光电子技术题库
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光电子技术基础题库一.填空题1、光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件,光源器件分为 光源和 光源。
2、某一半导体材料的禁带宽度为3.1 电子伏特,则该半导体本征吸收的长波极限为 纳米。
3、最早的电光源是炭弧光灯,最早的激光器是1960年由美国家的梅曼制作的激光器。
4、当受激辐射大于受激吸收的时候,物质对外表现为光 ,当受激辐射小于受激吸收时候,物质对外表现为光 。
5、激光器的基本结构包括 , , 。
6、受激辐射产生的光的特点是: 好, 好, 好。
7、发光的方式很多,但根据余辉的长短可将发光大致分成 和 两类。
8、光电探测器的物理效应可以分为三大类: 、和 。
9、太阳能电池是利用半导体的 原理直接把光能转化为电能的装置。
10、光纤由传导光的 和外层的 两同心圆形的双层结构组成,且12n n 。
外面再包以一次涂覆护套和二次涂覆护套。
11.根据液晶的分子不同可以将其分为 、 和 液晶。
12. 按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作用可以分为 衍射和 衍射 。
13. 在间接带隙半导体中,电子由价带顶跃迁到导带底时,需要同时吸收或发射 ,以补偿电子准动量的变化。
14.光波在光纤中传播有3种模式,导模(传输模),和。
15. 光在各向同性介质中传播时,复极化率的实部表示与频率的关系,虚部表示物质与频率的关系。
16、液晶显示所用的液晶材料是一种兼有和双重性质的物质,它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列,但在电场作用下能改变其排列方向。
17、某一半导体材料的禁带宽度为2.6 电子伏特,则该半导体本征吸收的长波极限为纳米。
18、光纤通光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件,光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等)、和等。
19、受激辐射产生的光的特点是:好,好,好。
20、激光器按工作方式区分可分为和激光器。
21.光电子技术主要研究光与物质中的电子相互作用及其的相关技术,是一门新兴的综合性交叉学科。
光电子技术考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种材料不是光电子技术中常用的半导体材料?()A 硅B 锗C 铜D 砷化镓2、光电子技术中,实现电光调制的关键元件是()A 光电探测器B 发光二极管C 液晶D 电光晶体3、下列哪种光源的相干性最好?()A 白炽灯B 激光C 日光灯D 发光二极管4、光在光纤中传输时,其主要传输模式是()A 多模传输B 单模传输C 自由空间传输D 波导传输5、光电探测器的量子效率是指()A 输出光电流与输入光功率之比B 输出光电流与入射光子数之比C 入射光子数与输出光电流之比D 入射光功率与输出光电流之比6、以下哪种不是常见的光存储技术?()A CDB DVDC 蓝光光盘D 磁带7、在光通信系统中,用于放大光信号的器件是()A 光衰减器B 光隔离器C 光放大器D 光滤波器8、以下哪个波长范围属于可见光?()A 100 400nmB 400 760nmC 760 1000nmD 1000 2000nm9、光电子技术中,CCD 是指()A 电荷耦合器件B 互补金属氧化物半导体C 发光二极管D 激光二极管10、以下哪种显示技术不属于主动发光显示?()A 等离子显示B 液晶显示C 有机发光二极管显示D 电子纸显示二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、光的本质是一种_____。
2、半导体材料的禁带宽度决定了其能吸收的_____。
3、光通信中常用的复用技术有_____复用和_____复用。
4、常见的光电探测器有_____、_____和_____等。
5、激光的三个特性是_____、_____和_____。
6、光纤的主要组成部分包括_____、_____和_____。
7、光电子技术在_____、_____和_____等领域有广泛应用。
8、发光二极管的发光原理是_____。
9、太阳能电池的核心材料通常是_____。
10、光的折射定律表达式为_____。
三、简答题(每题 10 分,共 20 分)1、简述光的波粒二象性。
1: 色温是指在规定的两波长处,具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。
1.自发跃迁是指处于高能级的一个原子自发的向低能级跃迁并发出一个光子的过程。
受激跃迁是指处于高能级态的一个原子在一定的辐射场的作用下,跃迁到低能级态并辐射出一个与入射光子相同的光子的过程。
2.按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作用可以分为:拉曼纳斯衍射和布喇格衍射。
3.磁光效应是指外加磁场作用引起材料光学各向异性的现象。
法拉第磁光效应的规律:a:对于给定的介质,光振动面的旋转角与样品的长度外加的磁感应强度成正比。
B:光的传播方向反转时,法拉第旋转的左右互换。
4.光束调制按其调制的性质可分为:调幅,调频,调相,强度调制。
要实现脉冲编码调制,必须进行三个过程:抽样,量化,编码。
5.光热效应是指探测元件吸收光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的变化,而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件电学性质或其他物理性质发生变化。
6.本征型光敏电阻一般在室温下工作,适用于可见光和近红外辐射探测,非本征型光敏电阻通常在低温条件下工作,常用于中远红外辐射探测。
7.CCD的基本功能为电荷存储和电荷转移。
CCD按结构可分为线阵CCD和面阵CCD。
8.LCD可分为两大类:溶致液晶和热致液晶。
作为显示技术应用的LCD是热致液晶。
9.附加:光栅传感器反射的波长叫布喇格波长。
10.受激辐射下光谱宽度的类型分为均匀展宽和非均匀展宽,其中均匀展宽主要有自然展宽,碰撞展宽,热振动展宽,非均匀展宽有多普勒展宽,残余应力展宽。
11.常见的固体激光器有红宝石,钕,钛宝石,气体激光器主要有氦氖和CO2. 12.电致折射率变化是指晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关,当晶体被施加电场后,将引起束缚电荷的重新分布并导致离子晶格的微小变形,从而引起介电系数的变化,并最终导致晶体折射率的变化。
13.光纤色散的主要危害是使脉冲信号展宽,限制了光纤的带宽或传输容量。
招聘光电子技术岗位笔试题及解答一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、光电子技术中,以下哪种元件通常用于实现光信号的调制和放大?A、二极管B、晶体管C、光电二极管D、光放大器答案:D解析:光放大器(如掺铒光纤放大器)通常用于光电子技术中实现光信号的放大,而调制则是通过改变光信号的某些参数(如幅度、频率或相位)来携带信息的过程,这通常由调制器来实现。
二极管和晶体管在光电子技术中也有应用,但不是直接用于光信号的调制和放大。
2、在光纤通信中,以下哪种现象会导致信号衰减?A、光纤材料的吸收B、光纤的散射C、光源的功率降低D、光纤的弯曲答案:ABD解析:在光纤通信中,信号衰减可能由多种因素引起:A、光纤材料的吸收:光纤材料对光波有一定的吸收作用,这会导致信号能量减少。
B、光纤的散射:光纤中的杂质或缺陷会引起光波的散射,导致信号能量分散,从而降低信号强度。
D、光纤的弯曲:光纤在弯曲时,光波在光纤中的传播路径会受到影响,导致信号能量的损失。
C、光源的功率降低虽然也会导致信号强度减弱,但这通常是由于外部因素(如电源故障)引起的,而不是光纤本身的特性。
