2002-2003-2光电检测试题的来源
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光电操作师考试试题题库光电操作师考试试题题库涵盖了光电技术的理论知识、实操技能以及相关行业标准。
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。
光电检测期末考试试卷一、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强度无关,而与入射光的频率有关。
(对/错)2. 光电管的灵敏度与阴极材料的逸出功有关。
(对/错)3. 光敏电阻在光照下电阻值会发生变化,这种变化是可逆的。
(对/错)4. 光电倍增管的增益与阳极电压无关。
(对/错)5. 光纤通信中,单模光纤比多模光纤具有更高的带宽。
(对/错)6. 激光的相干性比普通光源的相干性要好。
(对/错)7. 光电二极管的响应速度比光电三极管快。
(对/错)8. 光电池的输出电压与光照强度成正比。
(对/错)9. 光通信中,波分复用技术可以提高通信容量。
(对/错)10. 光纤的损耗主要来源于材料吸收和散射。
(对/错)二、填空题(每空1分,共20分)1. 光电效应的条件是入射光的频率必须大于或等于材料的_________。
2. 光电倍增管的工作原理基于_________效应。
3. 光纤通信中,_________光纤可以实现信号的放大。
4. 激光器的工作原理基于_________放大。
5. 光电池的工作原理基于_________效应。
6. 光纤的折射率分布为_________型时,只能传输单一模式的光信号。
7. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而_________。
8. 光电倍增管的增益与_________电压有关。
9. 光纤通信中,_________复用技术可以提高通信容量。
10. 光电二极管的响应波长范围取决于材料的_________。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述光电效应的基本原理及其应用。
2. 描述光纤通信的基本原理,并说明其主要优点。
3. 解释激光的相干性,并讨论其在实际应用中的意义。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 给定某光电二极管的光电流与光照强度的关系为I = kP,其中I为光电流,P为光照强度,k为比例常数。
若在光照强度为P1时,光电流为I1;在光照强度为P2时,光电流为I2。
一、填空题1、光具有的性质(波粒二象性)2、光电检测技术研究的内容(信息变换技术)、(电信号处理技术)3、光源调制通常分为(机械调制)和(电调制或内调制)和(外调制)4、激光的形成必须满足(粒子数反转)、(谐振腔共振)、(阈值条件)5、为了提高光电二极管的响应频率,应适当加大(反向偏压)6、光敏电阻受(温度)影响大、通常工作在(低温)环境下7、光电技术是(光学)和(电子技术)相结合而产生的一门新兴检测技术、它是利用(光电子技术对光信息)进行检测8、假设调制盘的转速是N转/分,得到调制光的频率为f,则调制盘的孔数是(60f/N)二、判断题相干长度只与光波但色性有关,与其波长无关(×)1,(√)2(√)3(√)4(√)5(×)6(√)7(×)8(√)倒置望远镜系统对激光束发射角有缩小的作用(√)三、简答1、简述半导体的工作原理,它有哪些特点?对工作电源有什么要求?半导体激光器(LD)工作原理:半导体材料是LD的激活物质,在半导体的两个端面精细加工磨成解理面而构成谐振腔。
半导体p-n结在内建电场下达到平衡;当外加正偏压时,外加电压削弱内建电场,使空间电荷区变窄,载流子的扩散运动加强,构成少数载流子的注入,从而在p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合,复合产生能量释放,部分以光的形式释放出来,由于解理面谐振腔的共振放大作用实现受激反馈,实现定向发射而输出激光。
特点:体积小、重量轻、寿命长、具有高的转换效率,从紫外到红外均可发光,输出功率从几mw到几百mw,在脉冲输出时,可达数W,单色性比He-Ne激光器差。
对工作电源的要求是稳定2、光源选择的基本要求有那些?①源发光的光谱特性必须满足检测系统的要求。
按检测的任务不同,要求的光谱范围也有所不同,如可见光区、紫外光区、红外光区等等。
有时要求连续光谱,有时又要求特定的光谱段。
系统对光谱范围的要求都应在选择光源时加以满足。
②光对光源发光强度的要求。
