光电技术自测题
光电技术自测题
一 填空
1在光辐射能的测量中，建立了两套参量和单位。一套参量是 ，适用于整个电磁波谱；另一套参量是 ，适用于可见光波段。
2发光强度的单位是 ，光通量的单位是 ，光照度的单位是 。
3本征吸收的长波限表达式为 。非本征吸收有 、 、 、 、 等。半导体对光的吸收主要是 。
4半导体的光电效应主要有 、 、 。 5 PN 结外加正偏电压时，耗尽区变 ，结电容变 ；PN 结外加反偏电压时，耗尽区变 ，结电容变 。
6光子探测器输出光电流为0Φ=M h e Ip ν
η，其中M 指 ，η指 。 7光电探测器噪声主要有 、 、 、 、 。
8光电探测器的积分灵敏度与采用的光源有关。通常测试光子探测器的积分灵敏度，辐射源采用 ；测试热探测器的积分灵敏度，辐射源采用 。 9激光器的基本组成包括三部分，分别为 、 、 。 10可见光波长范围 。紫外光波长范围 。红外光波长范围 。
11光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由 、 、 、 和组成。
二 单项选择
1 克尔效应属于 （ ）
A 电光效应
B 磁光效应
C 声光效应
D 以上都不是
2 海水可以视为灰体，300K 的海水与同温度的黑体比较 （ ）
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
3 下列探测器最适合于作为光度量测量的探测器 （ ）
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
4 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 （ ）
A 恒流
B 自偏置
C 零伏偏置
D 反向偏置
5 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（ ）
A 辐射照度
B 辐射亮度
C 辐射出度
D 辐射强度
6 为了探测宽度为0.5us 、重复频率为200kHz 的激光脉冲信号，若要准确保证脉冲形状，检测电路带宽至少应该大于 （ ）
A 2MHz
B 20MHz
C 200MHz
D 150MHz
7. 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
8. 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
9直接探测系统中：（）
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、相位
B探测器只响应入射至其上的平均光功率
C具有空间滤波能力
D具有光谱滤波能力
10 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
C 光电倍增管
D 热电偶和热电堆
11 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
12 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
13. 在常温下，热探测器的D*~108--109cm·Hz1/2/W ，而D* 的极限值可达到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( ) 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
14 表中列出了几种国外硅APD的特性参数。
根据表中数据，要探测830nm的弱光信号，最为合适的器件是（）
A C30817E
B C30916E
C C30902E
D C30902S
15 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
16 给光电探测器加合适的偏置电路，下列说法不正确的是( )
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
17 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
18对于P型半导体来说，以下说法正确的是（）
A 电子是多子
B 空穴是少子C能带图中施主能级靠近导带底
D能带图中受主能级位于价带顶
19若要检测10-7s的光信号，最合适的光电探测器是（）
A PIN型光电二极管
B 3DU型光电三极管
C PN结型光电二极管
D 2CR11型光电池
20对于光敏电阻，下列说法不正确的是（）
A弱光照下，光电流与光照度有良好的线性关系
B光敏面做成蛇形，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
21负电子亲和势阴极和正电子亲和势阴极相比有重要差别，其参与发射的电子是（）
A 不是冷电子而是热电子B不是热电子而是冷电子
C 既是冷电子又是热电子
D 既不是冷电子也不是热电子
22光电跟踪制导系统中为了实现对飞行目标的红外（中红外）和紫外探测辐射进行探测，最为合适的探测器是（）
A PMT和PC
B PC和PMT
C 热探测器和Si-P
D D Si-PD和热探测器
23对于激光二极管和发光二极管来说，下列说法正确的是（）
A 激光二极管只能连续发光
B 发光二极管的单色性比激光二极管的单色性要好
C激光二极管内部没有谐振腔D发光二极管辐射光的波长决定于材料的禁带宽度
24对于N型半导体来说，下列说法正确的是（）
A费米能级靠近导带底B空穴为多子
C电子为少子D费米能级靠近于价带顶
25根据光电器件伏安特性，下列哪些器件不能视为恒流源（）
A光电二极管B光电三极管C光电倍增管D光电池
26硅光电二极管适当偏置时，其光电流与入射光通量有良好的线性关系，且动态范围较大，适当偏置是指（）
A恒流B自偏置C零伏偏置D反向偏置
27光敏电阻的暗电导为2S（西门子），在200Lx的光照下亮暗电导之比为100：1，则光电导为（）
A 198S
B 202S
