白炽灯相比，卤素灯的优点不包括（ A）。
A.工作温度高，光色更接近白色
B.光强分布集中
C.寿命长
D.光效高
7.荧光灯是一种气体放电光源，相比于白炽灯，选项（D）不是荧光灯的优势。
A.发光效率
B.光色范围
C.寿命
D.光源功率稳定性
8.下列光源中，（A）不是气体放电光源。
A.卤钨灯
B.低压汞灯
C.镝灯
D.荧光灯
9.选项（B）不是LED的优点。
A.光效高
B.光谱宽，光色丰富
C.具有很快的响应速度
D.性能稳定，寿命很长
10.与白炽灯相比，LED的优点不包括（ B ）。
A.启动快
B.显色性好
C.寿命长
D.光效高
11.发光二极管是指在电场作用下使半导体PN结中的 __电子__与 __ 空穴__ 复合而发光的固体光源，其英文全简称为 __LED__（大写）。
12.LED是一种特殊的PN结，发光区域主要为N区。×
13.当LED加正偏压时，PN结势垒降低，大量非平衡载流子注入耗尽区不断地复合发光。辐射光的波长取决于半导体材料的禁带宽度E g，其谱线宽度比激光宽，但比热辐射光源谱
线窄。√
14.LED可用作光通信光源，主要是因为其特性中的（C）。
A.低工作电压
B.较窄的光谱
C.极快的响应速度
D.超长的寿命
1激光器的三大构成要素为_工作物质（或放大介质；工作介质；放大物质）_ 、 __激励能源（或泵浦能源）__ 和 __谐振腔__ 。
2激光器在稳定工作时，谐振腔的损耗与增益的大小关系是( C )。
A．损耗大于增益B．损耗等于增益
C．损耗小于增益D．大小关系呈周期性变化
3激光器按输出激光的时间特性可以分为脉冲激光器和_连续__激光器两种。
4激光器按工作物质分类可以分为气体激光器，__固体__激光器，液体（染料）激光器和__半导体__激光器。
5下列选项中，（B）不属于激光的特性。
A.单色性好
B.功率大
C.发散角小
D.亮度高
6相对于其它类型的激光光源，气体激光器的（C）。
A .亮度更大 B.波长更短 C.方向性更好 D.发光效率更高
7与其他类型的光源辐射光相比，激光的优点不包括（D）。
A．方向性更好B．单色性更好C．亮度更高D．光效更高
8与其它激光器相比，半导体激光器的优点为（ B）。
A．方向性更高B．可调频C．频率稳定性更好D．单色性更好
9激光的纵模和横模分别从一个侧面反映了谐振腔内稳定的光场分布情况，只有同时用纵模和横模才能全面反映腔内光场分布，因此激光的模态记作TEM_mnq，其
下标中m、n表示纵模，而q表示横模。×
10半导体激光器也即激光二极管，其英文全称为Laser diode，可看做是一个带有谐振腔的LED，其中谐振腔是由与半导体PN结垂直的两个端面精细加工磨成的解
理面构成的。√
11LD的稳频原理为：控制帕尔帖元件的输入电流可以改变LD的结温，实现对工作物质折射率和谐振腔长度的控制，进而改变激光器输出激光的波长即频率。√12在LD中，如果注入电流按某规律变化，那么输出的激光将被调频。这种调频是在激光器内部实现的，故称为内调制。√
13在所有激光器中，LD输出的激光方向性最差，且纵向（即垂直于PN结结面的方向）发散角小于横向发散角。×
第五章
1.真空光电器件光电阴极工作的物理基础是( A )。
A.光电发射效应
B.光电导效应
C.光生伏特效应
D.电光效应
2.关于光电阴极的阈值频率，叙述错误的是( C)。
• A.阈值频率指的是产生光电发射的入射光最低频率
• B.阈值频率与材料的属性有关，与入射光强无关
• C.为了探测更长波长的光信号，应选择阈值频率更大的材料作为光电阴极
• D.材料的阈值频率越大，对应红限波长越短
3.光电发射材料应具备的基本条件不包括( D )。
A.对光的吸收系数要大
B.光电子由内部向表面运动中能量损失要小
C.逸出功要小
D.绝缘性要好
4.对于负电子亲和势材料，当入射光穿透表面N型层，入射到P型衬底上，只要入射光能量大于P型衬底材料的电离能，即可激发电子进入其导带，变为自由空间的光电子。√
5.与金属及其化合物光电阴极相比，负电子亲和势光电阴极的特点不包括( B )。
A.量子效率更高
B.阈值频率更大
C.热电子发射更少
D.光电子能量更集中
1. PMT的光窗材料决定了其可探测光信号的长波阈值，而光电阴极材料则决定了其可探测
光信号的短波阈值。×
2. PMT的电流放大倍数M也即增益G，其定义为同样入射光通量下的阳极电流与阴极电流之比，或阳极灵敏度与阴极灵敏度之比。若倍增管有n个倍增极，且每个倍增极的倍增
系数δ 均相等，则有。√
3.关于PMT的伏安特性曲线，叙述错误的是( A )。
A.阴极伏安特性曲线表征的是阴极电流与阴极和最前一级倍增极之间电压的关系
B.阳极伏安特性曲线表征的是阳极电流与阳极和最末一级倍增极之间电压的关系
C.PMT正常工作时，处于阴极和阳极伏安特性曲线的线性区
D.在电路设计时，一般使用阴极伏安特性曲线来进行负载电阻、输出电流、输出电
压的计算
4.在PMT中，随着极间电压的升高，选项( D )不会发生。
A.暗电流将增大
B.存在使倍增管产生自持放电而损坏倍增管的危险
C.倍增管的增益增高
D.信号电流减小，信噪比降低
5.PMT(Photo Multiplier Tube)的中文名称为_光电倍增管_，是建立在_光电子发射_效应、_二次电子发射_效应和电子光学理论基础上的一种
能够将微弱光信号转换成光电子并获得倍增效应的真空光电发射器件。
6.PMT由光窗、_光电阴极_、电子光学系统、_倍增极_和阳极等部分组成。
1.PMT的供电电路有两种接地方法，一种是阳极接地，一种是阴极接地，其中阴极接地的
后续电路更加简单。×