3、在光电子技术中,以下哪种元件用于产生和放大光信号?()A. 集成电路B. 发光二极管(LED)C. 光电二极管D. 光纤答案:B解析:发光二极管(LED)是一种能够将电能转化为光能的半导体器件,常用于产生光信号。
在光电子技术中,LED是产生光信号的常用元件。
集成电路主要用于电路的集成和信号处理,光电二极管用于检测光信号,光纤则用于传输光信号。
因此,选项B 是正确答案。
4、以下哪种技术用于将光信号转换为电信号?()A. 发光二极管(LED)B. 光电二极管C. 光纤传输D. 光放大器答案:B解析:光电二极管是一种将光信号转换为电信号的半导体器件。
当光照射到光电二极管时,光电二极管会根据光的强度产生相应的电流,从而实现光信号的电信号转换。
发光二极管(LED)用于产生光信号,光纤传输用于传输光信号,光放大器用于增强光信号。
光电子技术考试试题一、选择题1. 下列关于光电子技术的定义,哪个是正确的?a. 光电子技术是一种应用光和电子学原理研究和开发的技术b. 光电子技术是一种利用光的性质进行信息处理和传输的技术c. 光电子技术是一种利用电子器件产生光信号的技术d. 光电子技术是一种利用光和电子相互作用的技术2. 光电子技术在以下哪个领域应用最广?a. 能源领域b. 通信领域c. 医疗领域d. 农业领域3. 下列光电子元器件中,哪个被广泛应用于传感器和显示器件中?a. 激光二极管b. 光电二极管c. 红外线发射二极管d. 光敏电阻4. 光电子技术中的光学器件主要用于?a. 光信号调制b. 光信号放大c. 光信号传输d. 光信号转换5. 光电子技术的发展对社会有哪些影响?a. 提高通信速度和质量b. 促进医疗器械发展c. 节约能源d. 扩大农业产能二、填空题1. 光电效应是指材料受到光照后产生的_________。
2. 光纤通信的传输介质是_________。
3. 太阳能电池的原理是利用_________转化为电能。
4. CCD传感器中最重要的元件是_________。
5. 激光诱导等离子体光谱技术是识别_________元素的重要手段。
三、简答题1. 什么是光通信?光通信有哪些优势?2. 简述光电二极管的工作原理。
3. 请简要说明CCD传感器的应用领域和优势。
4. 光电子技术在医疗领域中有哪些应用?5. 请简述激光技术的原理和应用领域。
四、综合题光电子技术是一门跨学科的技术,它在通信、医疗、能源等领域都有广泛的应用。
请结合实际案例,从以下两个方面进行论述:1. 光电子技术在通信领域中的应用和优势。
2. 光电子技术在医疗领域中的应用和优势。
【注意】在论述中,请尽量举例说明,但请勿使用具体的网址链接。
(正文内容根据试题需求进行论述,分为选择题、填空题、简答题和综合题四个部分,由于没有具体的题目和要求,在这里无法完成对应的写作任务,请根据真实的试题需求进行详细的论述和阐述。
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。
(7) 入射光功率3μW ,4μW 时的输出电压
(8) 入射光功率从4μW 降为1μW 时,输出电压变化Δu
(9) 饱和电阻
2.某光敏电阻与负载电阻RL=2k Ω串接于12伏的直流电源上,无光照时负载电阻上的输出电压为u 1=20mV ,有光照时负载上的输出电流u 2=2V ,试求:光敏电阻的暗电阻和亮电阻值;若光敏电阻的光导灵敏度S =6×10-6s/lx ,求光敏电阻所受的照度? 解:(1)R 暗= (Ub-U1)/I 暗=(Ub-U1)/(U1/Rl)=(Ub-U1)/U1*Rl
=(12-2*10^-2)/2*10^-2*2*10^3=1.2*10^6Ω,
R 亮=(Ub-U2)/U2*Rl=(12-2)/2*2*10^3=10^4Ω,
(2) Gd=1/R 暗=8.3*10^-7s ,Gl=1/R 亮=10^-4s ,G= Gl - Gd=10^-4-8.3*10^-7=10^-4S ,E=G/Sg=10^-4/(6*10^-6)=16.53 lx ,
3.如果Si 光电二极管灵敏度为10μA/μW ,结电容为10pF ,光照功率5μW 时,拐点电压为10V ,偏压40V ,光照信号功率为10(μW)时,试求:
(1)线性最大输出功率条件下的负载电阻;
(2)线性最大输出功率; (V)5。
1. 一氦氖激光器,发射波长为6.328710-⨯m 的激光束,辐射量为5mW ,光束的发散角为1.0310-⨯rad ,求此激光束的光通量及发光强度。
又此激光器输出光束的截面(即放电毛细管的截面)直径为1mm ,求其亮度。
解:波长632.8nm 的光的视见函数值为=)(λV 0.238,W lm K m /683=则其激光束的光通量为:e m v V K Φ⨯⨯=Φ)(λ=683⨯⨯238.05310-⨯=0.813lm1弧度 = 1单位弧长/1单位半径, 1立体角=以该弧长为直径的圆面积/1单位半径的值的平方,则光束的发散角为1.0310-⨯rad 时的立体角为24απ=Ω=23)100.1(4-⨯⨯π=0.79610-⨯sr发光强度为:cd I vv 610035.1⨯=ΩΦ=亮度为:2cos rIA I L v v v πθ=•==1.318212/10m cd ⨯2.已知氦氖激光器输出的激光束束腰半径为0.5mm ,波长为632.8nm ,在离束腰100mm 处放置一个倒置的伽利略望远系统对激光束进行准直与扩束,伽利略望远系统的目镜焦距mm f e 10-=',物镜焦距mm f o 100=',试求经伽利略望远系统变换后激光束束腰大小、位置、激光束的发散角和准直倍率。
解:已知束腰半径010.5w mm =,632.8nm λ=,束腰到目镜的距离为1100z mm =∴可以求得目镜前主平面上的截面半径210.50.502w w mm === 波阵曲面的曲率半径:2201221161 3.140.5(1())100(+())=-15488.857mm 100632.810w R z z πλ-⨯=+=-⨯-⨯⨯1''11111R R f -= ∴将115488.857mm R =-,'10f mm =-带入得'1R :''111111115488.85710R R f =+=+--∴'19.99R mm =-由于'110.502w w mm ==,所以根据'1w 和'1R 可以求出目镜后射出的光束的束腰位置'1z 和束腰半径02w :'1020.00398w mm ==='2'1'1'6122219.99z 9.99632.810(9.99)1()1()3.140.502R mm R w λπ--===-⨯⨯-++⨯ 入射光束束腰离物镜距离为mm d z z 99.99)10100(99.912-=---=-'=由2z 和02w 可以求出物镜前主面上的光束截面半径2w 和波面半径2R :20.00398 5.063w w mm === 2202222262 3.140.00398(1())99.99(+())=-99.99mm 99.99632.810w R z z πλ-⨯=+=-⨯-⨯⨯1 对光束进行物镜变换,求出物镜后主面上的光束截面半径'2w 和波面半径'2R :'22 5.063w w mm ==''221111199.99100R R f =+=+- '2999900R mm =-由'2w 和'2R 可知:求出最后的束腰位置'2z 和束腰半径03w :'2'2'2'622222999900z 15923.18632.810(999900)1()1()3.14 5.063R mm R w λπ--===-⨯⨯-++⨯'203 5.023w mm ===扩束后远场发散角:-6''-503632.810=4.01103.14 5.023rad w λθπ⨯==⨯⨯入射时的发散角:-6-40632.810=4.03103.140.5rad w λθπ⨯==⨯⨯所以激光束的准直倍率为:4''54.031010.054.0110T θθ--⨯===⨯3. 为使氦氖激光器的相干长度达到1km,它的单色性λλ∆是多少?解: 氦氖激光器的光波长为632.8nm 。
填空1.光在大气中传播,将会使光束的能量衰减,其主要原因来源于大气衰减、大气湍流效应。