C 200S
D 2S
28有关热探测器，下列说法不正确的是（）
A光谱响应范围从红外到紫外有着相同的响应
B响应时间为mS量级
C器件吸收光子能量，使其中的非传导电子变为传导电子
D各种不同波长的辐射对于器件的响应都有贡献
29 CCD 摄像器件的信息是靠（）存储。
A 载流子
B 电荷
C 电子
D 光子
30利用光热效应制作的器件有（）
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
三简答题
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？
3以三相CCD为例，说明电荷包转移过程中势阱深度的调节和势阱的耦合是如何实现的？
4为什么光电二极管加正向电压时表现不出明显的光电效应？
5说明叫做 NEA？为什么 NEA 材料制成的光电阴极灵敏度极高？
6在理想情况下，只考虑信号光功率引起的散粒噪声，非相干探测和相干探测系统的信噪比分别为：
为什么说相干探测系统信噪比远高于非相干探测信噪比？
7分别指明可见光谱区和中红外光谱区的范围。
8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。
9用光敏电阻测量时，不宜用强光照射，为什么？
10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？
11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？
12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？
13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？
14在光学上对光辐射的度量建立哪两套单位？它们分别适用于什么波谱范围？
15热探测器与光子探测器的工作原理、光谱响应分别有什么不同？
16探测器的比探测率和哪些因素有关？一个探测器的灵敏度很高，是不是它的比探测率就一定很高？
17为什么光电探测器使用时要加偏置电路？画图说明光伏探测器的反向偏置电路。
18用金属材料和半导体材料做成的测辐射热计的电阻-温度系数有什么区别？举例说明它们的应用场合。
19什么是光电探测器的灵敏度？为什么测量光谱灵敏度的系统一般需要单色仪？
20光学调制主要有哪两个作用？举例说明。
21试叙述半导体发光二极管和半导体激光器在结构上的差异，以及各自特性上的差异。
四分析计算题
1下表中列出了几种国外硅APD的特性参数。
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？
雪崩光电二极管是利用 PN 结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的。当外加电压较低时，器件没有电流倍增现象；当偏压增加到接近但略低于击穿电压 UB 时，器件有很大的倍增；当偏压继续增加超过 UB 以后，暗电流的雪崩电流急剧上升导致器件会发生击穿，因而器件输出很大的噪声电流。
2利用压频变换器可以产生调频光信号，如下图所示，图（a ）为电路原理图，图（b ）为V/F 的频率-电压特性曲线。若输入),2sin(Ft Um Ui π=V Um 5.0=,Hz F 100=,求：
（1）调频信号的调制指数mf ；
（2）调频信号的带宽。
3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。
(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
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。答：波前匹配条件：在光混频器上要求信号光与本振光的偏振方向一致；必须保持信号光和本振光在空间上的角准直。
散粒噪声的表达式：由于 Φr>>Φs ，可只考虑本振光对散粒噪声的贡献。于是，探测中散粒噪声的均方功率为
本振光对散粒噪声为主要的散粒噪声源
外差信号电流均方功率为
因此，其相干探测的信噪比 SNRh 为
4下图为双频激光测长的原理图，
（1）简述其工作原理；
（2）振动速度与光学差频的关系；
（3）若对差频信号的波数计数为N ，则物体运动的位移为？
5某热探测器的探测面积Ad 为5mm 2，吸收系数α=0.8，试计算该热探测器在温度T 为77 K 、带宽为1 Hz 时的热导GR 。（)/(1067.54212K cm W ??=-σ）
6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 ，计算目标的辐射出射度。
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。 θc o s 0I I = 10、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。 工作原理：n 型半导体中多数载流子是电 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 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，从而p-n 结附近产生导带电子和价带空穴的复合，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。 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。 （6）寿命：亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的e -1时所延续的时间。 17、简述PN 结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情况）。 S i O 2 铝电极 背电极 P N ＋ － 图 发光二极管的结构图
光电技术自测题(全)电子教案