2.当光电倍增管的入射光信号为高速迅变信号或脉冲时，一般在末3级并联3个电容C1、C2与C3，通过电容的充放电过程使末3级电压稳定。√
3.阳极与最后一个倍增极间的电压等于( D )。
A.电阻链最后一个电阻上的压降
B.负载电阻上的压降
C.电阻链最后一个电阻上的压降+负载电阻上的压降
D.电阻链最后一个电阻上的压降-负载电阻上的压降
4.PMT的最大负载电阻与( B )无关。
A.最大入射光通量
B.最小入射光通量
C.极间电压
D.阳极灵敏度
5.PMT的负载曲线方程为,也即。√
6.将PMT的阳极伏安特性曲线和负载曲线画在同一幅图中，其交点即为PMT的工作点。√
7.关于PMT的负载电阻，叙述错误的是( D )。
A.负载电阻应尽可能大，才可输出较高的电压
B.负载电阻太大，会导致阳极与最后一倍增极加电压减小，PMT工作在非线性区域
C.负载电阻太大，会降低器件的响应速度
D.负载电阻越大，阳极伏安特性曲线图中的负载曲线越陡
8.关于PMT分压电阻，叙述错误的是( D )。
A.分压电阻阻值不能太大，以保证流过分压电阻的电流I R>>I a，才可认为流过各分压电阻的电流近似相等
B.一般分压电阻链的总阻值为几MΩ，单个分压电阻为100~500kΩ
C.分压电阻阻值不能太小，否则静态功耗将很大
D.倍增极的个数与分压电阻链中电阻的个数相同
9.PMT供电电路中，分压电阻链上第一个电阻的阻值为其它电阻的1.5倍，其作用不包括
（D）。
A.提高第一倍增极对光电子的收集效率
B.较充分地利用第一倍增极的二次电子发射系数，提高信噪比
C.缩短输出脉冲的上升时间
D.降低暗电流
第六章
1.光电导器件的光敏面常制作成蛇形，其目的不包括( D )。
A.保证有较大的受光面积
B.减小载流子在两极间的渡越时间
C.提高灵敏度
D.降低热噪声
2.有光照时，光敏电阻的电导被称为( C )。
A.杂质光电导
B.本征光电导
C.亮电导
D.光电导
3.产生本征光电导时，导电载流子主要为（C）。
A.导带中的电子
B.价带中的空穴
C.导带中的电子和价带中的空穴
D.能带中的所有电子和空穴
4.N型半导体发生杂质光电导效应时，导电载流子主要为（A ）。
A.导带中的电子
B.价带中的空穴
C.施主能级中的空穴
D.导带中的电子和施主能级中的空穴
5.关于光电导效应，叙述不正确的是（D ）。
A.在半导体和绝缘体中存在，在金属中不存在
B.可分为本征光电导和杂质光电导
C.在本征半导体中，只能发生本征光电导效应
D.在掺杂半导体中，只能发生杂质光电导效应
6.下面选项中，（B）不能用来描述光电导器件的弛豫过程（即惰性）。
A.时间响应常数
B.带宽（上限截止频率）
C.电子在两极之间的渡越时间
D.非平衡载流子的平均寿命
7.关于杂质光电导，叙述错误的是（B）。
A.为减小热噪声，杂质型光电导器件大多工作在制冷状态
B.相对于本征半导体，杂质型半导体的截止频率更大
C.杂质型光电导常用于红外波段的探测
D.在掺杂半导体中，当入射光子能量足够大时会发生本征光电导和杂质光电导效应
1.前历效应是( B)所特有的性质。
A.光电池
B.光敏电阻
C.光电倍增管
D.光电二极管
2.关于光敏电阻的特点，叙述错误的是（ D）。
A.光谱响应范围宽，可探测红外光
B.动态范围宽，既可测强光，也可测弱光
C.无极性，使用方便
D.光电驰豫时间短，响应快
3.光敏电阻的光电流与照度的关系称为光电特性，为了保证其线性，使用时必须保证照度不能太高且电极有良好的欧姆接触。√
4.在以下光电器件中，（B）的频率特性最差。
A.PMT
B.光敏电阻
C.光电二极管
D.光电三极管
5.在合理使用的情况下，PMT和光敏电阻的使用寿命是无限长的。×
1.在光敏电阻或热敏电阻的工作电路中，常常采用补偿元件构建桥式电路，其目的是
( B )。
A.提高灵敏度
B.消除环境温度的影响
C.延长器件寿命
D.减小响应时间
2.光敏电阻、负载电阻和电源串联，就能形成简单的检测电路，输出电信号是串联电路中的电流或者光敏电阻两端的电压信号。×
3.正弦调制光入射到光敏电阻时，检测电路光电流中交流成分的振幅与( D )无关。
A.入射光的调制频率
B.入射光照度的调制振幅
C.光敏电阻的时间常数
D.光敏电阻的额定功率
4.关于光敏电阻的使用要点，叙述错误的是( A)。
A.为了提高响应速度，可以不接负载电阻
B.光敏电阻温度特性复杂，不适合在高温下使用
C.用于光度量测试时，必须对光谱特性曲线进行修正
D.用于模拟量测量时，应保证入射光不可太强
第七章
1.光生伏特器件伏安特性曲线的三个象限分别对应不同的电压偏置：第一象限对应正向偏
置；第三象限对应__反向__偏置；第四象限对应__零__偏置。
2.光生伏特器件有两种工作模式，其伏安特性曲线位于三个象限内，其中第三象限对应 __
光导__工作模式，第四象限对应__光伏__ 工作模式。
3.无光照时，PN结中的电流表达式为，以下说法错误的是（D）。
A.此电流为暗电流，为无光照的PN结在两端电压为U时内部流过的总电流
B.第一项为正向电流，从P端流向N端，代表扩散运动
C.第二项为反向饱和电流，代表漂移运动
D.此电流在有光照时不复存在，被光电流取代
4.在PN结的光伏效应中，（B）的方向与其他项的方向不同。
A.内建电场
B.光生电场
C.光生电流
D.反向饱和电流
5.有光照时，PN结内部的总电流为，以下叙述错误的是
（C）。
A.若令此式中的U=0，则求出的电流I为短路电流
B.若令此式中的I=0，则求出的电压U为开路电压
C.为扩散电流
D.为光电流
6.在光伏工作模式的光伏器件电路中，无外接电源，因而无论有无光照，光伏器件PN结两端的电压为0。×
