電子與通信技術(shù)：光電檢測技術(shù)四

電子與通信技術(shù)：光電檢測技術(shù)四1、填空題

熱敏電阻按其溫度系數(shù)可分為（）、（）、（）三大類。正確答案：正；負；臨界2、填空題

在P型襯底MOS結(jié)構(gòu)的金屬電極上施加正電壓時，接近半導(dǎo)體表面處的（）被排斥，留下（）（江南博哥）形成（）。正確答案：空穴；受主離子；耗盡區(qū)3、問答題

什么是熱光源？正確答案：物體由于溫度較高而向周圍溫度較低環(huán)境發(fā)射熱量的形式稱為熱輻射，這種物體稱為熱輻射源。4、填空題

CCD的基本構(gòu)成是（）結(jié)構(gòu)，它是利用在電極下SiO2-半導(dǎo)體界面形成的（）層進行工作的正確答案：MOS；深耗盡5、問答題

簡述光電探測器的選用原則？正確答案：（1）.光電檢測器件必須和輻射信號源及光學(xué)系統(tǒng)在光譜特性上匹配。（2）光電檢測器件的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。（3）光電檢測器件的響應(yīng)特性必須和光信號的調(diào)制形式、信號頻率及波形相匹配，以保證得到?jīng)]有頻率失真和良好的時間響應(yīng)。（4）光電檢測器件必須和輸入電路以及后續(xù)電路在電特性上相互匹配，以保證最大的轉(zhuǎn)換系數(shù)、線性范圍、信噪比以及快速的動態(tài)響應(yīng)等。6、單選

光電池的工作條件是（）。A.加熱B.加正向偏置C.加反向偏置D.加光照正確答案：D7、填空題

波長在800nm處視見函數(shù)值為（），將輻通量換算成光通量時，比例系數(shù)為（）lm/W。正確答案：0；6838、填空題

光敏電阻的亮電流是（）和（）之和。正確答案：光電流；暗電流9、名詞解釋

光敏電阻分類正確答案：本征半導(dǎo)體光敏電阻、雜質(zhì)半導(dǎo)體光敏電阻10、單選

發(fā)光二極管的工作條件是（）。A.加熱B.加正向偏置C.加反向偏置D.加光照正確答案：B11、單選

在光電倍增管中，產(chǎn)生二次電子發(fā)射的是（）。A.陰極B.陽極C.倍增極D.玻璃窗正確答案：C12、單選

輻通量相同時，光通量較大的光的波長是（）nm。A.555B.590C.620D.780正確答案：A13、填空題

自然狀態(tài)下晶體的正負電荷中心不重合，從而在晶體表面形成極化電荷，這種現(xiàn)象稱為（）。正確答案：自發(fā)極化14、填空題

熱輻射光源發(fā)射連續(xù)光譜；而氣體放電光源是各原子獨立發(fā)光，發(fā)射分立的（）。正確答案：線光譜15、單選

PN結(jié)光生伏特效應(yīng)（）。A.電子集中的P區(qū)B.電子集中的N區(qū)結(jié)表面C.電子集中的P區(qū)表面D.電子集中的N區(qū)表面正確答案：B16、問答題

光纖多普勒測速系統(tǒng)的工作原理？正確答案：激光沿著光纖投射到測速點時，被測物體的散色光和光纖面的反射光一起沿著光纖返回。反射回來的頻率不同光信號同時作用在光電探測器上，差生差拍，形成光電流經(jīng)頻譜分析處理求出頻率變化進一步得出物體的速度。17、問答題

簡述PIN型的光電二極管的結(jié)構(gòu)？正確答案：它的結(jié)構(gòu)分三層，即P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間夾著較厚的本征半導(dǎo)體I層，它是用高阻N型硅片做I層，然后把它的兩面拋光，再在兩面分別作N+和P+雜質(zhì)擴散，在兩面制成歐姆接觸而得到PIN光電二極管。18、問答題