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 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（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0.24，则该激光器发出的光通量为（D） A.3.31lx B.1.31lx C.3.31lm D.1.31lm 4.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 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 ）
光电检测技术期末试卷试题大全
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NEP 2、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。） 12、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 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）
完整word版,光电技术期末复习
第一章光辐射与光源 1.1辐射度的基本物理量 1.辐射能Qe：一种以电磁波的形式发射，传播或接收的能量。单位为J（焦耳）。 2辐射通量Φe：又称为辐射功率Pe，是辐射能的时间变化率，单位为W（瓦），是单位时间内发射，传播或接收的辐射能，Φe=dQe/dt(J/S焦耳每秒) 3辐射强度Ie：点辐射源在给定方向上单位立体角内的辐射能量单位为W/sr（瓦每球面度） Ie=dΦe/dΩ. 4辐射照度Ee：投射在单位面积上的辐射能量，Ee=dΦe/dA单位为（W/㎡瓦每平方米）。dA是投射辐射通量dΦe的面积元。 5辐射出射度Me：扩展辐射源单位面积所辐射的通量，即Me=dΦ/dS。dΦ是扩展源表面dS在各方向上（通常为半空间360度立体角）所发出的总的辐射通量，单位为瓦每平方米（W/㎡）。 6，辐射亮度Le：扩展源表面一点处的面元在给定方向上单位立体角，单位投影面积内发出的辐射通量，单位为W/sr*㎡(瓦每球面度平方米)。 7光谱辐射量：也叫光谱的辐射量的光谱密度。是辐射量随波长的辐射率。 光辐射量通量：Φe（λ）：辐射源发出的光在波长为λ处的单位波长间隔内的辐射通量。 Φe（λ）=dΦe/dλ单位为W/um或W/nm。 1.2 明视觉光谱光视效率V（λ）：视觉主要由人眼视网膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的。（亮度大于3cd/m2，最大值在555nm处） 暗视觉光谱光视效率：视觉主要由人眼视网膜上分布的杆状细胞刺激所引起的。（亮度小于0.001cd/m2，最大值在507nm处） 1.3 辐射度量和光度量的对照表 辐射度量符号单位光度量符号单位 辐射能Qe J 光量Qv Lm/s 辐射通量或 辐射功率 Φe W 光通量Φv lm 辐射照度Ee W/㎡光照度Ev Lx=lm/㎡ 辐射出度Me W/㎡光出射度Mv Lm/㎡ 辐射强度Ie W/sr 发光强度Iv Cd=lm/sr 辐射亮度Le W/sr*㎡光亮度 光谱光视效率 Lv V(λ) Cd/㎡ 按照人眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φe即为光通量Φv： Φv=Km 780 380 Φe(λ)V(λ)dλ式中Km为名视觉的最大光谱光谱光视效率函数，也成为光功当量。国际实 用温标理论计算值Km为680lm/W。 光度量中最基本的单位是发光强度单位——坎德拉，记作cd，它是国际单位制中七个基本单位之一（其他几个为：米，千克，秒，安（培），开（尔文），摩（尔））。光通量的单位是流明（lm）,它是发光强度为1lm的均匀电光源在单位立体角内发出的光通量。光照度的单位是勒克斯（lx），它相当于1lm的光通量均匀的照在1m2的面积上所产生的光照度。 1.4 热辐射的基本物理量（5页） 1辐射本领：辐射体表面在单位波长间隔单位面积内所辐射的通量 2吸收率α（λ，T）:在波长λ到λ+dλ间隔内被物体吸收的通量与λ射通量之比，它与物体的温度和波长有关，
光电技术 复习题
1．利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ] 2．以下各量中不属于辐射度量的是 [ ] A. 辐出度。 B.发光强度。 C. 辐照度。 D. 辐亮度。 3．利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ] 4．以下各物中不属于光伏探测器的是[ ] 光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管 二、简单回答 1．光电池有哪些性能参数？(1)光照特性。(2)光谱特性。(3)温度特性。〔4〕频率特性。（开 路电压、内阻、电容量、寿命）。 2．光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关？放大倍数[电流增益] G=f（gδ）n。与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系 数δ以及倍增极个数n有关。 3．光子探测器有哪几种？（1）光电子发射探测器。(2) 光电导探测器。(3) 光伏探测 器。(4)光电磁探测器。 4．温差电效应包含哪几种效应？（1）塞贝克效应。（2）珀耳帖效应。（3）汤姆逊效 应· 5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型？光伏探测器按照对光照敏感结 的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型（肖特基势垒型）和异质结型。 三、简单叙述题） 2．简述热释电探测器的热释电效应。（1）某些物质自发极化选择性，表面带电，成为极性 晶体。（2）平时被自由电荷补偿而不显极性。 （3）自发极化与温度有关，当物质吸收光辐射升温时，自发极化加强。（4）而自由电荷补 偿需要较长时间。如果温度快速变化，则表面有随之变化的电荷。 3．光子探测器和热探测器特性上有何差别。 光子探测器热探测器 机理光子效应光热效应 光谱响应选择性非选择性 响应量电压、电流和温度有关量