7.光伏工作模式与光导模式相比，叙述错误的是（B）。
A.前者无需外接电源
B.前者PN结的内阻更小
C.前者的响应时间更短
D.前者为光电池的工作模式
1.关于光电池的最佳负载和最大输出功率，叙述错误的是( D )。
A.光电池的负载为最佳负载时，输出的功率最大
B.可以在光电池的伏安特性曲线中直接用作图法求出最佳负载
C.最佳负载会随入射光照度的变化而变化
D.最佳负载完全由光电池的工艺确定，与外界因素无关
2.光电池开路电压正比于其受光面积，且与使用条件无关。×
3.光电池开路电压与入射在其表面的光照度成正比。×
4.在弱光情况下，光电池的短路电流与照度、受光面积呈线性关系。√
5.]关于光电池的特点，叙述错误的是（ D ）。
A.长期工作稳定性好
B.输出电信号强，信噪比高
C.可用于杂散光或非聚焦状态下的光的接收
D.响应快，带宽大
1.____不能____(填“能”或者“不能”)根据引脚的数目来判断一光电器件是光敏二极管还是光敏三极管。
2.光电二极管的折线化伏安特性曲线，可由四个参数决定，分别是：__转折电压__、初始电导、结间漏电导、__光电灵敏度__ 。
3.光电池一般工作在__零__偏置电压下，光电二极管则工作在___反___偏置电压下。
4.光电池一般工作在_光伏_ 工作模式下，光电二极管则工作在_光导_ 工作模式下。
5.与光电池相比，光敏二极管的特性不包括（B）。
A.结面积小，结电容小，频率特性好，响应快
B.输出电流大，约为数十毫安
C.工作于光导工作模式
D.需要外加电源提供反向偏压
6.关于光敏二极管的环极，叙述错误的是（A ）。
A.所有光敏二极管都需要设置环极
B.若不设环极，则2DU光敏二极管加反向偏压时，除PN结反向暗电流外，还包
括表面感应电子层产生的暗电流
C.环极接比前极更高的电位，形成单独的表面漏电流
D.加环极的目的是降低暗电流对输出信号的影响
7.关于光敏二极管伏安特性曲线，叙述错误的是（B ）。
A.低压情况下，随反向电压增大，结区光生载流子的收集效率提高，光电流增大
B.当反向偏压进一步增大，光生载流子收集接近极限，光电流开始下降
C.反向偏压足够大时，光电流仅取决于入射光功率，与反向偏压的具体取值无关
D.光敏二极管工作时，反偏电压要足够高，但也不能太高
8.折线化后的伏安特性曲线可用（A）中的四个参数表示。
A.转折电压U0、初始电导值G0、结间漏电导G，光电灵敏度S
B.电源电压U b、初始电导值G0、结间漏电导G，负载电阻R L
C.转折电压U0、初始电导值G0、结间漏电导G，负载电阻R L
D.电源电压U b、初始电导值G0、结间漏电导G，光电灵敏度S
9.关于光敏二极管的电路偏置，叙述错误的是（B）。
A.光敏二极管一定要反向偏置
B.提高反偏电压可以增大载流子的渡越时间和极间电容
C.提高反偏电压可以提高响应的灵敏度和响应频率
D.反偏电压太高容易引起雪崩击穿
1.下面的光电器件中，( C)所对应的光电效应与其它三种器件的不同。
A.APD
B.PIN管
C.PMT
D.光电池
2.下面的光电器件中，( D )工作时的电源电压最高。
A.光敏电阻
B.光电三极管
C.光电池
D.PMT
3.下面光电器件中，( B )的时间特性最优，即带宽最大。
A.光敏电阻
B.APD
C.光电倍增管
D.光电三极管
4.相比于普通的光敏二极管，关于PIN光敏二极管，叙述错误的是（D）
A.在P型半导体和N型半导体之间夹着一层相对较厚的本征半导体
B.光吸收区域增加，量子效率提高
C.结电容变小，能承受更高反偏电压，响应速度提高，线性输出范围宽
D.输出电流更大
5.关于APD，叙述错误的是（D）。
A.基于PN结在高反向电压下产生的雪崩效应工作
B.是响应速度最快的一种光电二极管
C.当发生自持雪崩时，电流增益与PMT相当
D.是噪声最小的一种光电二极管
6.在光敏晶体管的工作电路中，常常采用桥式补偿电路，其目的是( B )。
A.提高灵敏度
B.消除环境温度的影响
C.延长器件寿命
D.减小响应时间
7.关于光敏三极管，叙述错误的是（D）。
A.输出电信号较强，但频率响应特性比光敏二极管差
B.根据具体需要，基极引线可接可不接
C.温度变化对暗电流的影响很大，电路设计中应该对暗电流进行温度补偿
D.光电特性线性度优于光敏二极管
第七章第八章
1.( D )是一种利用光敏二极管表面阻抗的变化来检测光斑位置的光电探测器件。
A.APD
B.PIN管
C.PMT
D.PSD
2.象限探测器与位置敏感器件（光电位置器件），都可根据输出电信号来检测入射光斑的
位置。√
3.PSD是一种利用光照情况下光敏二极管表面阻抗的变化来检测光斑__位置__ 的光电探测器件。
4.关于PSD，叙述错误的是（D ）。
A.在结构上是一个PIN二极管
B.两个电极间的p型层除了具有接收入射光的功能外，还具有横向的分布电阻特性
C.输出和入射光的能量中心有关，对光斑形状无严格要求
D.光敏面上有象限分割线，有死区，只在一定范围内可对光斑位置连续测量
1.在热电探测器中，入射光辐射首先引起器件__温度__变化，然后该效应导致器件物理特性变化而输出各种电信号。
2.与光子探测器件相比，热电探测器件（A ）。
A.光谱特性更优
B.带宽更大
C.灵敏度更高
D.信噪比更高
3.相比于光子探测器，热电探测器的响应时间普遍更_长_ (填“长”或“短”)。
4.部分热电探测器件采用真空封装，关于其作用，叙述正确的是（D）。
A.减小热导，提高灵敏度
B.减小热导，增大带宽
C.增大热导，提高灵敏度
D.增大热导，增大带宽