光熱效應(yīng)應(yīng)包括哪三種？正確答案：熱釋電效應(yīng)；輻射熱計效應(yīng)；溫差電效應(yīng)。19、問答題

簡述PIN型的光電二極管的工作原理？正確答案：原理：層很厚，對光的吸收系數(shù)很小，入射光很容易進入材料內(nèi)部被充分吸收而產(chǎn)生大量的電子-空穴對，因而大幅度提供了光電轉(zhuǎn)換效率，從而使靈敏度得以很高。兩側(cè)P層和N層很薄，吸收入射光的比例很小，I層幾乎占據(jù)整個耗盡層，因而光生電流中漂移分量占支配地位，從而大大提高了響應(yīng)速度。20、單選

絕對誤差Δ與被測量的真值A(chǔ)x之比是（）誤差。A.實際相對誤差B.示值相對誤差C.引用相對誤差D.系統(tǒng)相對誤差正確答案：B21、問答題

簡述什么是半導(dǎo)體？什么是N型半導(dǎo)體？什么是P型半導(dǎo)體？正確答案：半導(dǎo)體：電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。N型半導(dǎo)體：由施主能級激發(fā)到導(dǎo)帶中的電子來導(dǎo)電的半導(dǎo)體，自由電子濃度>自由空穴濃度P型半導(dǎo)體：由受主控制材料導(dǎo)電性的半導(dǎo)體自由空穴濃度>自由電子濃度22、填空題

攝像管具有的三個基本功能分別是（）、（）、（）。正確答案：光電變換；光電信息的積累和存儲；掃描輸出23、填空題

吸收量M與投射的輻射線量E的比率稱為（）。正確答案：吸收系數(shù)24、填空題

無光注入，也無電注入情況下CCD輸出的電流稱為（）正確答案：暗電流25、單選

像管中（）的出現(xiàn)和使用，成為了第一代像管出現(xiàn)的標(biāo)志性部件。A.負電子親和勢陰極B.電子光學(xué)系統(tǒng)C.微通道板MCPD.光纖面板正確答案：D26、填空題

按折射率分布劃分，光纖可分為（）和漸變型。正確答案：階躍型27、問答題

什么是外光電效應(yīng)？正確答案：外光電效應(yīng)是指，光照射在金屬上，金屬向外發(fā)射電子的效應(yīng)。28、單選

可產(chǎn)生太赫茲輻射的光源是（）。A.氙燈B.CO2激光器C.氦氖激光器D.飛秒脈沖激光器正確答案：D29、填空題

（）是由國際照明委員會根據(jù)大量觀察統(tǒng)計結(jié)果得出，從數(shù)量上描述了人眼對各種波長輻射能的相對敏感度。正確答案：視見函數(shù)30、問答題

分析激光多普勒光纖測速系統(tǒng)，說明其工作原理？正確答案：He-Ne激光器是經(jīng)穩(wěn)頻后的單模激光，分束鏡把激光分成兩路，在兩束光經(jīng)匯聚透鏡L1把它們匯聚成焦點，在焦點附近兩束光形成涉場、流體流經(jīng)這一范圍時，流體中的微小顆粒對光進行散射聚焦透鏡L2把這些散射光聚焦在光電倍增管上，產(chǎn)生包含流速信息的光電信號，經(jīng)適當(dāng)?shù)碾娮泳€路處理可測出流體的流速。31、單選

硅光電二極管與硅光電池比較，前者（）。A.摻雜濃度低B.電阻率低C.零偏工作D.光敏面積大正確答案：A32、填空題

施主能級和導(dǎo)帶底之間的能量差，稱為（）。正確答案：施主電離能33、填空題

吸收比小于1，且對各種光的吸收都相同的物體稱為（）正確答案：灰體34、問答題

試述光纖的結(jié)構(gòu)并分析各部分折射率的關(guān)系。正確答案：光纖由三部分組成：纖芯n1（玻璃、石英或塑料、n1最大）、包層n2（玻璃或塑料n2<n1）及外套n3.n2<n3<n1.35、問答題

說明兩種類型光敏電阻的用途和原因。正確答案：本征半導(dǎo)體光敏電阻與雜質(zhì)半導(dǎo)體光敏電阻。本征半導(dǎo)體光敏電阻的長波長要短于雜質(zhì)半導(dǎo)體光敏電阻的長波長，因此，本征半導(dǎo)體光敏電阻常用于可見光長波段的檢測，而雜質(zhì)型半導(dǎo)體光敏電阻常用于紅外波段光輻射甚至于遠紅外波段光輻射的檢測。36、單選