光电技术试题
1-3章练习题 一、填空 1、光强度是指电光源在内 发射的辐通量，单位为。 2、维恩位移定律指出：当温度升高时，峰值 光谱辐出度所对应的波长向移动。当人体的温度为37℃时，辐射的峰值波长为。 3、若入射光辐射的光子能量足够大，它和金 属或半导体材料中的电子相互作用而使电子从物质表面逸出。这种现象称为。 4、为了提高光敏电阻的光电导灵敏度，要尽可能的缩短光敏电阻两极间，光敏电阻的光敏面常设计为。
5、光电二极管可分为以P型硅为衬底的 和以为衬底的2CU型两种结构 形式。 6、有一辐射功率恒为5lm的辐射光源，照射到光电探测器件上，探测器的输出电流为 0.6mA, 则器件的电流灵敏度。 7、如图所示的光电三极管的光 谱响应曲线，由图可知它的响应 范围为，峰值波长为。 8、光敏电阻的暗电导为2S，在200lx的光照射下，亮、暗电导之比为100：1，则光电导灵敏度为。
二、简答题 1、在光学上对光辐射的度量建立哪两套单位？ 他们分别适用什么波谱范围？ 2、 PIN 光敏二极管的结构有何特点，它的频响为什么很高？ 3、 硅光电池的工作原理？ 三、计算分析题 1、已知波长λ＝400nm 光的光视效率V （λ）= 0.0004 ，该波长上1W 的光功率可以产生的光通量为多少？ 2、在光敏电阻的恒流偏置电路中，已知电源电压为U bb =15V,R e =5.3K ,三极管的放大倍率为100，稳压二极管的输出电压为6V ，设光敏电租在40lx-100lx 之间γ 值不变， (1）求流过光敏电阻的电流? （2）光照度为50lx 时输出电压为8V ，此时光敏电阻为多少?（3）光照度为80lx 时输出电压为10V 光敏电阻的值为多少？（4）γ值为多少？ lg70.85;lg50.699lg80 1.9;lg50 1.699 ====；
光电技术应用及发展展望
光电技术应用及发展前景 43年前，世界上第一台红宝石激光器诞生。那是的人们可能还没有意识到，由这台激光器引发、孕育出的光电技术将会给人类的生活带来翻天覆地的变化。随着光电子技术的发展，当今社会正在从工业社会向信息社会过渡，国民经济和人们生活对信息的需求和依赖急剧增长，不仅要求信息的时效好、数量大，并且要求质量高、成本低。在这个社会大变革时期，光电子技术已经渗透到国民经济的每个方面，成为信息社会的支柱技术之一。总之，光电子技术具有许多优异的性能特征，这使得它具有很大的实用价值。而今天，光电子产业已经成为了21世纪的主导产业之一，光电子产业的参天大树上也结出了丰富的果实，它们包括但不限于光通信、光显示、光存储、影像、光信号、太阳能电池等，也可以简单地把现在的光电子产业分为信息光电子（光纤光缆、光通讯设备等）、能量光电子（激光器、激光加工成套设备、测控仪表、激光医疗设备等）和娱乐光电子（VCD、DVD等）等方面。而本文将介绍光电子技术在以下几个领域的应用前景： 光通信： 目前，光通信网络行业进入高速发展期，以光纤为技术基础的网络通信现在已经覆盖了许多地区，我国的光通信技术也走在世界前沿。2011年，武汉邮科院在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC 码相干光OFDM 1040公里传输技术与系统实验”，这一传输速率是目前国内商用最快速率（40Gb/s）的25倍。十年发展，光通信商用水平的最高单通道速率增长16倍，最大传输容量增长160倍。2005年，邮科院实现了全球率先实现在一对光纤上4000万对人同时双向通话。2011年7月29日，该院在全球率先实现一根光纤承载30.7Tb/s信号的传输，可供5亿人同时在一根光纤上通话，再次刷新了世界纪录。而正在研制中的科技开发项目，有望在2014年实现12.5亿对人同时通话。这一技术打破了美国在该领域保持的单光源传输世界纪录。在2012年的中国光博会上，新技术新产品层出不穷。随着“宽带中国”上升为国家战略，中国得天独厚的优势将使光通信制造企业信心十足。通过对各技术分支专利的分析看出，光传输物理层PHY和光核心网OCN已相对成熟和大规模商用，PHY作为各类网络传输技术的基础，既有相对成熟、淡出主流研究视野的部分，也有业界正致力于寻求最佳方案的技术点；无光源网络PON技术作为世界普遍应用的接入网技术，在“光纤到户”、“三网融合”等概念家喻户晓的今天，已成为各国基础设施建设投资中不可或缺的一部分；分组传输网PTN既是新兴技术，又得到了相对广泛的商用，其在移动回传中的应用使其成为下一代移动通信网络建设中的一种较优的可选方案，同时相应技术标准正在争议中发展，其技术发展将带来难以估量的商机；智能交换光网络ASON技术和全光网AON技术是光通信网络技术中的前沿技术，目前处于研发的活跃期。 此外，复旦大学近期研发的可见光通讯技术也是光通信的发展前景之一，通过给普通的LED 灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。使用标准的LED照明灯，哈斯与他的同事戈登·波维创建的研究小组已经达到了两米距离的130兆比特每秒的传输速度。随着白炽灯、荧光灯逐渐退出市场并被LED取代，未来任何有光的地方都可以成为潜在的LiFi数据传输源。想象一下这样的场景：在街头，利用路灯就可以下载电影；在家里，打开台灯就可以下载歌曲；在餐厅，坐在有[4]灯光的地方就可以发微博；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感的场合都可以使用，比如飞机上、手术室里等。光显示：
光电技术自测题[全]含答案解析
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