5.下列有关热电探测器件的叙述，错误的是（C）。
A.增加热导G可减小时间常数，但会降低灵敏度
B.降低热容H可减小时间常数，增大带宽
C.减小吸收系数，可提高灵敏度
D.提高灵敏度的同时减小热容，会影响其结构强度
6.__温差电偶__、热敏电阻和__热释电器件__都属于热电探测器。
7.热电偶所产生的热电势的大小与热电极的长度和直径无关，只与热电极材料的成分和两
端的温度有关。√
8.温差热电偶中，热端金箔涂黑的的目的是为了提高器件对入射辐射光的_吸收_。
1.热敏电阻和光敏电阻在原理上完全相同，只是应用场合不同。×
2.半导体热敏电阻与金属热敏电阻相比，叙述错误的是（D）。
A.前者温度系数为负，后者温度系数为正
B.前者多用来测光辐射，后者多用作测温
C.前者温度系数的绝对值大于后者
D.前者阻值与温度的线性度优于后者
3.关于热释电探测器，说法不正确的是( D )。
A.只能测量变化的光辐射
B.直接测量量为热辐射体与背景的温差
C.只能在低于材料居里温度的范围内使用
D.只能用来测量可见光的辐射
4.热释电探测器只能测量__变化__ (填“变化”或“恒定”)的光辐射，其直接测量值为被测对象与环境背景的____温差___ 。
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，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，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
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. 1lm B. 0lm C. 683lm D. （1/683）lm 6、（ 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)
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：AD 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 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：B 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.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：A 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0.24，则该激光器发出的光通量为（） A.3.31lx B.1.31lx C.3.31lm D.1.31lm 答案：D 4.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：A 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 答案B A 3nV B 4nV C 5nV D 6nV 6.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 638lm 8.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
光电检测技术作业2 光电导灵敏度=0.5 X10-6 S / ，暗电1. 设某只光敏电阻的最大功耗为30， =0 。试求当光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。 导 g 2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的光敏电阻用作光电传感器， 若已知继电器绕组的电阻为 5 K，继电器的吸合电流为 2，电阻R 1K。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在 3 时吸合，问应如何调整电阻器R？
3. 在如图所示的电路中，已知820， 3.3k4V ，光敏电阻为，当光照度为40 时输出电压为6V，80 时为9V。设该光敏电阻在30~100 之间的 值不变。试求： （1）输出电压为8V 时的照度。 （2）若增加到6k，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 （3）若光敏面上的照度为70，求 3.3k与6k时输出的电压。（4）求该电路在输出电压为 8V 时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107 ？ 5 为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？ 6 硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功 率最大？ 答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。 （2）显然，存在着最佳负载电阻，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率