光源在指定方向上通過單位立體角內(nèi)的輻射通量的多少，稱為（）。A.輻功率；B.輻強度；C.輻照度；D.輻出度；正確答案：B37、名詞解釋

光電導(dǎo)效應(yīng)正確答案：半導(dǎo)體受光照后，內(nèi)部產(chǎn)生光生載流子，使半導(dǎo)體中載流子數(shù)顯著增加而電阻減少的現(xiàn)象。38、單選

光敏電阻的主要作用是（）。A.光電檢測B.紅外探測C.光電開頭D.光電探測與控制正確答案：D39、填空題

半導(dǎo)體對光的吸收有五種形式，其中（）吸收、（）吸收可引起光電效應(yīng)；正確答案：本征；雜質(zhì)40、單選

光纖的數(shù)值孔徑與（）有關(guān)。A.纖芯的直徑B.包層的直徑C.相對折射率差D.光的工作波長正確答案：C41、多選

結(jié)型光電器件的特點（）A.有極性B.靈敏度與光源光譜有關(guān)C.響應(yīng)速度決定于RCD.參量與溫度有關(guān)E.易受電磁場干擾正確答案：A,B,C,D,E42、問答題

什么叫光伏效應(yīng)？正確答案：半導(dǎo)體受光照，產(chǎn)生電子－空穴對，在結(jié)電場作用下，空穴流向P區(qū)，電子流向N區(qū)，在結(jié)區(qū)兩邊產(chǎn)生勢壘的效應(yīng)。43、填空題

輻射源單位時間內(nèi)向所有方向以輻射形式發(fā)射的能量，單位是瓦，該物理量稱為（）正確答案：輻功率=輻通量44、名詞解釋

本征半導(dǎo)體正確答案：就是沒有雜質(zhì)和缺陷的半導(dǎo)體。摻入的雜質(zhì)可以分為施主雜質(zhì)和受主雜質(zhì)。45、名詞解釋

熱釋電效應(yīng)正確答案：在某些絕緣物質(zhì)中，由于溫度的變化引起極化狀態(tài)改變的現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。46、問答題

試述光電二極管與光電池的區(qū)別？正確答案：區(qū)別有四：光電二極管電阻大、摻雜小、面積小、反偏工作；光電池電阻小、摻雜大、受光面積大、電阻小、無偏狀態(tài)工作。47、問答題

紅外探測器為什么峰值波長越長其工作溫度越低？正確答案：其接收的光子波長越長，頻率越低，能量越小則溫度也低；其次，其禁帶寬度很窄，高溫時有很大的熱噪聲，使光子與熱效應(yīng)引起的響應(yīng)無法分辨48、問答題

PIN結(jié)光電二極管增加了一層I區(qū)有什么優(yōu)點？正確答案：（1）因為I區(qū)相對于P區(qū)的高阻，在反偏的工作情況下，它承受極大部分電壓降使耗盡區(qū)增大，這樣展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)，使靈敏度增大（2）又因為PIN結(jié)光電二極管的工作電壓是很高的反偏電壓，使PIN結(jié)的耗盡層加寬電場強光生電流加速，因而大幅度減少了載流子在結(jié)構(gòu)漂移時間，元件的響應(yīng)速度加快。49、多選

關(guān)于直接探測和外差探測下列說法正確的是（）A、外差探測基于兩束光波在探測器光敏面上的相干效應(yīng)。B、外差探測適宜弱光信號的探測，直接探測適宜強光信號的探測。C、與外差探測相比直接探測具有良好的濾波性能。D、外差探測具有高的轉(zhuǎn)換增益。正確答案：A,B,D50、填空題

光在光纖內(nèi)形成駐波的光線組稱為（）正確答案：模51、單選

在發(fā)光二極管中，產(chǎn)生發(fā)光的是在（）。A.P區(qū)B.N區(qū)C.結(jié)區(qū)D.玻璃窗正確答案：C52、單選

太陽光經(jīng)過大氣，其中100nm～200nm的光被（）吸收。A.氧分子B.臭氧C.二氧化碳D.氮原子正確答案：A53、填空題

導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下，會產(chǎn)生機械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。應(yīng)變片傳感器由電阻應(yīng)變片和（）兩部分組成。正確答案：測量電路54、單選