光电技术试题
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） 锁定放大器是基于 A.自相关检测理论 C B.互相关捡测理论 「 C.直接探测址子限理论 C D?相T?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 「 A ?照相机自动曝光 「 B ?飞行目标红外辐射探测 「 C.激光陀螺测址转动角速度 C D ?子弹射击钢板闪光测址 3、依据光电器件伏安特性，下列哪些器件不能视为恒流源： 「 A.光电二极管 （ B.光电三极管 C C.光电倍増管 r D.光电池 4、对于P型半导体來说.以下说法不正确的是 A?空穴为多子.电子为少子 B ?能帯图中费米能级靠近价带顶 C.光照时内部不可能产生木征吸收
' 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虽系统中.若光源采用激光二极管.激光波长632nm.输出光调制频率为1kHz,探测器为CdSe光敬电阻，后接的检测电路为帯通滤波放大器.其中心频率为1kHz.带宽为lOOHzo 这样，检测系统可以消除光敏电阻哪些噪声的影响 f噪声，热噪声 r B?产生-复合噪声，热噪声 r C?产生-复合噪声，热噪声 f噪声，产生■复合噪声 6、在非相干探测系统中 「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 C B ?检测器貝响应入射其上的平均光功率 C 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.半导体非木征吸收时，产生电子一空穴对 B.朵质半导体木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?非木征吸收时，吸收的能址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 A.热电堆的测址误差比热电偶小 B ?热电堆的测量分辨率比热电偶高 c?热电堆的光电灵墩度比热电偶高 ' D.两者均基于光热效应
光电检测技术考试试卷
光电检测技术期中考试试卷 2014 一．选择题（20分） 1．对于费米能级，以下说法不正确的是（ ） A 一个平衡的系统只能有唯一一个费米能级 B 电子占据率为时所对应的能级 C p 型半导体材料费米能级靠近价带顶 D n 型半导体材料费米能级靠近价带顶 2．负电子亲和势阴极和正电子亲和势比较有重要差别，参与发射的的电子（ ） A 不是冷电子，而是热电子 B 不是热电子，而是冷电子 C 既是冷电子，又是热电子 D 既不是冷电子，也不是热电子 3．下列器件按照响应速度由快到慢的顺序，正确的是（ ） A PIN 光电二极管 PN 结光电二极管 光电三极管 光敏电阻 B PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 光电三极管 C 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 D PN 结光电二极管 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻 4．下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定： （ ） A 光电导探测器 B 光电二极管 C 光电倍增管 D 光电倍增管 5．对于光敏电阻，下列说法不正确的是( ) A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面做成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 D 光敏电阻具有前历效应 6．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 7．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 8．表中列出了几种国外硅APD 的特性参数 根据表中数据，要探测830nm 的弱光信号，最为合适的器件是 （ ） A C30817E B C30916E C C30902E D C30902S 9．已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为uW uA S e /5=， lm A o S v /4.=，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（ ） A. 甲场灵敏度高 B. 乙场灵敏度高 C. 甲乙两场灵敏度一样高 D. 无法比较
光电检测技术与应用-郭培源-课后答案
光电检测技术与应用课后答案 第1章 1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。 （1）光电检测技术在工业生产领域中的应用：在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位…（2）光电检测技术在日常生活中的应用： 家用电器——数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器自动感应灯：亮度 检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD 医疗卫生——数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器办公商务——扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管（3）光电检测技术在军事上的应用：夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标光电检 测技术应用实例简介点钞机 （1）激光检测—激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制 困难，故用于辨伪很准确。