7 光生伏特器件有几种偏置电路？各有什么特点？ 8. 选择最适当的答案填入括号中（只有一个答案正确） （1）用光电法测量某高速转轴（15000r / ）的转速时，最好选用（D）为光电接收器件。 A B 光敏电阻 C 242 硅光电池 D 3 型光电三极管 （2）若要检测脉宽为107 s 的光脉冲，应选用（A）为光电变换器件。 A 型光电二极管 B 3 型光电三极管 硅光电池 C 结型光电二极管D2 11 （3）硅光电池在（D）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。 A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 （4）硅光电池在（B）情况下有最大的功率输出。 A 开路 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 9. 假设调制波是频率为500，振幅为5V，初相位为0 的正弦波，载波频率为10，振幅为50V，求调幅波的表达式、带宽及调制度。 10. 利用 222 光电二极管和 340 三极管构成如 下图所示的探测电路。已知光电二极管的电流灵
思考题及其答案习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38 m）到（0.78 m ）范围内的电磁辐射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是（光度学量）。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1 、视见函数：国际照明委员会（CIE ）根据对许多人的大量观察结果，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，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V（ 0或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦 （1W=1J/s），是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为（瓦每球面度平方米）。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定 方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W/sr（瓦每球面度）。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照 度相差多少倍？答: 设点光源的辐射强度为I 在理想情况下，点光源的总辐射通量为 二4 I 又半径为R 的球面上的辐射照度为 E —= 2 dA 4 R 2 习题02 、填空题 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能 态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率） 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激 子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带: 禁带：晶体中允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不 允许电子占据的，此范围称为禁带。 导带： 价带以上能量最低的允许带称为导带。 价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为 价带。 2、热平衡状态：在一定温度下，激发和复合两种过程形成平衡，称为热平 衡状态，此时载流子浓度即为某一稳定值。 厂 d 4 I I E 2 2 dA 4 R R 设第一个探测器到点光 第二个探测器到点光源 L 1 10L 2 又厂厶 R 2 I I 厂 1 ~2 2 源的距离为L “ 的距离为 I 100L 22 L 2 E 2 丄 L 22 1、物体按导电能力分（绝缘体） （半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化 ,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能 向电子提供能量的外力作用）、 （电子跃入的那个能级必须是空的）。
光电检测技术期末考试题库试卷四参考答案 一单项选择题（每小题2分,共40分） 1．PN结光生伏特效应( A ). A. 空穴集中的P区结表面； B . 空穴集中的N区； C. 空穴集中的P区外表面； D. 空穴集中的N区外表面. 2．基尔霍夫定律为（ D ）。 A. σT 4 B. σT2 C. Tλm＝B D. α(λ,T)= ε(λ,T) 3．辐射量是光度度量的（ D ）倍． A.683 B. V（λ） C.683V（λ） D . 1/683 V（λ） 4. 太阳光经过大气，其中100nm～200nm的光被（ A ）吸收. A．氧分子B．臭氧C．二氧化碳D．氮原子 5．下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．A．白炽灯B．钠灯C．高压汞灯D．汞氙灯 6. 氙灯是一种( A ). A.气体光源 B. 热光源 C. 冷光源 D. 激光光源 7. 充气白炽灯主要充入（ B ）. A. 氢气 B. 氯化碘 C. 氖气 D. 氪气 8．某一干涉测振仪的最高频率为20 MHz，选用探测器的时间常数应小于多少？( A ).