《光电检测技术-题库》(2)讲课讲稿《光电检测技术-题库》(2)《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。
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。
光电检测技术试题及答案光电检测技术试题及答案1、光电器件的基本参数特性有哪些?(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NEP2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的形成、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部分组成(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的基本功能是什么?(电荷 CCD的基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。
扬州市2002-2003学年度第二学期调研测试试题(一)高三物理 2003.3本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,第I 卷1至2页(第1至10题),第II 卷3至8页(第11至20题)共150分,考试时间120分钟。
第I 卷(选择题 共40分)注意事项:1、 答第I 前,才生务必将本人的学校、班级、姓名、学号、考试号填在第II 卷的密封线内。
2、 将第I 卷上每小题所选答案前的字母标号填写在第II 卷卷相应的答题栏内,在第I 上答题无效。
3、 考试结束,只交第II 卷。
一、选择题 (本题共10小题;每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,错选或不选得0分。
)1、 沙尘暴是土地沙化形成恶劣气象现象,发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄、发暗,产生这种现象的原因是:?A . 只有波长较长的一部分光,才能到达地面B . 只有波长较短的一部分光,才能到达地面C . 只有频率较长的一部分光,才能到达地面D . 只有频率较短的一部分光,才能到达地面2、 下列关于日光灯镇流器的论述正确的是:A .镇流器是接在交变电流电路中的自感线圈B .镇流器在日光灯电路中,仅起降压限流作用C .镇流器在日光灯电路中,仅起产生暧间高压作用E . 镇流器在日光灯电路中,可起产生暧间高压和降压限流作用3、 某放射性元素放出β射线,它的波长最接近于下列哪个数量级?(已知电子质量为kg 31101.9-⨯,普朗克常量为S J ⋅⨯-341063.6)A .10-13mB .10-11mC .10-9mD .10-7m4、 磁铁的磁性变弱,需要充磁,充磁的方式有两种,甲图是将条形磁铁穿在通电螺线管中,乙图是将条形磁铁夹在电磁铁之间,a 、b 和c 、d 接直流电源,下列接线正确的是:A . a 接电源正极,b 接电源负极,c 接电源正极,d 接电源负极B .a 接电源正极,b 接电源负极,c 接电源负极,d 接电源正极C. a接电源负极,b接电源正极,c接电源正极,d接电源负极D.a接电源负极,b接电源正极,c接电源负极,d接电源正极5、春天有许多游客放风筝,会放风筝的人,可使风筝静止在空中,以下四幅图中AB代表风筝截面,OL代表风筝线,风向水平,风筝可能静止的是6、传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件,在自协控制中有着相当广泛的应用。
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______。
光电工程考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案:B2. 光电效应中,光电子的最大动能与入射光的频率成正比,这是哪位科学家的发现?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案:B3. 下列哪种材料不适合用于制造光电探测器?A. 硅B. 锗C. 铜D. 硒答案:C4. 光纤通信中,光信号的传输介质是什么?A. 空气B. 真空C. 玻璃D. 水答案:C5. 激光的产生原理是基于哪种物理现象?A. 光电效应B. 康普顿散射C. 受激辐射D. 多普勒效应答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式______来表示。
答案:c = λν2. 光电效应中,当入射光的频率大于金属的截止频率时,会发生______。