（2）红外穿透检测—红外信号的检测红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而 对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征 有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会 不同，利用这一原理，可以实现辨伪。 （3）荧光反应的检测—荧光信号的检测荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造（含85％以上的优质棉花），假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为365nm的蓝光）的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为420－460nm的蓝光），人民 币则没有荧光反应。所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞 票的荧光反映，可判别钞票真假。 （4）纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用主要是用于根据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度，并对机器 的运行状态进行判断，比如有无卡纸等；同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。
光电技术自测题(全)
第一部分自测题 、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 、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. 3.31IX B.1.31IX C.3.31lm D.1.31lm 答案：D 4. 半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子一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
光电技术(A卷)试卷
武汉理工大学考试试题纸(A卷) 课程名称光电技术 名词解释(每小题3分，总共15分) 1. 坎德拉(Candela,cd) 2.外光电效应 3.量子效率 4.象增强管 5.本征光电导效应 填空题(每小题3分，总共15分) 1. 光电信息变换的基本形式_________________ 、_______________ 、________________ 、 2. 光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由_______ 、____ 、______ 、____ 和_____ 组成。 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 和。 4. _________________________________________________________ 产生激光的三个必要条件是 E g，要使该材料有光电子产生，其入射光波的最大波长为 5.已知本征硅的禁带宽度为 、如图1所示的电路中，已知R b=820 Q ,R e=3.3K Q,U W=4V，光敏电阻为 输出电压为6V，80lx是为9V。设光敏电阻在30~100之间的Y值不变。 试求：(1)输出电压为8V时的照度； (2) 若R e增加到6 K Q ,输出电压仍然为8V ,求此时的照度； (3) 输出电压为8V时的电压灵敏度。 四、如果硅光电池的负载为R L。(10分) (1) 、画出其等效电路图； (2) 、写出流过负载的电流方程及开路电压和短路电流; (3) 、标出等效电路图中电流方向。 五、简述PIN光电二极管的工作原理。为什么PIN管比普通光电二极管好？(10分) 六、1200V负高压供电，具有11级倍增的光电倍增管，若倍增管的阴极灵敏度S K为20uA/ lm，阴极入射
光电技术试题
光电技术试题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
命题人： 李阳 审核人： 试卷分类（A 卷或B 卷） A 五邑大学 试 卷 学期： 2012 至 2013 学年度 第 1 学期 课程： 光电子技术 课程代号： 010A1860 使用班级： AP10221、AP10222 姓名： 学号： 一、 单选题：（50分，每小题2分） 请将正确的答案填入下表中： 1、从光源的分类上分，汞灯属于：（B ） （A ）热辐射光源；（B ）气体放电光源；（C ）激光光源；（D ）电致发光光源。 2、在辐射度学的基本物理量中，描述点辐射源的辐射功率在不同方向上分布的物理量是（C ） （A ）辐射能； （B ）辐射通量；（C ）辐射强度；（D ）辐射出射度。 3、从辐射通量与光通量之间的换算关系可知，1W=（A ）lm. （A ）683； （B ）386； （C ）836； （D ）638。 4、绝对黑体的温度决定了它的辐射光谱分布，随着温度T 的升高，峰值波长 将（A ）。 （A ）向短波方向移动； （B ）向长波方向移动； （C ）不移动；（D ）随机移动。 5、日光灯是一种低压汞灯，发出波长为（ B ）nm 紫外光源，再激发荧光粉发了可见光。 （A ）283.7； （B ）253.7； （C ）353.7； （D ）333.7。 6、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 7、热释电器件是由TGS 、LiTaO 3等热电晶体材料组成的，但不论哪种材料，都有一个特定温度，称居里温度。只有（ C ）居里温度，材料才有自发极化性质。 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 试卷编号 得分 m