A. 8×10-9s B. 6×10-8s C. 3×10-7s D. 4×10-5s 9．光电池电流滞后于光照，属于光电池的( A )特性： A. 频率; B. 伏安; C. 光谱; D. 温度． 10．发光二极管的工作条件是( B ). A．加热 B. 加正向偏置 C. 加反向偏置D. 加光照 11．EBCCD表示的是（ C ）CCD． A. 增强型; B. 时间延迟型; C. 电子轰击模式; D. 红外． 12. Ag－O－Cs 材料，主要用于( A )变像管光阴极． A. 红外 B. 紫外 C. 可见 D. X射线 13. 辐通量相同时，光通量较大的光的波长是（ A ）nm． A.555 B.590 C.620 D.780 14. ZnS的发光是( D ) : A. 自发辐射 B.受激辐射 C. 热辐射 D.电致发光 15．半导体中受主能级的位置位于（ A ）. A. 禁带低 B. 禁带顶 C. 导带顶 D. 价带低 16．下面哪个不属于摄像管的功能( D ). A. 光电变换 B. 电荷积累 C. 扫描输出 D. 信号变换17．波长为40μm的波属于（ B ）． A. 中红外线 B. 太赫兹波 C. 可见光 D. 无线电波
第一章测试 1.光电传感器是基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种传感器 A:对 B:错 答案:A 2.PN结型的光电传感器有光电二级管、光电晶体管光电晶闸管等 A:错 B:对 答案:B 3.非PN结的光电传感器有光敏电阻、热敏电阻及光电管等 A:对 B:错 答案:B 4.一般的电子检测系统由三部分构成，分别是（）、（）和（） A:发射器 B:传感器 C:信号调制器 D:输出环节 答案:BCD 5.光电检测系统频率量级上比电子检测系统提高了几个数量级，因此在载波容 量、角分辨率、距离分辨率和光谱分辨率上大大提高 A:错 B:对 答案:B 第二章测试 1.热效应较小的光是 A:红外 B:紫光 C:紫外 D:红光 答案:C 2.半导体中受主能级的位置位于 A:满带 B:价带 C:禁带 D:导带 答案:C 3.波长为500nm的波属于 A:太赫兹波
B:X射线 C:远红外 D:可见光 答案:D 4.光度量是辐射度量的()倍 A:683V(λ) B:V(λ) C:683 D:1/683 V（λ） 答案:A 5.本征半导体在绝对零度时，在不受光的照射下，导带中没有电子，价带中没 有空穴，此时不能导电。 A:错 B:对 答案:B 第三章测试 1.光电倍增管的光电阴极上发射出光电子的最大速度随入射光光子能量的增大 而增大。 A:错 B:对 答案:B 2.光敏电阻是光电导效应器件。 A:对 B:错 答案:A https://www.doczj.com/doc/1519298428.html,D器件按像敏元的排列形式可以分为一维和二维两种。 A:对 B:错 答案:A 4.光电耦合器件具有信号传输的单向性，所以只适用于的直流或数字脉冲信号。 A:错 B:对 答案:B 5.热敏电阻的种类不包括下列哪个 A:ZTC B:NTC C:CTC D:PTC 答案:A
光电检测技术第四版答案 1. 光接收机中,雪崩光电二极管引入的噪声为（） [单选题] * A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声 B.量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声 C.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声 D.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声(正确答案) 2. 关于PIN和APD的偏置电压表述,正确的是（）。 [单选题] * A.均为正向偏置 B.均为反向偏置(正确答案) C.前者正偏,后者反偏 D.前者反偏,后者正偏 3. PIN光电二极管,因无雪崩倍增作用,因此其雪崩倍增因子为。（） [单选题] * A. G＞1 B. G＜1 C. G＝1(正确答案) D. G＝0 4. PIN光电二极管的主要特性是（） * A．响应度(正确答案) B．量子效率(正确答案) C．响应时间(正确答案) D．暗电流(正确答案)
5. 下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是（） * A. 响应度(正确答案) B. 灵敏度 C. 量子效率(正确答案) D. 增益 6. 半导体激光器对光的频率和方向进行选择的器件是（） [单选题] * A.泵浦源 B.激活物质 C.耦合器 D.光学谐振腔(正确答案) 7. 光纤通信系统中常用的光电检测器主要有（） [单选题] * A．光检测器、光放大器、激光器 B．半导体激光器、光检测器、发光二极管 C．PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管(正确答案) D．半导体激光器LD、半导体发光二极管 8. 采用雪崩光电二极管(APD)的要求是有较高的偏置电压和复杂的温度补偿电路。[判断题] * 对(正确答案) 错 9. 随着温度的降低，APD雪崩光电二极管倍增增益将下降。 [判断题] * 对 错(正确答案)