答案:光电效应3. 光纤的折射率分布通常采用______型结构。
答案:梯度折射率4. 激光器中,工作物质被泵浦到高能级后,通过______过程释放能量。
答案:受激辐射5. 光电探测器的响应时间通常与材料的______有关。
答案:载流子寿命三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述光电效应的基本原理及其应用。
答案:光电效应是指光照射到物质表面时,物质中的电子被光子激发出来的现象。
其基本原理是光子的能量被物质表面的电子吸收,当光子的能量大于电子的逸出功时,电子就能从物质表面逸出。
光电效应的应用非常广泛,包括光电探测器、光电倍增管、太阳能电池等。
2. 描述光纤通信的基本原理及其优缺点。
答案:光纤通信是利用激光在光纤中传播的特性进行信息传输的一种通信方式。
其基本原理是将激光信号通过光纤传输到接收端,然后通过光电探测器将光信号转换为电信号。
光纤通信的优点包括高带宽、低损耗、抗干扰能力强等;缺点则包括成本较高、需要专业的安装和维护等。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知激光器的输出功率为100mW,求其对应的光子数流强度。
光电操作考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光电效应中,光电子的最大动能与入射光的频率成正比,这一现象最早由哪位科学家提出?A. 普朗克B. 爱因斯坦C. 牛顿D. 波尔答案:B2. 下列哪种材料不适合作为光电探测器的材料?A. 硅B. 锗C. 石墨D. 硒答案:C3. 光电倍增管的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 康普顿效应C. 光电导效应D. 光致发光效应答案:A4. 光电二极管的响应波长范围通常是多少?A. 200nm-1100nmB. 400nm-700nmC. 800nm-1600nmD. 1000nm-2500nm答案:A5. 光电传感器的灵敏度与下列哪个因素无关?A. 入射光的强度B. 传感器的温度C. 传感器的尺寸D. 传感器的电源电压答案:D6. 在光电效应中,光电子的动能与入射光的波长成什么关系?A. 正比B. 反比C. 无关D. 先增加后减少答案:B7. 光电传感器的输出信号通常是什么形式?A. 数字信号B. 模拟信号C. 光信号D. 声音信号答案:B8. 光电效应中,光电子的最大动能与入射光的强度有什么关系?A. 正比B. 反比C. 无关D. 先增加后减少答案:C9. 光电传感器的响应时间通常与下列哪个因素有关?A. 入射光的波长B. 传感器的温度C. 传感器的材料D. 传感器的电源电压答案:C10. 光电效应中,光电子的发射与入射光的极化方向有什么关系?A. 正比B. 反比C. 无关D. 极化方向影响发射效率答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 光电效应中,光电子的最大动能与入射光的______无关。
答案:强度2. 光电倍增管的增益可以达到______数量级。
答案:10^63. 光电二极管在没有光照时,其工作状态为______。
答案:截止4. 光电传感器的灵敏度通常与入射光的______成正比。
答案:波长5. 光电效应中,光电子的动能与入射光的频率成______。
光电检测技术考试复习范围
1、扫描电镜的特点?
2、比较钨灯丝扫描电镜和场发射扫描电镜的优缺点?
3、举例说明扫描电镜在不同领域的应用。
4、什么是X衍射?衍射花样的特点?
5、X射线衍射仪的组成,成像原理和特点是什么?
6、X射线光电子谱仪(XPS)的特点?
7、X射线光电子谱仪(XPS)的基本原理?
8、X射线光电子谱仪(XPS)的能量校正?
9、X射线光电子谱仪(XPS)的谱线类型及分析?
10、X射线光电子谱仪(XPS)的谱线的识别?
11、激光拉曼光谱的基本原理?
12、比较拉曼散射中的Stokes线和反Stokes线?
13、红外光谱与Raman光谱比较?
14、拉曼散射光谱的优缺点?
15、拉曼光谱仪使用中的注意事项?
16、红外吸收光谱的产生条件?
17、红外吸收光谱中分子振动的形式?
18、红外吸收峰增多或减少的原因?
19、红外测量时,影响基团频率位移的因素有哪些?
20、烯烃,芳香烃的红外吸收谱的特点?。
光电检测试题1>课程试卷6200 /200 学年第一学期《光电信息技术》课程试卷6 学号_____姓名_____得分_____任课教师_____1. 什么是声光效应,试述利用声光效应实现位相调制的原理。
(15分)2. 举例说明脉冲法测量物理量的原理(脉宽法、相位法、频率法)。
(15分)3.试用光电耦合器组成如下逻辑电路(画出电路图)。