2.按照声波频率的高低以及声波和光波作用长度的不同,声光相互作用可以分为拉曼拉斯衍射和布喇格衍射两种类型。
D的工作过程就是产生,存储,传输,检测的过程。
4.实现脉冲编码调制,必须进行三项过程:抽样,量化,编码。
5.光束调制按其调制的性质可以分为调频,调幅,调相,强度调制。
D的基本功能为电荷存储,电荷转移。
名词解释1.电磁波谱:按照波长或频率的顺序把电磁波排列成图表。
2.色温:在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。
3.光电发射效应:在光照下,物体向表面以外的空间发射电子的现象。
4.辐照度:辐射接受面上的辐射强度Ee定义为照射在面元上的辐射通量d与该面元的面积dA之比。
5.辐射能:一辐射能形式发射或传输的电磁波(紫外光,可见光,和红外辐射)能量。
6.光子效应:单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。
7.温差电动势:当两种不同的配偶材料(金属,半导体)两端并联熔断时,如果两个接头的温度不同,并联回路就会产生电动势,即温差电动势。
8.热噪声:光电探测器本质上可用一个电流源来等价,即他有一个等效电阻R,电阻中自由电子的随机热(碰撞)运动将在电阻器两端产生起伏电压,称为热噪声。
9.暗电流:CCD成像器件在既无光注入有没点注入的情况下的输出信号称为暗信号,称为暗电流。
简答题1.何为大气窗口?简单分析大气衰减因素。
对于某些特定的波长,大气呈现出极为强烈的吸收,光波几乎无法通过,根据大气的这种选择吸收特性,一般把红外区分为八个区段,将透过率较高的波段称为大气窗口。
大气中N2、O2含量最多,但他们在可见光和红外区几乎不表现吸收,对红外和微波才呈现出很大的吸收。
因此,在可见光和红外区,一般不考虑其吸收作用。
大气中除包含上述分子外,还包含有其他的稀有气体等,这些分子在可见光和近红外有很可观的吸收谱线,但因他们在大气中的含量很少,一般也不考虑其吸收作用。
2024年招聘光电子技术岗位笔试题与参考答案(某世界500强集团)(答案在后面)一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、光电子技术中,以下哪个元件主要用于将光信号转换为电信号?A、光电二极管B、光电三极管C、光电耦合器D、激光二极管2、在光纤通信中,以下哪种现象会导致信号衰减?A、色散B、光纤损耗C、噪声D、调制3、题干:在光电子技术中,以下哪种现象是导致光纤通信中信号衰减的主要原因?A. 光的散射B. 光的反射C. 光的吸收D. 光的折射4、题干:下列关于LED(发光二极管)的说法,错误的是:A. LED具有高效率、长寿命和低能耗的特点B. LED的发光原理是电子与空穴复合时释放能量C. LED的颜色可以通过掺杂不同的元素来控制D. LED的主要应用领域是照明5、题干:在半导体器件中,以下哪种材料通常用于制造pn结?A. 氧化硅(SiO2)B. 硅(Si)C. 铝(Al)D. 氮化硅(Si3N4)6、题干:以下哪种技术可以实现光信号的放大?A. 光纤激光器B. 光纤放大器C. 光电二极管D. 发光二极管7、以下哪项不是光电子技术中常用的半导体材料?A. 硅 (Si)B. 锗 (Ge)C. 钙钛矿 (Perovskite)D. 钨 (W)8、在光电子器件中,以下哪种现象会导致光电二极管的光电特性下降?A. 增加反向偏压B. 提高温度C. 降低工作电压D. 提高工作电流9、题干:在光电子技术中,以下哪种元件主要用来实现信号的调制与解调?A. 激光二极管B. 光电二极管C. 光电晶体管D. 光电耦合器 10、题干:在光纤通信中,以下哪种损耗主要与光纤的材料和制造工艺有关?A. 吸收损耗B. 散射损耗C. 偏振损耗D. 连接损耗二、多项选择题(本大题有10小题,每小题4分,共40分)1、下列哪些选项属于光电子技术在现代通信中的应用?A. 光纤通信B. 激光打印C. 半导体激光器D. LED照明E. 光存储技术2、在光电子器件设计过程中,为了提高效率并减少热损耗,可以采取以下哪些措施?A. 使用高折射率材料B. 增加冷却系统的设计复杂性C. 改进材料的结晶度D. 优化器件结构以促进散热E. 减小工作电流3、以下哪些是光电子技术中常用的半导体材料?()A. 硅(Si)B. 锗(Ge)C. 钙钛矿(Perovskite)D. 钨(W)E. 铟锡氧化物(ITO)4、下列哪些技术或设备与光电子技术密切相关?()A. LED(发光二极管)B. 激光二极管(LD)C. 太阳能电池D. 摄像头E. 传统机械手表5、在光纤通信系统中,下列哪些因素会影响信号传输质量?A. 光纤的色散效应B. 光纤的衰减特性C. 光纤的非线性效应D. 光源的波长稳定性E. 光纤的弯曲半径6、下列哪种材料在半导体激光器中有重要应用?A. 硅(Si)B. 锗(Ge)C. 砷化镓(GaAs)D. 氮化镓(GaN)E. 碳化硅(SiC)7、以下哪些技术属于光电子技术领域?A. LED照明技术B. 激光打印技术C. 太阳能光伏技术D. 传统的硅基半导体技术E. 光纤通信技术8、以下关于光电子器件的说法正确的是:A. 光电子器件的体积通常较小,便于集成化B. 光电子器件的工作原理基于光电效应C. 光电子器件的功耗通常较低D. 光电子器件对环境的适应性较差E. 光电子器件的响应速度较快9、下列哪些材料属于半导体材料?A. 硅B. 锗C. 铜D. 铝E. 砷化镓 10、在光电子技术中,下列哪些现象与光电效应有关?A. 光照强度增加时,光电流线性增加B. 光照停止后,光电流立即消失C. 光照频率低于红限频率时,无论光照强度多大,均不会产生光电流D. 光电效应的发生需要时间积累E. 光照频率高于红限频率时,光电流与入射光子能量无关三、判断题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、光电子技术岗位的从业人员需要具备扎实的物理光学基础。
光电子技术课后答案期末考试一、简答题(共10题,每题2分)1.光电效应是指什么现象?请举例说明。
光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的自由电子被光子激发后脱离金属表面成为自由电子的现象。
例如,太阳能电池中的光电效应将太阳光转化为电能。
2.光纤通信的工作原理是什么?光纤通信是利用光纤作为传输介质,通过光的全反射来传输信号。
光信号被转换为光脉冲后,通过发射器发送到光纤中。
光脉冲沿着光纤传输,在传输过程中会发生衰减和色散,因此需要使用光纤放大器和补偿器来补偿这些损耗。
最后,光脉冲到达接收器,转换为电信号进行解析和处理。
3.请简述激光有哪些特点,并说明其应用领域。
激光具有单色性、方向性、相干性和高亮度等特点。
单色性指激光是单一频率的光束;方向性指激光具有非常狭窄的束发散角,能够聚焦在非常小的区域;相干性指激光光束的波长相位关系保持稳定;高亮度指激光具有很高的光功率密度。
激光的应用领域非常广泛,包括激光加工、医疗器械、通信、测量仪器等。
它在材料切割、焊接、打标、光刻等方面有重要应用;在医学领域,激光被用于手术切割、皮肤美容等;在通信领域,激光被用于高速光纤通信;在测量仪器中,激光被用于测距、测速等。
4.光栅的工作原理是什么?光栅是一种光学元件,可以通过光的干涉作用将入射光分解成多个不同波长的次级光波。
光栅的工作原理基于光的干涉,当入射光线通过光栅时,光栅上的间隙会产生光的干涉,使得光被分解成不同波长的光,从而形成光的光谱。
光栅的分辨本领取决于光栅的刻线数量和入射光的波长。
5.请简述光电二极管的结构和工作原理。
光电二极管是一种半导体器件,其结构由P型半导体和N型半导体组成。
当光线照射到P-N结上时,光子激发了半导体材料中的电子,使其跃迁到导带中,产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对在电场的作用下会转移到两侧的电极上,产生电流。
6.光电二极管的特性曲线是什么样的?光电二极管的特性曲线呈现出光电流和反向饱和电流之间的关系。