光电技术及应用
《光电技术及应用》期末总结 在本学期开始选课时，很惊喜的看到我院的牛憨笨院士竟然开了一门课，《光电技术及应用》，作为光电工程学院一名学生的我，果断的就选报了。 本课程由牛憨笨院士主讲，作为学院的最高领导人，他总能给我们用课件展示最新的光电类科学技术，以及以后哪方面是研究的主导。 记得院士曾给我们讲过最新关于激光科技的研究发展情况，而我这对激光有着一定的兴趣，所以自然而然的更加关注。 激光历史 世界上第一台激光器诞生于1960年，我国于1961年研制出第一台激光器，40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域。这些交叉技术与新的学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。 激光产生 物质与光相互作用的规律 光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。 1. 受激吸收 处于较低能级的粒子在受到外界的激发，吸收了能量时，跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。 2. 自发辐射 粒子受到激发而进入的高能态，不是粒子的稳定状态，如存在着可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率，自发地从高能级（E2）向低能级（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率 =（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。 3. 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出：除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。 近几年中国激光产业发展情况 激光精密切割的国产发电机转子成功地应用于三峡工程水轮发电机组，激光切割的零部件应用于航天工程……中国激光器及成套设备制造水平近年来大幅提升。 激光技术作为一种新的科学技术有着广阔的应用前景。快速、精准是其最大的优势，激光不仅能够在精密仪器上打标，也可以快速的对地毯等进行切割。激光机在现代的工业事业上功不可没。推进了工业的快速发展。 激光走进了人们的生活同时也加速了人类社会的进步。相信在不久的将来，激光将会渗透到社会生活的方方面面。 激光应用 光纤通信，光纤常被电信公司用于传达电话、构建网络等。跟传统的铜线相比光纤的信号衰减小、抗干扰能力高，。 军事科技 激光在科技、军事上的应用也有很多。 工业生产 激光在工业上的应用也非常的广泛。如激光打标、激光打孔、激光裁床、激光切割、
光电技术(A卷)试卷
图1 武汉理工大学考试试题纸（A 卷） 课程名称光电技术 一、 名词解释(每小题3分，总共15分) 1.坎德拉(Candela,cd) 2.外光电效应 3.量子效率 4. 象增强管 5. 本征光电导效应 二、 填空题(每小题3分，总共15分) 1. 光电信息变换的基本形式 、 、 、 、 、 。 2.光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由 、 、 、 和 组成。 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 和 。 4. 产生激光的三个必要条件是 。 5. 已知本征硅的禁带宽度为g E ，要使该材料有光电子产生，其入射光波的最大波长为 。 三、如图1所示的电路中，已知R b =820Ω,R e =3.3K Ω,U W =4V ，光敏电阻为R p ,当光照度为压为6V ，80lx 是为9V 。设光敏电阻在30~100之间的γ值不变。 试求：(1) 输出电压为8V 时的照度； （2）若e R 增加到6 K Ω，输出电压仍然为8V ，求此时的照度； (3) 输出电压为8V 时的电压灵敏度。 四、 如果硅光电池的负载为R L 。(10分) (1)、画出其等效电路图； (2)、写出流过负载的电流方程及开路电压和短路电流； (3)、标出等效电路图中电流方向。 五、 简述PIN 光电二极管的工作原理。为什么PIN 管比普通光电二极管好？ (10分) 六、 1200V 负高压供电，具有11级倍增的光电倍增管，若倍增管的阴极灵敏度S K 为20uA/lm ，阴极入射光的 照度为0.1Lx ，阴极有效面积为2cm 2 ，各倍增极二次发射系数均相等(4=δ)，光电子的收集率为98.00=ε， 各倍增极的电子收集率为95.0=ε 。(提示增益可以表示为N G )(0εδε=) (15分) (1) 计算光电倍增管的放大倍数和阳极电流。
《 光电子技术 》期末考试试卷(A卷)
西南科技大学2009—2010学年第1学期 《光电子技术》期末考试试卷（A卷） 学院： ___ 班级: 姓名：学号： ___________ 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 西南科技大学2009—2010学年第1学期 《光电子技术》期末考试试卷（A） 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λ。 ( F ) 14、在磁光晶体中，当磁化强度较弱时，旋光率α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/π相位延迟，一般该调制器的电压偏置在T＝50％的工作点上。( T ) 16、在磁光调制中的磁性膜表面用光刻方法制作一条金属蛇形线路，主要为了实现交替变化的磁场。( T )
光电技术的应用