光电检测技术第四版答案 1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开一个角度,如图所示,这时（） [单选题] * A.锌板带正电,指针带负电 B.锌板带正电,指针带正电(正确答案) C.锌板带负电,指针带正电 D.锌板带负电,指针带负电 2.用单色光照射某种金属表面发生光电效应。已知单色光的频率为ν,金属的逸出功为W,普朗克常量为h,光电子的最大初动能为Ek,下列关于它们之间关系的表达式正确的是（） [单选题] * A.Ek=hν-W(正确答案) B.Ek=hν+W C.W=Ek-hν D.W=Ek+hν 3.一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,下列说法中正确的是（）[单选题] * A.增大入射光的频率,金属的逸出功将增大
B.增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大(正确答案) C.增大入射光的强度,光电子的最大初动能将增大 D.延长入射光照射时间,光电子的最大初动能将增大 4.用波长为λ的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是Ek,普朗克常量h, 光速c,则钨的极限频率为（） [单选题] * A. c/λ B. Ek/h C. hc/λ-Ek D.c/λ-Ek/h(正确答案) 5.在做光电效应实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系图像如图所示,说法不正确的是（） [单选题] * A. 纵截距的绝对值为金属的逸出功 B. 斜率为普朗克常量 C. 横截距为该金属的极限频率 D. 换极限频率较大的另一种金属做实验并作出图像，图像的斜率也变大(正确答案)
Ω==∴Ω==∴== ∴==∴ =493)( 520)(6.0)lg()lg( 1)(4 143 13211 2 r r r g P r g P E E R E E R E E R R r E S R I U UE S I λ 3.5 m E hc g μλ0353.12.1/10310626.6/8340=⨯⨯⨯==- eV hc E g 4.1/0==λ 3.8答：图a 为恒流偏置电路，图b 为恒压偏置电路。 5.1答：由光窗材料和光电阴极材料决定（短波限由前者，长波限由后者） 5.4答：在较强辐射作用下倍增管的灵敏度下降的现象，称为疲劳。光电倍增管在正常情况使用的情况下，随着时间的积累，灵敏度下降，称为衰老。 其别：疲劳时暂时的现象，避过一段时间后，灵敏度将会全部或部分恢复过来，而衰老是永久的，是不能恢复的。 因为这样做，会使充电后的倍增管的阳极长时间在强辐射下，引起光电倍增管的疲劳和衰老现象。 7.1答：基本原理：检测系统科经光学天线或直接由探测器接收光信号，在起前段还可以经过频率滤波和空间滤波处理。接收到的光信号入射到光探测器的光敏面上。同时，光学天线也接收到背景辐射，并与信号光一起入射到探测器光敏面上。 因为光电探测器输出的光电流为： )] (1[)](1[t d P h e t d P I P += +=ν η β。式中，第一项为直流电平，可以用隔直电容隔掉；第二项为所需要的信号，即光载波的包络检测。 7.2答：（1）利用信号调制及选频技术可一直噪声的引入，噪声的大小与电路的频带宽度成。正比，因此放大器应该采用带宽尽可能窄的选频放大器或锁放大器。（调制） (2)将器件制冷，减少热发射，降低产生—复合噪声。采用半导体制冷、杜瓦瓶液态气体制冷或专用制冷机制冷。（制冷） （3）采用最佳条件下的偏置电路，使信噪比（S/N ）最大。（偏置）
光电检测技术试题及答案 光电检测技术主要描述了光电检测技术的根本概念，根底知识，各种检测器件的构造、原理、特性参数、应用，光电检测电路的设计。以下是由关于光电检测技术试题的内容，希望大家喜欢! 1、光电器件的根本参数特性有哪些? (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NEP 2、光电信息技术是以什么为根底，以什么为主体，研究和开展光电信息的形成、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局部组成 (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的根本功能是什么? (电荷 CCD的根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。) 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的构造特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 (外光电效应光电管光电倍增管) 二、名词解释 1、响应度
光电检测技术 [填空题] 1光电效应包括（）、（）。 参考答案：内光电效应；外光电效应 [填空题] 2可见光波长范围（）。 参考答案：380~780nm [填空题] 3描述辐射强度的量：（）、（）。 参考答案：光度学量；辐射度学量 [填空题] 4物体根据导电性能分为（）、（）、（）。参考答案：导体；半导体；绝缘体 [填空题] 5载流子在PN结中运动方式有（）、（）。参考答案：扩散；漂移 [填空题] 6光电池种类有：（）、（）。 参考答案：太阳能光电池；测量光电池 [填空题] 7光敏三极管的两个过程：（）、（）。 参考答案：光电转换；电流放大 [填空题] 8光电倍增管的组成：（）、（）、（）。 参考答案：阴极K；倍增极D；阳极A