ICCD表示的是（）CCD。A.增強型；B.時間延遲型；C.電子轟擊模式；D.紅外；正確答案：A55、填空題

光電檢測技術(shù)是光學(xué)與（）結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，它是利用光電子技術(shù)對光信息進行檢測。正確答案：電子技術(shù)56、問答題

光電池是根據(jù)什么效應(yīng)制成的將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，按用途可分為哪幾種？正確答案：光生伏特效應(yīng)；太陽能光電池和測量光電池。57、問答題

簡述PIN型的光電二極管的及特點？正確答案：特點：PIN管的最大特點是頻帶寬，可達10GHz。缺點：由于I層的存在，管子的輸出電流小，一般多為零點幾微安至數(shù)微安。58、單選

輻射量是光度度量的（）倍。A.683B.V（λ）C.683V（λ）D.1/683V（λ）正確答案：D59、多選

熱敏電阻的種類包括（）。A.PTCB.NTCC.CTCD.ZTCE.ETC正確答案：A,B,C60、單選

充氣白熾燈主要充入（）。A.氬氣B.氙氣C.氖氣D.氪氣正確答案：A61、名詞解釋

熱噪聲正確答案：或稱約翰遜噪聲，即載流子無規(guī)則的熱運動造成的噪聲。62、多選

結(jié)型紅外探測器件種類有（）。A.同質(zhì)結(jié)B.異質(zhì)結(jié)C.肖特基結(jié)D.雪崩管E.量子阱正確答案：A,B,C,D,E63、單選

用光電法測量某高速轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速時，選用最合適的的光電器件是（）。A.PMTB.CdS光敏電阻C.2CR42硅光電池D.3DU型光電三極管正確答案：D64、填空題

按光波在時間、空間上的相位特征，將光源分為（）。正確答案：相干和非相干光源65、名詞解釋

亮電流正確答案：光敏電阻兩端加電壓（直流或交流）。無光照時，阻值很大，電流（暗電流）很?。还庹諘r，光生載流子迅速增加，阻值急劇減少，在外場作用下，光生載流子沿一定方向運動，形成亮電流。66、填空題

光電檢測技術(shù)研究的主要內(nèi)容是（）、電信號處理技術(shù)。正確答案：信息變換技術(shù)67、名詞解釋

光電信號的二值化處理正確答案：將光電信號轉(zhuǎn)換成“0”或“1”數(shù)字量的過程稱為光電信號的二值化處理。68、單選

硅光電二極管與硅光電池比較，后者（）。A.摻雜濃度低B.電阻率低C.反偏工作D.光敏面積小正確答案：B69、單選

黃梅戲是安徽省的主要地方劇種，（）是其代表作品。A.《劉巧兒》B.《花為媒》C.《孔雀東南飛》D.《天仙配》正確答案：D70、問答題

簡述CCD器件的工作原理？正確答案：由目標(biāo)發(fā)射來的光學(xué)圖像，經(jīng)透鏡聚焦后成像在CCD的像敏單元上；在耗盡層中或距耗盡層為一定范圍內(nèi)的光生電子迅速被勢阱收集，匯集到界面附近形成電荷包，存儲在像敏單元中。電荷包的大小與光強和積分時間成正比。電荷包在時鐘脈沖作用下，由轉(zhuǎn)移寄存器讀出。即在CCD柵極上施加按一定規(guī)律變化、大小超過閾值的電壓，則在半導(dǎo)體表面形成不同深淺的勢阱。勢阱用于存儲信號電荷，其深度同步于信號電壓變化，使阱內(nèi)信號電荷沿半導(dǎo)體表面?zhèn)鬏?，最后從輸出二極管送出視頻信號。71、多選