(15分)F?A?B?C4. 如右图所示,设光敏电阻的暗阻为108欧,亮阻为104欧,E =12V,为使其输出电压U的变化最大,求:(1)R及最大的输出电压变化ΔU。
(2)若光敏电阻的最大耗散功率为 100 mW,它的极限电压为100 V,求容许的最大E为多少伏?(15分)5. 试设计一台光电防盗报警装置,要求 ( 40分 ) ( 1 )叙述防盗报警原理 ( 2 )画出原理方框图 ( 3 )画出电子线路图( 4 )要有防干扰,以防误报 ( 5 )要有延时装置>课程试卷6200 /200 学年第学期《光电信息技术》课程试卷6参考答案1.解光波在传播时被超声波衍射的现象叫做声光效应,光束与声束之间的相互作用而导致光束的偏转,以及光束在偏振、振幅、频率及相位上的变化。
如图,容器3中,超声波形成驻波,因而液体的折射率周期性地变化,相当于一个立体光栅。
所以当光线从不同的光学路径由液体中射出来后就有了光程差。
从而在物镜的焦面上形成了衍射图像。
只要接适当的交变电源,使立体光栅的参数周期性的变化,那么光在衍射图像中的分布也会呈周期性的变化。
这就是声光效应实现相位调制的原理。
2.解1)脉宽法被测物L在传送带上以速度V前进,光电传感器将物体的长度L转换成脉宽来开启门电路,计数器将记下与脉宽对应的高频脉冲数N,则L=vt=vkN=kN 2)相位法带有测距功能的望远镜发射回一束调制的脉冲激光,再接收来自被测物的反射光,发射信号和接受信号的相位差反映了被测物的距离。
3)频率法在转动轮上贴有反射片,光电传感器可接受到与转速相对应的光脉冲。
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()。
电子与通信技术:光电检测技术考试答案(题库版)1、单选半导体中施主能级的位置位于()中。
A.禁带B.价带C.导带D.满带正确答案:A2、填空题真空光电器件是基于()效应的光电探测器件。
正确答案:光电发射3、(江南博哥)单选Sb-Cs材料,主要用于()变像管光阴极。
A.红外B.紫外C.可见D.X射线正确答案:B4、单选充气卤钨灯是一种()。
A.气体光源B.热光源C.冷光源D.激光光源正确答案:B5、问答题除光电变换之外有放大作用的光电探测器有哪些?其中结型器件有哪些?正确答案:1)光电三极管光电倍增管雪崩二极管2)光电三极管雪崩6、单选像管中()的出现和使用,成为了第三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;正确答案:A7、单选PN结光生伏特效应()。
A.电子集中的P区B.电子集中的N区结表面C.电子集中的P区表面D.电子集中的N区表面正确答案:B8、单选光照一定,短路电流与入射光波长的关系,属光电池的()特性。
A.频率B.伏安C.光谱D.温度正确答案:C9、单选N型半导体的费米能级处于禁带()。
A.中间B.上部C.下部D.不确定.正确答案:B10、填空题使物质电导率发生变化,称为()正确答案:内光电效应11、填空题功率谱大小与频率无关的噪声称为()正确答案:白噪声12、问答题根据检查原理,光电检测的方法有哪四种?正确答案:直接作用法;差动测量法;补偿测量法;脉冲测量法。
13、名词解释响应度(或称灵敏度)正确答案:是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。
14、填空题人眼的明视觉完全由()细胞起作用。
正确答案:锥状15、单选硅光电二极管与硅光电池相比,前者比后者不正确的说法是()A.衬底掺杂浓度高;B.电阻率高;C.光敏面小;D.前者反偏后者无偏;正确答案:A16、单选属于相干光源的是()。
A.气体放电灯B.黑体辐射器C.固体激光器D.发光二极管正确答案:C17、填空题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和()方式的信息变换。
1.辐射度量与光度量的关系和区别2.视见函数与光谱光视效能(1)视见函数的定义和特性。
(2)最大光谱光视效能的意义。
3.半导体特性(1)半导体的3大特性;(2)本征半导体定义和特性;(3)P型半导体和N型半导体特性。
光电效应、量子效率、信噪比1.写出量子效率定义,并给出公式推导2.写出光电效应的定义、并对光电效应进行分类,同时举出各种类型所对应的器件光电探测器参数定义1.给出光敏电阻的光电导灵敏度Sg的定义和公式。
并由此导出弱光照时,光敏电阻的伏安特性公式。
2. 给出等效噪声功率(ENI)的定义和公式。
3. 光电检测器件的主要噪声有:(),(),(),()。
其中()不是白噪声。
4. 给出响应度的定义和公式。
