光电技术期末考试题1及答案1
光电技术试题和答案
三、名词解释：1、传感器：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置;2、重复性：用本方法在正常和正确操作情况下,由同一操作人员,在同一实验室内,使用同一仪器,并在短期内,对相同试样所作多个单次测试结果,在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值3、线性度：测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值比例关系线性关系的一种度量;2、正压电效应答：压电效应：某些电介质物体在沿一定方向受到压力或拉力作用时发生变形,并且在其表面上会产生电荷,若将外力去掉,它们又重新回到不带电的状态;具有压电效应材料有石英晶体、人工制造的压电陶瓷、锆钛酸铅等;逆压电效应：是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象四、简答题1、解释什么是传感器传感器的基本组成包括哪两大部分这两大部分各自起什么作用答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置;通常传感器由敏感元件和转换元件组成;敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分;2、什么是传感器的静态特性,描述静态特性的技术指标有哪些答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系;与时间无关;主要性能指标有：线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和量程等;3金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的;4简要说明电容式传感器的工作原理;答：电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化;传感器有动静两个板板,板板间的电容为;;;;;;当动板板运动或极板间的介质变化就会引起传感器电容值的变化,从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器;5、什么是电涡流效应答:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内将产生呈漩涡状的感应电流,此电流叫电涡流,这种现象成为电涡流;6、石英晶体x、y、z轴的名称及其特点是什么X轴叫做电轴,y轴叫做机械轴,z轴叫做光轴;通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”,而把沿机械轴y方向上的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;沿z轴方向的力作用时不产生压电效应;7、画出压电元件的两种等效电路8、画出压电式传感器中采用电荷放大器的电路图,并分析证明输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响;9．试说明压电式传感器中,压电片并联和串联后对测量的影响;答：压电元件能够方便地组合应用,起到提高电压输出灵敏度的作用,这是压电式传感器的一个特点;组合的基本方式有串联和并联;并联的特点是：输出电压相等,电容相加,总电荷量相加,因此输出的电荷量增加,适用于电荷输出场合;串联的特点是总电荷量不变,电压相加,电容减小,因此,电灵敏度提高,适用于电压输出场合10. 什么是霍尔效应答：在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应,是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的;产生的电势差称为霍尔电压;11．光电效应有哪几种与之对应的光电元件各有哪些答：光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种;基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等；基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等；基于光生伏特效应的光电元件有光电池等;12、什么是内光电效应列举几种基于内光电效应工作的光电器件不少于三个;答：在光线作用下,物体的导电性能电阻率发生变化或产生光生电动势的现象称为内光电效应;包括光电导效应和光生伏特效应13、什么是外光电效应什么是内光电效应在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应;当光照射在物体上,使物体的电阻率ρ发生变化,或产生光生电动势的现象叫做内光电效应;根据工作原理的不同,内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类;。
光电检测技术期末考试试卷
光电检测技术期末考试试卷1、光具有的一个基本性质是波粒二象性。
2、光电检测技术研究的主要内容是信息变换技术电信___________________ 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O ---------6、光敏电阻受温度影响大，通常工作在低温环境___________________ 下。
7、光电检测技术是光学与电子技术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、假设调制盘的转速为N转/分，得到调制光的频率为f,则调制盘的孔数为60f/N。