1. 一氦氖激光器,发射波长为6.328m的激光束,辐射量为5mW,光束的发散角为 1.0rad,求此激光束的光通量及发光强度。
又此激光器输出光束的截面(即放电毛细管的截面)直径为1mm,求其亮度。
解:波长632.8nm的光的视见函数值为0.238,则其激光束的光通量为:=6835=0.8131弧度 = 1单位弧长/1单位半径, 1立体角=以该弧长为直径的圆面积/1单位半径的值的平方,则光束的发散角为1.0rad时的立体角为==0.79sr发光强度为:亮度为:=1.3182.已知氦氖激光器输出的激光束束腰半径为0.5mm,波长为632.8nm,在离束腰100mm处放置一个倒置的伽利略望远系统对激光束进行准直与扩束,伽利略望远系统的目镜焦距,物镜焦距,试求经伽利略望远系统变换后激光束束腰大小、位置、激光束的发散角和准直倍率。
解:已知束腰半径,,束腰到目镜的距离为可以求得目镜前主平面上的截面半径波阵曲面的曲率半径:将,带入得:由于,所以根据和可以求出目镜后射出的光束的束腰位置和束腰半径:入射光束束腰离物镜距离为由和可以求出物镜前主面上的光束截面半径和波面半径:对光束进行物镜变换,求出物镜后主面上的光束截面半径和波面半径:由和可知:求出最后的束腰位置和束腰半径:扩束后远场发散角:入射时的发散角:所以激光束的准直倍率为:3. 为使氦氖激光器的相干长度达到1km,它的单色性是多少?解: 氦氖激光器的光波长为632.8nm。
光源的相干长度:=1m所以,光源的单色性:=6.328。
4.设一对激光能级为和(),两能级间的跃迁频率为(相应的波长为),能级上的粒子数密度分别为和,试求:(1)当=3000MHz、T=300K时,=?(2)当,T=300K时,=?(3)当,=0.2时,T=?解:原子从一个能级跃迁到另一个能级所吸收或辐射的能量与跃迁频率间的关系为:(1)6.625:普朗克常数:光频与光波长的相应关系:真空中的光速热平衡状态下,腔内物质的粒子数密度按能级分布应服从玻耳兹曼分布,即:(2)根据公式(1)和(2),则知:(1)当=3000MHz、T=300K时,===0.9995(2)当,T=300K时,===(3)当,=0.2时=ln(0.2)5. 有一台输出波长为 632.8nm ,线宽为1000Hz,输出功率为 1mW 的氦氖激光器,发散角为 1mrad。
光电子技术试题及答案光电子技术试题及答案一、选择题1、电磁波具有的性质有( ) A. 电场、磁场和波的传播方向满足右手定则 B. 具有偏振 C. 电场和磁场相位同步D. 电场与磁场存在相互依存关系2、图像通信系统主要由图像输入设备、( )等组成。
A. 编码器 B. 调制器 C. 信道 D. 显示终端3、在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于( ) A. 外光电效应 B. 内光电效应 C. 光电发射 D. 光导效应4、厨房宜采用哪种形式的火灾报警探测器 ( ) A. 感温探测器 B. 火焰探测器 C. 感烟探测器 D. 离子感烟探测器5、成像转换过程需要研究的有( ) A. 能量 B. 成像特性 C. 噪声 D. 信息传递速率6、光电子技术主要应用在( ) A.光纤通信 B. 光传感 C. 光存储 D. 遥感测量7、描述时间相??性的等效物理量是( ) A. 相干时间 B. 相干长度 C. 谱线宽度 D. 简并度8、按照调制方式分类,光调制可以分为( )等,所有这些调制过程都可以归结为将一个携带信息的信号叠加到载波光波上。
A. 偏振调制 B. 强度调制 C. 相位调制 D. 频率调制9、掺杂型探测器是由( )之间的电子-空穴对复合产生的,激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带10、CCD 摄像器件的基本工作原理是 ( ) A. 势阱的形成 B. 少数载流子的捕获 C. 少数载流子的转移 D. 电荷检测二、判断题1、大气分子在光波电场的作用下产生极化,并以入射光的频率作受迫振动。
( )2、某些晶体在外加电场的作用下,其折射率将发生变化,当光波通过此介质时?? 其传输特性就受到影响而改变,这种现象称为电光效应( )3、光电池是利用光生伏特效应,直接将光能转换为电能的光电器件。
( )4、热辐射光纤温度探测器是利用光纤内产生的热辐射来探测温度的一种器件。
光电子技术基础考试题及答案一、选择题1.光通量的单位是( B ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯2. 辐射通量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)3.发光强度的单位是( A ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯4.光照度的单位是( D ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯5.激光器的构成一般由( A )组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子6. 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(D)A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( A )A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好8.下列哪个不属于激光调制器的是( D )A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器9.电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关A.内加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量10.激光调制按其调制的性质有( C )A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光伏调制11.不属于光电探测器的是( D )A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件D 摄像器件的信息是靠( B )存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子13.LCD显示器,可以分为( ABCD )A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型14.掺杂型探测器是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A.禁带B.分子C.粒子D.能带15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱16.红外辐射的波长为( D ).A 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm17.可见光的波长范围为( C ).A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm18.一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1.5m的高处,用照度计测得正下方地面的照度为30lx,该灯的光通量为( A ).A .848lxB .212lxC .424lxD .106lx19.下列不属于气体放电光源的是( D ).A .汞灯B .氙灯C .铊灯D .卤钨灯20.LCD是(A)A.液晶显示器B.光电二极管C.电荷耦合器件D.硅基液晶显示器21.25mm的视像管,靶面的有效高度约为10mm,若可分辨的最多电视行数为400,则相当于( A )线对/mm.A.16B.25C.20D.1822. 光电转换定律中的光电流与 ( B ) .A 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23. 