固體發(fā)光器件有（）。A.LCDB.PDPC.ECDD.EPDE.VFD正確答案：A,B,C,D,E72、填空題

光電管主要由（）、（）、（）三部分構(gòu)成。正確答案：光窗；光電陰極；光電陽極73、填空題

CCD最突出的特點是以（）做為信號。正確答案：電荷74、單選

氙燈是一種（）。A.氣體光源B.熱光源C.冷光源D.激光光源正確答案：A75、填空題

電子和空穴在外電場作用下電子向正極、空穴向負極的運動，稱之為（）運動。正確答案：漂移76、問答題

簡述敏感器與傳感器的區(qū)別？正確答案：敏感器是把被測量轉(zhuǎn)換為可用非電量，傳感器是把被測非電量轉(zhuǎn)換為電量。77、單選

天平屬于（）檢測方法。A.偏差法B.微差法C.零位法D.平衡法正確答案：C78、填空題

原有的信號電荷與轉(zhuǎn)移到下一個電極下的信號電荷之比稱為（）。正確答案：電荷轉(zhuǎn)移效率79、多選

光子探測器有（）類型。A.外光電效應(yīng)B.內(nèi)光電效應(yīng)C.光電導(dǎo)效應(yīng)D.光生伏特效應(yīng)E.磁光效應(yīng)正確答案：A,B,C,D,E80、填空題

吸收比是物體吸收量與投射的（）的比值。正確答案：輻射能量81、填空題

溫度變化引起鐵電體極化強度變化，導(dǎo)致其表面束縛電荷量發(fā)生變化的效應(yīng)稱為（）。正確答案：熱釋電效應(yīng)82、填空題

利用光電效應(yīng)制成的紅外探測器，簡稱（）。正確答案：光子探測器83、單選

波長為17μm的光線屬（）。A.近紅外線B.中紅外線C.遠紅外線D.極遠紅外線正確答案：D84、單選

像管中（）的出現(xiàn)和使用，成為了第二代像管出現(xiàn)的標(biāo)志性部件。A.負電子親和勢陰極B.電子光學(xué)系統(tǒng)C.微通道板MCPD.光纖面板正確答案：C85、問答題

為什么結(jié)型光電器件在正向偏置時沒有明顯的光電效應(yīng)？必須工作在哪種偏置狀態(tài)？正確答案：1）正偏效果―――正向?qū)щ?，電場電流IF較大；光照電流IP相對來說可以忽略，即有無光光照基本上不影響電流大?。徽珪r起不到光電檢測效果。2）零偏置或反偏效果―――無光照時有暗電流，即反向飽和漏電流，其值很小，幾乎為零；有光照時，電子空穴對增加，光照電流較大，有無光照反差較大，可以作為檢測元件，進行光電檢測。因此結(jié)型器件必須工作在零偏置或反偏工作狀態(tài)。86、填空題

受光照射，使PN結(jié)產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)化為電能的效應(yīng)稱為（）效應(yīng)。正確答案：光生伏特87、單選

像管中（）的出現(xiàn)和使用，成為了第三代像管出現(xiàn)的標(biāo)志性部件。A.負電子親和勢陰極；B.電子光學(xué)系統(tǒng)；C.微通道板MCP；D.光纖面板；正確答案：A88、問答題

為什么功能型光纖傳感器在結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的？正確答案：功能型傳感器利用光纖本身的特性，把光纖作為敏感元件既感知信息又傳輸信息，光纖與被測對象相互作用時光纖本身的結(jié)構(gòu)參量（尺寸和形狀）發(fā)生變化，光纖的傳光特性發(fā)生相關(guān)變化，光纖中的光波參量受到相應(yīng)控制即在光纖中傳輸?shù)墓獠ㄊ艿搅吮粶y對象的調(diào)制，空載波變?yōu)檎{(diào)制波，攜帶了被測對象的信息，另一層意思，光纖與被測對象作用時，光纖自身的結(jié)構(gòu)參量并不發(fā)生變化，而光纖中傳輸?shù)墓獠ㄗ陨戆l(fā)生了某種變化，攜帶了待測信息。89、單選