------学年第一学期期末考试试卷2009-2010.、填空题（共13分.毎小题1分）1、光纤传输损耗分类为______________ 、_______________ . _______________________ _________________ 、 ____________________ 以及_______________________________2、线性光列阵有•两种基本形式，一是________________ ,二是_________________ o3、为保证测呈的高将度，光扫描检测系统.必须满足三点基本要求；第一，_________________________________________________________________________緒一刑一9 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 第三，_________________________________________________________________________ 4、纳米扫描测虽系统要解决的关键是______________________________________________ 以及___________________________________________________________________________二、判断正确与错谋（正确的标T.错谋的标F,共8分，毎题2分）1、相关测呈和匹配滤波是从频率域来考虑的。
光电技术考试试卷
1、当物质中的电子吸收足够高的光子能量，电子将逸出物质表面成为真空中的自由电子，这种现象称为（B） P20A 、内光电效应B 、外光电效应C 、光磁电效应D 、光子牵引效应2、已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，则该材料的禁带宽度为（ A）A 、 0.886eVB 、 1eVC 、 2eVD 、 1.3eV(A)3、电磁波谱中可见光的波长范围为A 、 0.38~0.78umB 、 0.38~1umC 、 1~3umD 、 8~12um判断题 ( 每题 10分, 共 5题)4、光通量的单位是坎德拉(×)正确不正确5、黑体的发射率是一个小于1的常数。
( × )正确不正确6、当热辐射发射的总辐通量与黑体的总辐通量相等时，以黑体的温度标度该热辐射体的温度，这种温度称为色温。
（×）P11正确不正确7、发生本征吸收的条件是光子能量必须大于半导体的禁带宽度。
（A）P19正确不正确8、被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象，称为内光电效应。
（A）正确不正确9、光敏电阻的主要作用是（D）A、光电探测B、红外探测C、光电开关D、光电探测与控制10、以下选项中哪个不是光敏电阻的主要噪声（D）A、热噪声B、产生复合噪声C、低频噪声D、散粒噪声11、对于同一种型号的光敏电阻来讲，在不同的光照度和不同环境温度下，其光电导灵敏度与时间常数（），如果照度相同而温度不同时，二者（ B）A、相同，不同B、不同，不同C、不同，相同D、相同，相同12、本征光电导器件在越微弱的辐射作用下，时间响应越（），灵敏度越（ A）A、长，高B、长，低C、短，高D、短，低13、光敏电阻是（）器件，属于（D）A、光电导器件，外光电效应B、光电发射器件，外光电效应C、光生伏特器件，内光电效应D、光电导器件，内光电效应判断题 ( 每题 10分 , 共5题 )14、光敏电阻的前列效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合需要很长的时间，而且，随着复合的进行，光生电子与空穴的浓度与复合几率不断减小，使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述。
光电技术试题及答案
中国海洋大学命题专用纸（附页）中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸（附页）2005-2006学年第 2 学期 试题名称 ：光电技术 （A 卷） 共 4 页 第 4 页图13．（7分）简述像管的结构以及像管和摄像管的区别。
4．（8分）在图2中所示为一种真空探测器，在图中标出其组成的三大部分，并叙述其工作原理。
5．（13分）（1）判断图3中所示为哪种探测器，具体是哪种类型并写出图中的电极名称。
（2）叙述该探测器的组成和工作原理。
图2 图3YAG氙灯透反镜全反镜电光晶体偏振器光子cabdb ca入射光光电技术 试卷A 参考答案一、填空（每题2分） 1. 1坎德拉(或1cd) 2. 光视效能 光视效率 3. 四能级 1064nm 4. 色温5. 受激 自发 相干性6. 瑞利 米氏7. 分子内部的运动形态 8. 500V 9. 大气窗口10. 电子枪、偏转系统、荧光屏和玻璃外壳 11. 反向12. 电场方向与所加磁场方向相同13. 串连扫描 并联扫描 串并混和扫描 14. 物体吸收光 引起温度升高 15. 小 小16. 直接（内） 模拟 数字17. 发生在物质表面上的光电转换现象18. 能量h 大小（频率/波长） 频率（波长） 19. 近晶相 向列相 胆甾相 向列相 20. 调幅 调相 调频 强度21. 声光效应 电-声换能器上 超声波场 强度 22. 内光电 半导体 金属材料 23. 形成与景物温度相应的视频信号24. 光机扫描 电子束扫描 固体自扫描 25. 溶致液晶 热致液晶二、计算题（10分） 解：图2分放大器往往是光电探测器的直接下级，探测器的输出电阻就是放大器的输入电阻（R L =R i ）。
从题目可知是已知输入功率前提下，求最佳负载电阻的问题。
光功率P 0=5（μW ），P ’’=8（μW ），根据公式C)(1011.0)''(2''2)''(60S u V gu P P S G P -⨯=-++=（2分）.)(09.9)(1009.916Ω≈Ω⨯==M G R PP （1分）光电二极管的结电导g=0.005μs ，G L =G P +g ，G L =0.115μs ，放大器的输入电阻为： （1分）)(7.81Ω≈==M G R R LL i （1分） )(52.6)''(0V g G G P P S u L P HM ≈++-= （2分）)(44.2212W u G P HM L H μ≈= （1分）三、问答分析题（35分） 1、（6分）产生布喇格衍射条件：声波频率较高，声光作用长度L 较大，光束与声波波面间以一定的角度斜入射。