[填空题] 9光热辐射检测器件包括（）、（）、（）。 参考答案：热敏电阻；热电偶检测器件；热释电器件 [填空题] 10直接检测系统和光外差检测系统的基本特性：直接检测系统（）；光外差检测特性（） 参考答案：信噪比、通项带宽度、检测距离、视角；获得信息全部、转换增益高、良好流没特性、信噪比损失小、最小可检测功率 [填空题] 11光删副是由（）和（）组成。 参考答案：主光栅；指示光栅 [填空题] 12光电效应 参考答案：当物质受到光照射后，材料的电学性质（电导率改变，发射电子，产生感应电动势）发生变化的现象称为光电效应。 [填空题] 13导带 参考答案：导带是半导体最外面（能量最高）的一个能带，是由自由电子形成的能量空间，即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。 [填空题] 14热电检测器件 参考答案：由于入射光与物质相互作用的热效应而制成内光电检测器件。 [填空题] 15光电位置敏感器（PSD） 参考答案：对位置的变化进行检测的器件。 [填空题] 16辐射热计效应 参考答案：入射光的照射使材料由于受热而造成电阻率变化的现象。
光电检测原理与技术知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古大学第一章测试 1.以下属于光电检测仪器的有（）。 参考答案: 光敏电阻 2.光电检测系统的组成包括（）。 参考答案: 光电探测器 ;光电检测电路 ;光源 ;光学系统 3.以下属于光电检测技术的特点的有（）。 参考答案: 寿命长 ;速度快 ;距离远 ;精度高 4.光电检测技术是对待测光学量或由非光学待测物理量转换成光学量，通过光 电转换和电路处理的方法进行检测的技术。（） 参考答案: 对
5.半导体激光器在激光外径扫描仪中起到提供光源的作用。（） 参考答案: 对 第二章测试 1.可见光的波长范围是（）。 参考答案: 380 nm～780 nm 2.半导体对光的吸收种类不包括（）。 参考答案: 电子吸收 3.荧光灯的光谱功率谱是（）。 参考答案: 复合光谱 4.激光器的发光原理是（）。 参考答案:
受激辐射 5.视角分辨率的单位通常为（）。 参考答案: lpi 6.光调制包括（）。 参考答案: PM ;AM ;FM 7.电光效应反映介质折射率与电场强度可能呈（）。 参考答案: 平方关系 ;线性关系 8.大气散射包括（）。 参考答案: 瑞利散射 ;无规则散射 ;米氏散射
9.光纤损耗包括（）。 参考答案: 吸收损耗 ;散射损耗 10. 参考答案: 1.63 lm和5.22×105 cd 第三章测试 1.以下主要利用光电子发射效应的光电器件有（）。 参考答案: 光电倍增管 ;真空光电管 2.可用作光敏电阻的主要材料包括有（）。 参考答案: 有机材料 ;半导体 ;金属 ;高分子材料
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，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，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
光电检测技术第二版答案 【篇一：《光电检测技术-题库》(2)】 、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。 12.半导体对光的吸收一般有、、、和这 五种形式。 13. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。 14.半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。 15.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。 16.描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。 17.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。 18..使用莫尔条纹法进行位移-数字量变换有两个优点，分别是和。 19.电荷耦合器件（ccd）的基本功能是和。
20.光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。 21.交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输 入信号的变化。 22.随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件是。 23.硅光电池在偏置时，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。 24.发光二极管的峰值波长是由决定的。 二、名词解释 1. 光亮度： 2. 本征半导体： 3. n型半导体： 4. 载流子的扩散运动： 5. 光生伏特效应： 6. 内光电效应： 7.光电效应 8.量子效率 9.分辨率 10.二次调制 11.二值化处理 12.光电检测技术 13.响应时间 14.热电偶 15.亮度中心检测法 三、判断正误 1. a/d变换量化误差不随输入电压变化而变化，是一种偶然误差。（） 2. 采样/保持电路起到信号保持作用的保持电容，电容容量愈大电压下降愈慢，所以保持电 容越大越好。（） 3. 光电倍增管的光电阴极上发射出光电子的最大速度随入射光光子能量的增大而增大。 （）