下列光源中，最佳的彩色攝影用光源是（）。A.鹵鎢燈B.氘燈C.汞燈D.汞氙燈正確答案：A90、填空題

光電倍增管加高壓的目的是，保證（）和電子有效收集。正確答案：電流放大91、填空題

電三極管的工作有兩個過程，一是（），二是（）；正確答案：光電變換；電流放大92、單選

假設(shè)將人體作為黑體，正常人體體溫為36.5℃，那么由維恩定律，可以計算出正常人體的峰值輻射波長為（）。A.0.936umB.93.6umC.0.0936umD.9.36um正確答案：D93、填空題

P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體均可制作光敏電阻，但是通常使用N型半導(dǎo)體材料，這是由于電子的（）比空穴大。正確答案：遷移率94、填空題

半導(dǎo)體受到光照時，由于吸收光子使其中的載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料的電導(dǎo)率增大，稱為（）效應(yīng)。正確答案：光電導(dǎo)95、名詞解釋

半導(dǎo)體分類正確答案：本征半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體96、單選

可聽聲波的頻率范圍一般為（）。A.20Hz~~200HzB.20Hz~~50HzC.20Hz~~20kHzD.20Hz~~500Hz正確答案：C97、名詞解釋

光電傳感器正確答案：基于光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器98、問答題

光電管、光電倍增管的光譜特性取決于什么、結(jié)構(gòu)和原理？正確答案：光電管：光譜特性——陰極材料不同時，對不同波長的光敏感度不同工作原理和結(jié)構(gòu)如圖。光電倍增管：光譜響應(yīng)寬特別是對紅光和紅外光。工作原理：陰極在光照下發(fā)射出光電子，光電子受到電極間電場作用而獲得較大的能量，當(dāng)電子以足夠的速度打到倍增電極上時，倍增電極便會產(chǎn)生二次電子發(fā)射，使得向陽極方向運動的電子數(shù)目成倍的增加，經(jīng)過多極倍增，最后到達陽極被收集而形成陽極電流隨著光信號的變化、在倍增極不變的條件下，陽極電流也隨光信號而變化達到把小的光信號變成大的電信號的目的。結(jié)構(gòu)：光陽極K，倍增極D，陽極A。99、單選

彩色CCD有（）種。A.1B.2C.3D.4正確答案：C100、名詞解釋

直接檢測正確答案：光電探測器直接把接受到的光強的變化轉(zhuǎn)換為電信號的變化，然后，用解調(diào)電路檢出所攜帶的信息。101、填空題

信息載荷于光源的方式信息載荷于透明體的方式、信息載荷于反射光的方式、信息載荷于遮擋光的方式、信息載荷于光學(xué)量化器的方式和（）方式的信息變換。正確答案：光通信102、多選

屬于非相干光源的是（）。A.氣體放電燈B.黑體輻射器C.固體激光器D.發(fā)光二極管E.氣體激光器正確答案：A,B,D103、問答題

什么是熱釋電效應(yīng)？簡述熱釋電探測器工作原理？正確答案：1）熱釋電效應(yīng)：溫度變化引起熱釋電晶體正負電荷中心發(fā)生位移，自發(fā)極化強度和面束縛電荷發(fā)生變化，兩個端面之間出現(xiàn)電壓變化2）工作原理：其自發(fā)極化強度隨溫度變化而變化導(dǎo)致面束縛電荷發(fā)生變化，溫度達到一定值時自發(fā)極化變?yōu)?，釋放一部分電荷104、多選

光電傳感器的常用光電元件（）。A.普通光電二極管B.雪崩光電二極管C.光電晶體管D.肖特基光電二極管E.光電耦合器件正確答案：A,B,C,D105、填空題

光電池的PN結(jié)工作在（）狀態(tài)，它的開路電壓會隨光照強度的增加而（）。正確答案：零偏；增加106、填空題

物體因溫度較高而向周圍溫度較低的外界環(huán)境發(fā)射能量的形式稱為（）。正確答案：熱輻射107、問答題

光電二極管色敏器件（即雙結(jié)二極管）的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，與紫外光電二極管有何相似？正確答案：1）結(jié)構(gòu)特征：同一個硅板上做出深淺不同的兩個PN結(jié)，深結(jié)對應(yīng)長波長，淺結(jié)對應(yīng)短波長2）工作原理：根據(jù)人眼視覺三色原理，不同結(jié)深對不同波長的響應(yīng)不同3）兩個都有淺結(jié)，使光生載流子在符合前能被利用108、名詞解釋