引言 光电子技术确切称为信息光电子技术。20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。全世界铺设的通信光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术成为市场最大的电子产品。人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗低、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。 当今全球范围内，已经公认光电子产业是本世纪的第一主导产业，是经济发展的制高点，光电子产业的战略地位是不言而喻的。鉴于此，光电子技术应用的开发被世界各国所关注，新的应用领域也在不断发现中。 我国光电子技术和发展，从“六五”起步，开始发展以激光技术为主的光电子技术。1987年科技部把信息光电子列入“863”计划，给予支持，激光科学技术的研究和发展受到国家的很大重视，在国防建设和社会应用上起了重要作用。我国光电子产业的原始基础是军事光学，军用光电子学和红外技术。自60年代以来，我国依靠自己的力量，研制出“神龙”高功率激光装置，激光分离同位素装置，军用靶场激光经纬仪，激光卫星测距仪，高速摄影机，红外扫描仪等重要的军用光电子设备，并在此过程中，形成了实力雄厚的10多个光电子技术研究基地。70年代末，光纤通信的研究和开发也在我国兴起。80年代中期光盘技术和光电平面显示技术也得到发展。我国在"八五"计划期间对一些光电器件企业进行了技术改造，已在"九五"计划中产生了效益。例如，12英寸彩色液晶显示屏已经在1996年投产。国家重大成套通信设备2.5Gbps同步数字系列（SDH）光通信系统，于1997年研制开发成功，现已广泛应用于国家通信骨干网的建设[1]。 总之，我国的光电子技术经过“七五”入轨，“八五”攻坚和“九五”拼搏，在信息光电子方面取得了可喜的成绩。而我国光电子技术理论的迅速发展，更为该领域的可持续发展奠定了坚实的基础。理论是发展的基础，发展是理论的延续。对于较新兴的技术领域更是如此。近年来，我国光电子技术理论论文发表数量逐年增加，论文年平均增长率在光电子技术领域的所有专业中最高，这为光电子技术的进一步发展和产业化奠定了厚实的基础。
光电技术复习资料
1、设受光表面的光照度为100lx ，能量反射系数0.6，求该表面的光出射度和光亮度（假定该表面为朗伯辐射体）。（θ cos dS dI L v v =）解：设受光表面光谱反射率相同，则每单 位表面反射的光通量为 601006.0=?==入反ρφφLm/m 2 这也就是该表面的光出射度M v 。 对朗伯辐射体，其光亮度v L 与方向无关，沿任意方向（与法线方向成θ角）的发光强度θI 与法线方向发光强度0I 之间的关系为θθcos 0I I = 每单位面积辐射出的光通量除以π即为其光亮度： 1.1914 .360 cos 1 ==== ==πφθv S v v v dS dI dS dI L C d /m 2sr 附：朗伯体法向发光强度I 0与光通量v Φ的关系 由定义，发光强度Ω Φ= d d I v ，所以在立体角Ωd 内的光通量：?θθθd d I Id d v sin cos 0=Ω=Φ在半球面内的光通量 ??== Φπ ππ?θθθ20 02 /0 sin cos I d d I v 2、计算电子占据比F E 高2KT 、10KT 的能级的几率和空穴占据比F E 低2KT 、10KT 能级的几率。 解：能量为E 的能级被电子占据的概率为 ) exp(11 )(kT E E E f F n -+= E 比E f 高2kT 时，电子占据比：1192.011) 2exp(11 2=+=+=e kT kT f e E 比E f 高10kT 时，电子占据比：5 10 1054.411-?=+=e f e E 比E f 低2kT 时，空穴占据比：1192.011 ) exp(112 =+=-+=e kT E E f f p E 比E f 低10kT 时，空穴占据比： 5 10 1054.411-?=+=e f p
07级光电技术复习题
一、选择 1．利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ] 2．以下各量中不属于辐射度量的是 [ ] A. 辐出度。 B.发光强度。 C. 辐照度。 D. 辐亮度。 3．利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ] 4．以下各物中不属于光伏探测器的是[ ] 光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管 二、简单回答 1．光电池有哪些性能参数？(1)光照特性。(2)光谱特性。(3)温度特性。〔4〕频率特性。（开 路电压、内阻、电容量、寿命）。 2．光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关？放大倍数[电流增益] G=f（gδ） n。与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系 数δ以及倍增极个数n有关。 3．光子探测器有哪几种？（1）光电子发射探测器。(2) 光电导探测器。(3) 光伏探测 器。(4)光电磁探测器。 4．温差电效应包含哪几种效应？（1）塞贝克效应。（2）珀耳帖效应。（3）汤姆逊效 应· 5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型？光伏探测器按照对光照敏感结 的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型（肖特基势垒型）和异质结型。 三、简单叙述题） 2．简述热释电探测器的热释电效应。（1）某些物质自发极化选择性，表面带电，成为极性 晶体。（2）平时被自由电荷补偿而不显极性。 （3）自发极化与温度有关，当物质吸收光辐射升温时，自发极化加强。（4）而自由电荷补 偿需要较长时间。如果温度快速变化，则表面有随之变化的电荷。 3．光子探测器和热探测器特性上有何差别。 光子探测器热探测器 机理光子效应光热效应 光谱响应选择性非选择性 响应量电压、电流和温度有关量