简述能带理论1.写出能带理论中的价带、导带和禁带的定义,画出能带示意图,并在图中标出各能带的位置可见光波段可见光波长范围是多少?光源相关习题1.给出LED的发光效率的定义和公式2.简述LED的结构和发光机理3.激光产生的三个条件是:——————————————————————,——————————————————————,——————————————————————。
电荷耦合器件作业1.简述三相线阵CCD电荷转移的原理过程D是一种电荷耦合器件(Charge Coupled Device),CCD的突出特点:是以————作为信号,而不同于其它大多数器件是以————或者————为信号。
CCD的基本功能是————————————————————————。
CCD工作过程的主要问题是—————————————————————————————————————光电池电路分析1.以光电池为例,给出光伏型器件的三种电路形式。
针对无偏置型输入电路形式,从光电池输出电流出发,分析给出光伏型器件的四种工作状态及其特点。
恒流源型缓变光信号检测电路设计1.从恒流源型器件的伏安特性曲线折线化开始,完整写出缓变光信号检测电路设计的解析计算法步骤和公式推导。
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。
光电检测B 卷答案一、填空题(每空一分,共15分)1、折射率有关2、1μm3、us π4014、短5、模拟量信息变换 模/数信息变化6、光电子发射效应 光电导效应 光伏特效应7、信息的获得、变换、处理和显示部分组成8、大 差二、判断题(每题一分,共10分)1、√2、×3、√4、×5、×6、√7、√8、√9、× 10、×三、简答题(每小题6分,共30分)1、自发辐射:在没有任何的外界作用,粒子从高能态E 2自发地辐射到低能态E 1,同时发射出频率为ν、能量为12E E -=ην的光子,这个过程叫自发辐射。
所形成的光波相位不同,偏振方向不同,每个粒子所发出的光可能沿所有可能的方向传播。
受激吸收:处在下能级E 1的粒子受到外来能量为12E E -=ην的光子的作用,吸收这个光子而跃迁到E 2能级的过程,称为受激吸收。
受激辐射:处在上能级E 2的粒子受到外来能量为12E E -=ην的光子的激励而跃迁到E 1能级,并发射一个与外来光子一模一样的光子,这个过程称为受激辐射。
受激辐射的光子与外来光子具有相同的频率、相位、传播方向和偏振态。
2、半导体激光器和发光二极管在发光机理上没有太多的差异,在结构上,半导体激光器需要有两个与结平面垂直的解理面形成激光器谐振腔。
而在特性上半导体激光器具有激光的特点,而发光二极管为普通光源。
3、光电器件的光电增益与带宽之积为常数,即常数=∆f M ,当器件的响应时间越长,则带宽越窄,灵敏度越高。
4、硅光电池的内阻为动态结电阻,与它两端的电压变化与通过它的电流变化的比值有关。
在一定的光通量情况下,在伏安特性的弯曲位置点,即最佳负载位置,其输出功率最大。
5、光电三极管的集电极电流不止是受基极电路的电流控制,还受光的控制,在原理上可以看成是在普通光电三极管的基极和集电极之间接入一个硅光电二极管,即光电二极管的电流得到放大,所以光电三极管的电流比光电二极管大很多倍。
光电检测复习资料(有答案)光电检测复习资料简答(6′×5)长波限实际值小于理论值的原因LED为何正偏,光电二极管为何反偏光电池特性曲线分析用PSD测量两平面的相对平行度环境监测计算(10′×5)光敏电阻光电二极管光电倍增管视场角填空(1′×20)1.ZeS基于场致发光。
2.砷化镓禁带宽度1.44,那么其长波限为_861.11nm_(),实验值测得的长波限是1000nm,原因是1在振荡过程中,经多次反射后,长波和短波吸收不一样,短波更易被吸收,长波被吸收少。
2随着PN结的温度的升高,波长向长波方向移动。
3.已知Δf的值为1,量子效率η的值为1,那么直接检测的最小功率相当于2个光子,相干检测的最小功率相当于1个光子。
()4.求量子效率:5.如果两块光栅的栅距均为P=0.2mm,两光栅的栅线夹角为θ=1°。
所形成的莫尔条纹的宽度__11.46mm__()。
若光电探测器件测出莫尔条纹共走过12个,两光栅相互移动的距离___2.4mm__(L=NP)。
6.SI(λ)=Iλ/dPλl,这称为光谱灵敏度。
用相位测距法测量距离,设被测距离最大范围为10Km,要求测距精度为1cm,而各尺的测量精度为1‰。
试给出测尺的个数以及各测尺的长度和频率。
如果题目精度为1%,那么需要三把尺子,一把10KM,能精确到100m。
还需要一把100m的尺子,能精确到1m,再要一把1m的,能精确到1cm。
综上需要三把尺子。
对应工作频率.第三章P52,第六题。
用CdS光敏电阻用做光电传感器,光敏电阻最大功耗为300mW,。