发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是( A )A 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24.光束调制中,下面不属于外调制的是 ( C )A 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25.激光具有的优点为相干性好、亮度高及 ( B )A 多色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱26.能发生光电导效应的半导体是 ( C )A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27.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CCD28.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29.光电探测器的性能参数不包括(D)A光谱特性 B光照特性 C光电特性 D P-I特性30.光敏电阻与其他半导体电器件相比不具有的特点是(B)A.光谱响应范围广B.阈值电流低C.工作电流大D.灵敏度高31.关于LD与LED下列叙述正确的是(C)A. LD和LED都有阈值电流 B .LD调制频率远低于LED C. LD发光基于自发辐射D .LED可发出相干光32.光敏电阻的光电特性由光电转换因子描述,在强辐射作用下(A )A. ?=0.5B.? =1C. ?=1.5D. ?=233.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区34.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区35.光视效能K为最大值时的波长是(A )A.555nm B.666nm C.777nm D.888nm36. 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37. 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38. 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39. 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40. 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41. 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42. 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43. 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。
选择题1.光通量的单位是( B ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯2. 辐射通量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)3.发光强度的单位是( A ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯4.光照度的单位是( D ).A.坎德拉B.流明C.熙提D.勒克斯5.激光器的构成一般由( A )组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子6. 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(D)A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( A )A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好8.下列哪个不属于激光调制器的是( D )A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器9.电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关A.内加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量10.激光调制按其调制的性质有( C )A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光伏调制11.不属于光电探测器的是( D )A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件D 摄像器件的信息是靠( B )存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子13.LCD显示器,可以分为( ABCD )A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型14.掺杂型探测器是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A.禁带B.分子C.粒子D.能带15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱16.红外辐射的波长为( D ).A 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm17.可见光的波长范围为( C ).A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm18.一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1.5m的高处,用照度计测得正下方地面的照度为30lx,该灯的光通量为( A ).A .848lxB .212lxC .424lxD .106lx19.下列不属于气体放电光源的是( D ).A .汞灯B .氙灯C .铊灯D .卤钨灯20.LCD是(A)A.液晶显示器B.光电二极管C.电荷耦合器件D.硅基液晶显示器21.25mm的视像管,靶面的有效高度约为10mm,若可分辨的最多电视行数为400,则相当于( A )线对/mm.A.16B.25C.20D.1822. 光电转换定律中的光电流与( B ) .A 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23. 发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件是( A )A 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24.光束调制中,下面不属于外调制的是( C )A 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25.激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A 多色性好B单色性好 C 吸收性强D吸收性弱26.能发生光电导效应的半导体是( C )A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27.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CCD28.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29.光电探测器的性能参数不包括(D)A光谱特性 B光照特性 C光电特性 D P-I特性30.光敏电阻与其他半导体电器件相比不具有的特点是(B)A.