《光电技术》测试题及参考答案
7、光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动。
（答案：n）
8、光敏电阻的阻值与环境温度有关，温度升高光敏电阻的阻值也随
之升高。
（答案：y）
9、 光敏电阻在恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。 （答案：n）
（以上是第三章）
1、光伏器件的自偏置电路主要用于（ ）器件
1、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 （ ）
（答案：D）
D、辐射亮度
2、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（ ）
（答案：B）
B、341.5lm
3、半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的
5、假设某只 CdS 光敏电阻的最大功耗是 30mW，光电导灵敏度
Sg=0.5uS/lx，暗电导 g0=0。当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 是
的极限照度为（）。
（答案：D）
D、150lx 和 22500lx
6、光电导探测器的特性受工作温度影响（ ）。
点位置敏感的光电器件。
（答案：y）
4、光电池通常工作在自偏置状态，用作弱光信号的线性测量或强光
信号的存在探测。
（答案：y）
5、硅光电池需要加偏压才能把光能转换成电能。
（答案：n）
6、用双结光电二极管作颜色测量时，可以测出其中两个硅光电二极
管的短路电流比的对数值与入射光波长的关系。
1、可以引起光电效应的光吸收包括本征吸收，杂质吸收，激子吸收，
自由载流子吸收和晶格吸收。
光电技术考试试题
光电技术考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料不是常见的光电发射材料？（）A 金属B 半导体C 绝缘体D 碱金属化合物2、光电二极管在反向偏置时，其电流主要是（）A 扩散电流B 漂移电流C 复合电流D 热电流3、下列哪个不是影响光电倍增管增益的因素？（）A 倍增极材料B 倍增极级数C 入射光波长D 工作电压4、对于 PIN 光电二极管，其结电容与（）有关。
A 反向偏压B 光照强度C 温度D 材料电阻率5、在 CCD 器件中，电荷的转移是依靠（）实现的。
A 电场B 磁场C 扩散D 漂移6、能将光信号直接转换为电信号的器件是（）A 发光二极管B 光电二极管C 激光二极管D 液晶显示器7、以下哪种光源的相干性最好？（）A 白炽灯B 日光灯C 激光D 发光二极管8、光电耦合器的作用是（）A 实现光电转换B 隔离输入输出信号C 放大电信号D 滤波9、下列哪种探测器的响应速度最快？（）A 热电偶B 热敏电阻C 光电导探测器D 热释电探测器10、在光纤通信中，常用的光源是（）A 半导体激光器B 发光二极管C 白炽灯D 氦氖激光器二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、光电效应分为外光电效应、内光电效应和（）效应。
2、常见的光电探测器有（）、（）、（）等。
3、光的波长与频率的关系为（）。
4、太阳能电池的工作原理是基于（）效应。
5、发光二极管的发光颜色取决于（）。
6、光电倍增管由（）、（）和（）组成。
7、电荷耦合器件的基本单元是（）。
8、光纤的主要参数有（）、（）和（）。
9、激光的特点有（）、（）、（）和（）。
10、图像传感器分为（）和（）两类。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述光电导效应的工作原理。
答：光电导效应是指在光照下，半导体材料的电导率发生变化的现象。
当半导体材料受到光照时，光子能量大于材料的禁带宽度，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，形成自由电子和空穴，从而使材料的电导率增加。
光电技术习题及总复习
(2).该激光束投射在10m远的白色漫反射屏上,漫反射屏的 反射比为0.85,求屏上的光亮度
本题1问的关键: 辐射通量和光通量的转换关系要清楚；立体角
概念要清楚；立体角与平面角的关系？
1）光通量
v CVe 683 0.175 2103 0.239lm
第三和第四代像增强器？
28.光源的光谱功率分为哪几种情况？画出每种情况对应的
分布图？
29.光电测量系统中的噪声可分为三类，简述这三类噪声？ 等效噪声功率的表达式（两个）？
30.光和物质相互作用的三个过程是什么?产生激光的三个必要 条件是什么？激光器的类型和激光的特性是什么？
31.硅光电池最大的开路电压是多少？为什么它随温度升高
5.变像管是一种能把各种（ ）辐射图像转换成为（ ）图 像的真空光电成像器件。
第十六页，编辑于星期六：十六点 三十四分。
6. 电荷耦合器（CCD）电荷转移的沟道主要有两大类，一 类是（ ）, 另一类是（ ）。 7. 光电子技术是（ ）和（ ）相结合而形成的一门技术
8. 光源的颜色，包括两方面含义（ ）和（ ）。
而降低？
I0 4.22 1014 e0.1539t
32.什么是光纤的V归一 化2频a率参n1数2 ？n判22 断单2模a与n非1 单2模光纤的条件？
33.什么是“胖0”电荷？什么是“胖0”工作模式？“胖0”电荷的数 量是多少？引入“胖0”电荷的优缺点？
第二十页，编辑于星期六：十六点 三十四分。
34.光电探测器的特性参数有？为什么光敏电阻随光照增
πr102
r10=θR=10-3×10=10-2
该白色漫反射屏是不透明的, 其上的光斑是一个漫反射 源, 因漫反射光源的视亮度与θ无关,各方向都相同,因此该漫反 射源以π的立体角出射光通量0.85Фv ,故视亮度
光电子技术课后答案期末考试
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。