直接檢測系統(tǒng)（光強調(diào)制）正確答案：莫爾條紋測長儀、激光測距儀、激光準(zhǔn)直、環(huán)境污染檢測系統(tǒng)109、單選

光照一定，短路電流與入射光波長的關(guān)系，屬光電池的（）特性。A.頻率B.伏安C.光譜D.溫度正確答案：C110、問答題

為什么有些光敏二極管在制作PN結(jié)的同時還做出一個環(huán)極？正確答案：無光照時反向電阻很大（MΩ級）只有打在PN結(jié)附近，使PN結(jié)空間電荷區(qū)（耗盡層）產(chǎn)生光生電子空穴對時它們與P區(qū)、N區(qū)的少數(shù)載流子一起在PN結(jié)內(nèi)電場的作用下做定向移動形成光電流，此時它的反向電阻大為降低，一般只有1KΩ到幾百歐，當(dāng)負偏壓增加時耗盡層加寬使光電流增大，靈敏度提高，光電流與入射光照度成線性關(guān)系。光敏二極管的缺點：暗電流較大。為了減少無光照時反向漏電流（暗電流）的影響有些光敏二極管（如2DU型）在制作PN結(jié)的同時還做出一個環(huán)形的擴散層引出的電極稱為環(huán)極，因環(huán)極電位比負極電位高所以反向漏電流（暗電流）直接從環(huán)極流過而不再經(jīng)過負極從而可以減少負極與正極之間的暗電流。111、單選

為了實現(xiàn)均勻倍增，雪崩光電二極管襯底摻雜材料要求（）。A.濃度均勻B.濃度大C.濃度小D.濃度適中正確答案：A112、填空題

熱輻射與溫度有關(guān)，也稱溫度輻射；熱輻射所發(fā)射的光譜是（）光譜。正確答案：連續(xù)113、多選

用頻率描述光源光功率分布的種類有（）光譜。A.線狀B.球狀C.帶狀D.連續(xù)E.混合正確答案：A,B,C,D114、填空題

攝像管的工作原理是先將輸入的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成（），然后通過電荷的積累和存儲構(gòu)成（），最后通過（）把電位圖像讀出。正確答案：電荷圖像；電位圖像；電子束掃描115、名詞解釋

頻率響應(yīng)正確答案：光電探測器的響應(yīng)隨入射光的調(diào)制頻率而變化的特性稱為頻率響應(yīng)116、填空題

NEA與PEA的區(qū)別在于經(jīng)特殊處理后，其（）電子親和勢為負值正確答案：有效的117、名詞解釋

內(nèi)光電效應(yīng)正確答案：物體受到光照后所產(chǎn)生的光電子只在物質(zhì)內(nèi)部而不會逸出物體外部。多發(fā)生在半導(dǎo)體。118、多選