光谱响应范围广B.阈值电流低C.工作电流大D.灵敏度高31.关于LD与LED下列叙述正确的是(C)A. LD和LED都有阈值电流 B .LD调制频率远低于LED C. LD发光基于自发辐射 D .LED 可发出相干光32.光敏电阻的光电特性由光电转换因子描述,在强辐射作用下(A )A. γ=0.5B.γ =1C. γ=1.5D. γ=233.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区34.硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区 B可见光及紫外光谱区 C可见光区 D 可见光及红外光谱区35.光视效能K为最大值时的波长是(A )A.555nm B.666nm C.777nm D.888nm36. 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37. 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38. 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39. 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40. 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41. 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42. 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43. 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。
一、选择题( 20 分, 2 分/ 题)1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有(abcd)A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D. 灾害救援2、激光器的构成一般由(a)组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN 结材料D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时,引起的能量衰减与(abcd)有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B. 空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D. 空气中分子组成和含量4、2009 年 10 月 6 日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于(a)A. 传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D. 空间相干性好5、激光调制器主要有(abc)A. 电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D. 压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与(ac)有关A. 外加电场B.激光波长C.晶体性质D. 晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有(cd)A.连续调制B. 脉冲调制C.相位调制D. 光强调制8、光电探测器有(abc)A. 光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D. 热电探测元件9、 CCD 摄像器件的信息是靠(b)存储A.载流子B. 电荷C.电子D. 声子10、LCD 显示器,可以分为(abcd)A. TN 型B. STN 型C. TFT 型D. DSTN型二、判断题( 20 分, 2 分/ 题,对用“√”、错用“ ×”标记)11、世界上第一台激光器是固体激光器。
( T)12、在辐射度学中,辐射能量Q 是基本的能量单位,用J( 焦耳 ) 来度量。
(T )13、在声光晶体中,超声场作用像一个光学的“相位光栅”,其光栅常数等于光波波长。
(F) 14、在磁光晶体中,当磁化强度较弱时,旋光率与外加磁场强度是成正比关系。
(T)15、为了获得线性电光调制,通过引入一个固定/ 2 相位延迟,一般该调制器的电压偏置在T=50%的工作点上。
1. 一氦氖激光器,发射波长为6.328710-⨯m 的激光束,辐射量为5mW ,光束的发散角为1.0310-⨯rad ,求此激光束的光通量及发光强度。
又此激光器输出光束的截面(即放电毛细管的截面)直径为1mm ,求其亮度。
解:波长632.8nm 的光的视见函数值为=)(λV 0.238,W lm K m /683=则其激光束的光通量为:e m v V K Φ⨯⨯=Φ)(λ=683⨯⨯238.05310-⨯=0.813lm1弧度 = 1单位弧长/1单位半径, 1立体角=以该弧长为直径的圆面积/1单位半径的值的平方,则光束的发散角为1.0310-⨯rad 时的立体角为24απ=Ω=23)100.1(4-⨯⨯π=0.79610-⨯sr发光强度为:cd I v v 610035.1⨯=ΩΦ=亮度为:2cos rI AI L vv v πθ=∙==1.318212/10m cd ⨯2.已知氦氖激光器输出的激光束束腰半径为0.5mm ,波长为632.8nm ,在离束腰100mm 处放置一个倒置的伽利略望远系统对激光束进行准直与扩束,伽利略望远系统的目镜焦距mm f e 10-=',物镜焦距mm f o 100=',试求经伽利略望远系统变换后激光束束腰大小、位置、激光束的发散角和准直倍率。
解:已知束腰半径010.5w m m =,632.8nm λ=,束腰到目镜的距离为1100z m m =∴可以求得目镜前主平面上的截面半径210.50.502w w m m==⨯=波阵曲面的曲率半径: 2201221161 3.140.5(1())100(+())=-15488.857mm 100632.810w R z z πλ-⨯=+=-⨯-⨯⨯1''11111R R f-=∴将115488.857m m R =-,'10f m m =-带入得'1R :''111111115488.85710R R f=+=+--∴'19.99R mm =-由于'110.502w w mm ==,所以根据'1w 和'1R 可以求出目镜后射出的光束的束腰位置'1z 和束腰半径02w :'1020.00398w mm === '2'1'1'6122219.99z 9.99632.810(9.99)1()1()3.140.502R m m R w λπ--===-⨯⨯-++⨯ 入射光束束腰离物镜距离为mm d z z 99.99)10100(99.912-=---=-'=由2z 和02w 可以求出物镜前主面上的光束截面半径2w 和波面半径2R :20.00398 5.063w w m m==⨯= 22022222623.140.00398(1())99.99(+())=-99.99mm 99.99632.810w R z z πλ-⨯=+=-⨯-⨯⨯1对光束进行物镜变换,求出物镜后主面上的光束截面半径'2w 和波面半径'2R :'22 5.063w w mm ==''221111199.99100R R f=+=+-'2999900R mm =-由'2w 和'2R 可知:求出最后的束腰位置'2z 和束腰半径03w :'2'2'2'622222999900z 15923.18632.810(999900)1()1()3.14 5.063R mm R w λπ--===-⨯⨯-++⨯'203 5.023w m m === 扩束后远场发散角:-6''-503632.810=4.01103.14 5.023rad w λθπ⨯==⨯⨯入射时的发散角:-6-4632.810=4.03103.140.5rad w λθπ⨯==⨯⨯所以激光束的准直倍率为: 4''54.031010.054.0110T θθ--⨯===⨯3. 为使氦氖激光器的相干长度达到1km,它的单色性λλ∆是多少?解: 氦氖激光器的光波长为632.8nm 。