(电子电荷量e:1.6×10-19,普朗克常量h:6.63×10-34)(主要涉及公式:)(,ΔU=ΔI×RL)。
A. 禁带B. 价带C. 导带D. 满带3.在给定λl~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( B ).A. 辐射效率B. 发光效率C. 光谱功率D. 空间光强4. 热效应较大的光是( C ).A. 紫光B. 红光C. 红外D. 紫外5.结型光电器件与三极管连接,保证放大,要接在( C ).A.集射极间短路B. 基集极间短路C. 基射极间正偏D. 基集极间反偏6. 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7. 波长为10 μm的光线属( C )。
A. 近红外线B.中红外线C. 远红外线D.极远红外线8.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> n19.波长为1mm的波属于( B ).A. 远红外线B. 太赫兹波C. 可见光D. X射线10.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11.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12. 下列光源中,最佳的彩色摄影用光源是( A ).A.氙灯B.氢灯C.汞灯D.汞氙灯13. 光的发射,属于受激发射的器件是( A ).A. LDB. LEDC. CCDD. PMT14.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15.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16.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17.光通量是辐射通量的( A )倍.A. 683B. 1/683C. 863D. 1/86318.AB C D19 DA. 氙灯B. CO2激光器C. 氦氖激光器D. 飞秒脉冲激光器20.面阵CCD主要是通过( A )工作.A. 电荷B. 电压C. 电流D. 电阻二、多项选择题(每题2分,共10分)1. 光电效应有(ABCDE )。
一.判断对错
1.入射光在两介质分界面的反射率与介质折射率的差值有关。
2.只要入射角大于一定值,就会发生全反射。
3.相干长度只与光波单色性有关,而与其波长无关。
4.温度越高,热辐射的波长就越短。
5.半导体激光器的光斑质量比He-Ne激光器的差。
6.光电探测器件输出的信号只有比噪声大时,测量才能进行。
7.光电探测器件的1/f噪声是一种低频噪声。
8.提高载流子平均寿命能同时提高光电导器件的增益及其截止频率。
9.雪崩管的工作偏压一般不超过10V。
10.光电三极管的增益比光电二极管大,但其线性范围比光电二极管小。
11.有基极引线光电三极管可作为光电二极管和无基极引线光电三极管使用。
12.光电池的频率特性很差。
13.对光源进行调制即可消除光源波动及背景光干扰的影响。
14.补偿法测量比差动法响应慢,但通常精度更高。
15.光电二极管阵列中各单元面积减小,则其信号电流和暗电流同比例减小。
16.阵列器件输出的信号是数字信号。
17.投影法图像测量中分辨率与阵列单元间隔有关,与单元数量无关。
18.阵列器件与PSD可互换使用。
19.光纤传光时,其子午光线数值空径比非子午光线数值空径大。
20.单模光纤芯径通常与自聚焦光纤相差不大。
二.简答题
1.有哪些方法能从自然光中获得振光?
2.比较半导体激光器与He-Ne激光器的光斑质量差别,并说明原因。
3.光电探测器主要有哪些噪声,有哪些措施可采用?
4.说明影响光电导器件的增益的因素有那些?
5.光电二极管有哪些使用方式?各有何特点?
6.光伏效应器件应用中要注意哪些问题?
7.说明相关滤波与带通滤波有哪些异同点?
8.光源调制有哪些方法?各有何特点?
9.与阵列器件相比,PSD器件有何特点?
10.何为自聚焦光纤?它有哪些特性?
11.光纤与光源的耦合有哪些方式?各有何特点?
12.提高强度调制型光纤传感器的精度和长期稳定性的方法有哪些?
三.详细说明光电二极管有哪些使用方式?作出电路原理图并说明各自特点及应用范围。
四.作出补偿法光电检测系统原理图,并说明其特点及应用范围。
五.详细说明PSD使用中有哪些影响因素?其影响是怎样的?
六.有10mm工件,要求用线阵CCD测量,分辨率优于5u,信号处理可对CCD 单元进行2细分,推出用投影法测量时对CCD的参数要求。
若CCD单元间隔为15u,用什么方法可进行测量,对系统参数有什么要求?。