招聘光电子技术岗位笔试题与参考答案一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、光电子技术中的“光”指的是:A、可见光B、红外光C、紫外光D、所有电磁波答案:D 解析:光电子技术中的“光”指的是所有电磁波,包括可见光、红外光、紫外光等,因为光电子技术涉及到利用光波的特性来进行信息处理、通信、显示等技术。
2、在光纤通信中,以下哪种波长范围的光传输效率最高?A、短波长(例如:0.8μm)B、长波长(例如:1.55μm)C、中波长(例如:1.3μm)D、上述波长都可以,取决于具体应用答案:B 解析:在光纤通信中,长波长(例如:1.55μm)的光传输效率最高。
这是因为长波长光在光纤中的损耗最小,能够实现更远的传输距离和更高的传输速率。
短波长光(例如:0.8μm)在光纤中的损耗较大,而中波长光(例如:1.3μm)虽然损耗较短波长光低,但仍然不如长波长光。
因此,长波长光在光纤通信中被广泛应用。
3、下列哪种材料不属于光电子技术中常用的半导体材料?A、硅(Si)B、锗(Ge)C、砷化镓(GaAs)D、铁磁材料答案:D 解析:硅、锗和砷化镓都是光电子技术中常用的半导体材料,它们具有良好的光电特性,常用于制造光电子器件。
铁磁材料虽然在一些光电子应用中也有使用,但它们不属于半导体材料,而是磁性材料。
因此,正确答案是D。
4、在光纤通信中,以下哪个参数与光纤的传输损耗关系最为密切?A、光纤的直径B、光纤的折射率C、光纤的截止波长D、光纤的芯层与包层的相对折射率差答案:D 解析:光纤的传输损耗与光纤的芯层与包层的相对折射率差密切相关。
这个相对折射率差决定了光在光纤中传输时的全反射条件,从而影响光的传输效率。
光纤的直径、折射率和截止波长虽然也会影响光纤的性能,但它们与传输损耗的关系不如相对折射率差密切。
因此,正确答案是D。
5、题干:下列关于光电子技术的应用,不属于其范畴的是:A. 激光雷达B. 光纤通信C. 光存储技术D. 红外线加热答案:D解析:红外线加热是一种利用红外线进行加热的技术,虽然与光电子技术有一定的关联,但它主要属于热能应用领域,而非光电子技术的应用范畴。
光电子技术基础复习资料选择题1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有(abcd )A.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D.灾害救援2、激光器的构成一般由(a )组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时,引起的能量衰减与(abcd )有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B.空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D.空气中分子组成和含量4、2009年授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要是由于( a )A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D.空间相干性好5、激光调制器主要有(abc )A.电光调制器B.声光调制器C.磁光调制器D.压光调制器6、电光晶体的非线性电光效应主要与(ac )有关A.外加电场B.激光波长C.晶体性质D.晶体折射率变化量7、激光调制按其调制的性质有(cd )A.连续调制B.脉冲调制C.相位调制D.光强调制8、光电探测器有(abc )A.光电导探测器B.光伏探测器C.光磁电探测器D.热电探测元件9、CCD 摄像器件的信息是靠( b )存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子10、LCD显示器,可以分为(abcd )A. TN型B. STN型C. TFT型D. DSTN型11、可见光的波长范围为(C )A. 200—300nmB. 300—380nmC. 380—780nmD. 780—1500nm12、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CCDD. 体阵CCD和点阵CCD填空题1、黑体是指一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射。
2、色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。
其并非热辐射光源本身的温度。
3、声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动,按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射两种类型。
选择题1.光通量的单位就是( B )、A、坎德拉B、流明C、熙提D、勒克斯2、辐射通量φe的单位就是( B )A 焦耳(J)B 瓦特(W) C每球面度(W/Sr) D坎德拉(cd)3、发光强度的单位就是( A )、A、坎德拉B、流明C、熙提D、勒克斯4、光照度的单位就是( D )、A、坎德拉B、流明C、熙提D、勒克斯5、激光器的构成一般由( A )组成A、激励能源、谐振腔与工作物质B、固体激光器、液体激光器与气体激光器C、半导体材料、金属半导体材料与PN结材料D、电子、载流子与光子6、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。
适当偏置就是(D)A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置7、2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖,提到光纤以SiO2为材料的主要就是由于( A )A、传输损耗低B、可实现任何光传输C、不出现瑞利散射D、空间相干性好8、下列哪个不属于激光调制器的就是( D )A、电光调制器B、声光调制器C、磁光调制器D、压光调制器9、电光晶体的非线性电光效应主要与( C )有关A、内加电场B、激光波长C、晶体性质D、晶体折射率变化量10、激光调制按其调制的性质有( C )A、连续调制B、脉冲调制C、相位调制D、光伏调制11、不属于光电探测器的就是( D )A、光电导探测器B、光伏探测器C、光磁电探测器D、热电探测元件12、CCD 摄像器件的信息就是靠( B )存储A、载流子B、电荷C、电子D、声子13、LCD显示器,可以分为( ABCD )A、TN型B、STN型C、TFT型D、DSTN型14、掺杂型探测器就是由( D )之间的电子-空穴对符合产生的,激励过程就是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A、禁带B、分子C、粒子D、能带15、激光具有的优点为相干性好、亮度高及( B )A色性好B单色性好 C 吸收性强D吸收性弱16、红外辐射的波长为( D )、A 100-280nmB 380-440 nmC 640-770 nmD 770-1000 nm17、可见光的波长范围为( C )、A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm18.一只白炽灯,假设各向发光均匀,悬挂在离地面1、5m的高处,用照度计测得正下方地面的照度为30lx,该灯的光通量为( A )、A 、848lxB 、212lxC 、424lxD 、106lx19.下列不属于气体放电光源的就是( D )、A 、汞灯B 、氙灯C 、铊灯D 、卤钨灯20、LCD就是(A)A、液晶显示器B、光电二极管C、电荷耦合器件D、硅基液晶显示器21、25mm的视像管,靶面的有效高度约为10mm,若可分辨的最多电视行数为400,则相当于( A )线对/mm、A、16B、25C、20D、1822、光电转换定律中的光电流与 ( B ) 、A 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23、发生拉曼—纳斯衍射必须满足的条件就是( A )A 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24.光束调制中,下面不属于外调制的就是 ( C )A 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25、激光具有的优点为相干性好、亮度高及 ( B )A 多色性好 B单色性好 C 吸收性强 D吸收性弱26、能发生光电导效应的半导体就是 ( C )A本征型与激子型 B本征型与晶格型 C本征型与杂质型 D本征型与自由载流子型27、电荷耦合器件分 ( A )A 线阵CCD与面阵CCDB 线阵CCD与点阵CCDC 面阵CCD与体阵CCD D 体阵CCD与点阵CCD28.电荷耦合器件的工作过程主要就是信号的产生、存储、传输与( C )A 计算B 显示C 检测D 输出29.光电探测器的性能参数不包括(D)A光谱特性B光照特性C光电特性 D P-I特性30.光敏电阻与其她半导体电器件相比不具有的特点就是(B)A、光谱响应范围广B、阈值电流低C、工作电流大D、灵敏度高31.关于LD与LED下列叙述正确的就是(C)A、LD与LED都有阈值电流 B 、LD调制频率远低于LED C、LD发光基于自发辐射D 、LED可发出相干光32、光敏电阻的光电特性由光电转换因子描述,在强辐射作用下(A )A、γ=0、5B、γ=1C、γ=1、5D、γ=233、硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区B可见光及紫外光谱区C可见光区 D 可见光及红外光谱区34、硅光二极管主要适用于[D]A紫外光及红外光谱区B可见光及紫外光谱区C可见光区 D 可见光及红外光谱区35、光视效能K为最大值时的波长就是(A )A.555nm B、666nm C.777nm D、888nm36、对于P型半导体来说,以下说法正确的就是(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37、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38、对于光敏电阻,下列说法不正确的就是: (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39、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、频率与相位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40、对于激光二极管(LD)与发光二极管(LED)来说,下列说法正确的就是(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41、对于N型半导体来说,以下说法正确的就是(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42、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43、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。
适当偏置就是(D)A 恒流B 自偏置C 零伏偏置D 反向偏置44、有关热电探测器, 下面的说法哪项就是不正确的(C)A 光谱响应范围从紫外到红外几乎都有相同的响应B 响应时间为毫秒级C 器件吸收光子的能量, 使其中的非传导电子变为传导电子D 各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献45、为了提高测辐射热计的电压响应率,下列方法中不正确的就是(D)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46、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 lm (D)47、下列探测器的光-电响应时间,由少数载流子的寿命决定: (A)A 线性光电导探测器B 光电二极管C 光电倍增管D 热电偶与热电堆48、给光电探测器加合适的偏置电路,下列说法不正确的就是(A )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49、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: (C)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50、克尔效应属于(A)A 电光效应B 磁光效应C 声光效应D 以上都不就是51、海水可以视为灰体。
300K的海水与同温度的黑体比较(A)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52、下列探测器最适合于作为光度量测量的探测器(C)A 热电偶B 红外光电二极管C 2CR113蓝硅光电池D 杂质光电导探测器第一章填空1.以黑体作为标准光源,其她热辐射光源发射光的颜色如果与黑体在某一温度下的辐射光的颜色相同,则黑体的这一温度称为该热辐射光源的色温。
2.低压钠灯的单色性较好,常用作单色光源。
3.激光器一般就是由工作物质、谐振腔与泵浦源组成的。
4.气体激光器的工作物质就是气体或金属蒸汽。
5.半导体激光器亦称激光二极管。
6.光纤激光器的工作物质主要就是稀土参杂的光纤。
7.一切能产生光辐射的辐射源称为光源。
8.单位时间内通过某截面的所有波长的总电磁辐射能又称辐射功率,单位W。
9.以辐射的形式发射、传播或接收的能量,单位为J 。
10.按入眼的感觉强度进行度量的辐射能大小称为光能。
11.单位时间内通过某截面的所有光波长的光能成为光通量。
12.发光强度单位为坎德拉。
13.光照度单位lx。
14.热辐射光源就是使发光物体升温到足够高而发光的光源。
15.LD的发光光谱主要就是由激光器的纵模决定。
16.半导体激光器的重要特点就就是它具有直接调制的能力,从而使它在光通信中得到了广泛的应用。
三.简答1、可见光的波长、频率与光子的能量范围分别就是多少?波长:380~780nm 400~760nm频率:385T~790THz 400T~750THz能量:1、6~3、2eV2.发光二极管的优点?效率高、光色纯、能耗小、寿命长、可靠耐用、应用灵活、绿色环保。
3.气体放电光源的特点?效率高、结构紧凑、寿命长、辐射光谱可选择4.半导体激光器特点?体积小、重量轻、易调制、功效低、波长覆盖广、能量转换效率高。
5.光体放点的发光机制?气体在电场作用下激励出电子与离子,成为导电体。
离子向阴极、电子向阳极运动,从电场中得到能量,它们与气体原子或分子碰撞时会激励出新的电子离子,也会使气体原子受激,内层电子跃迁到高能级。
受激电子返回基态时,就辐射出光子来。
6.激光的特点?激光的高亮度、高方向性、高单色性与高度时间空间相干性就是前述一般光源所望尘莫及的,它为光电子技术提供了极好的光源。
7.量子井LD的特性?阈值电流很低、谱线宽度窄,改善了频率Chirp、调制速率高、温度特性好8.超高亮度彩色LED的应用?LED显示屏、交通信号灯、景观照明、手机应用、LED显示屏的背光源。
9、激光测距的优点?(1)测距精度高(2)体积小、重量轻(3)分辨率高、抗干扰能力强10.激光雷达的优点?(1)激光高度的方向性,使光束发散角很小、分辨能力大大提高。
(2)抗干扰能力强(3)体积小质量轻11.简要描述一下黑体光谱辐射出射度与波长与温度的关系?(1)对应任一温度单色辐射出射度随波长连续变化,且只有一个峰值,对应不同温度的曲线不相交。