光電倍增管的主要參數(shù)有（）。A.陰極靈敏度B.陽極靈敏度C.暗電流D.時間特性E.伏安特性正確答案：A,B,C,D,E119、填空題

射出的光子數(shù)與注入的電子空穴對數(shù)之比稱為發(fā)光二極管的（）效率。正確答案：外量子120、填空題

單位是W/m2，面輻射源單位面積上的輻射通量，表示面源表面不同位置的輻射特性，這種物理量稱為（）。正確答案：輻射出射度121、單選

波長為500nm的波屬于（）。A.遠紅外線B.太赫茲波C.可見光D.X射線正確答案：C122、單選

下邊哪一項可作為光電耦合器件的發(fā)光件（）。A.光電三極管B.光電池C.光敏電阻D.半導(dǎo)體激光器正確答案：D123、問答題

簡述三種主要光電效應(yīng)的基本工作原理？正確答案：當(dāng)半導(dǎo)體材料受光照時，由于對光子的吸收引起載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率增大，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)，是一種內(nèi)光電效應(yīng)。材料對光的吸收有本征型和非本征型，所以光電導(dǎo)效應(yīng)也有本征型和非本征型兩種。當(dāng)光照射PN結(jié)時，只要入射光子能量大于材料禁帶寬度，就會在結(jié)區(qū)產(chǎn)生電子－空穴對。光生電子——空穴對就被內(nèi)建電場分離開來，空穴留在P區(qū)，電子通過擴散流向N區(qū)，這種光照零偏PN結(jié)產(chǎn)生開路電壓的效應(yīng)，稱為光伏效應(yīng).當(dāng)光照射到某種物質(zhì)時，若入射的光子能量足夠大，那么它和物質(zhì)中的電子相互作用，可致使電子逸出物質(zhì)表面，這種現(xiàn)象稱為光電發(fā)射效應(yīng)，又稱為外光電效應(yīng)。124、填空題

紅外成像系統(tǒng)性能的綜合量度是（）和（）。正確答案：空間分辨率；溫度分辨率125、填空題

S（λ）＝U（λ）/Ф（λ），S（λ）稱為光電器件的（）正確答案：光譜靈敏度126、填空題

CCD中電荷的存儲和傳輸是通過改變各電極上的（）來實現(xiàn)的。正確答案：電壓127、填空題

使非平衡載流子濃度增加的運動叫（）；使非平衡載流子濃度減少的運動叫（）。正確答案：產(chǎn)生；復(fù)合128、填空題

頻率為1THz的輻射，其能量為（）eV正確答案：0.00413129、單選

ZnS的發(fā)光是（）。A.自發(fā)輻射B.受激輻射C.熱輻射D.電致發(fā)光正確答案：D130、填空題

光敏電阻受（）影響大，通常工作在低溫環(huán)境下。正確答案：溫度131、填空題

CCD的基本功能就是電荷存儲和（）。CCD的工作過程就是信號電荷的（）、（）、（）和檢測的過程。正確答案：電荷轉(zhuǎn)移；產(chǎn)生；存儲；轉(zhuǎn)移132、單選

IRCCD表示的是（）CCD。A.增強型B.時間延遲型C.電子轟擊模D.紅外正確答案：D133、問答題

光電探測器性能參數(shù)包括哪些方面？正確答案：為了評價探測器性能優(yōu)劣，比較不同探測器之間的差異，從而達到根據(jù)具體需要合理正確選擇光電探測器件的目的，制定了一套性能參數(shù)。通常包括積分靈敏度，也成為響應(yīng)度，光譜靈敏度，頻率靈敏度，量子效率，通量閾和噪聲等效功率，歸一化探測度及工作電壓、電流、溫度及入射光功率允許范圍。134、填空題

要使發(fā)光二極管正常發(fā)光，需對其PN結(jié)兩端施以（）外加電壓。正確答案：正向135、名詞解釋

亮態(tài)前歷效應(yīng)正確答案：亮態(tài)前歷效應(yīng)是指光敏電阻測試或工作前處于亮態(tài)，當(dāng)照度與工作時所要達到的照度不同時，所出現(xiàn)的一種滯后現(xiàn)象。136、填空題

紫外光的熱輻射比紅外光（）。正確答案：小137、填空題

光源單位時間內(nèi)向所有方向發(fā)射的能量，稱為（）。正確答案：輻功率（輻通量）138、名詞解釋

光通量Φv正確答案：光強度為1cd的均勻點光源在1sr內(nèi)發(fā)出的光通量。139、問答題

簡述光生伏特效應(yīng)與光電導(dǎo)效應(yīng)的聯(lián)系？正確答案：同屬于內(nèi)光電效應(yīng)。140、填空題

由施主能級激發(fā)到導(dǎo)帶中去的電子來導(dǎo)電的半導(dǎo)體，稱為（）。正確答案：N型半導(dǎo)體141、單選

波長為10μm的光線屬（）。A.近紅外線B.中紅外線C.遠紅外線D.極遠紅外線正確答案：C142、填空題

若已知某直流電壓的大致范圍，選擇測量儀表時，應(yīng)盡可能選用那些其量程大于被測電壓而又小于（）的電壓表。正確答案：被測電壓的1.5倍143、填空題

紅外探測器可分為（）、（）兩大類。正確答案：熱探測器；光子探測器144、單選

（）電容傳感器的輸出特性是線性的，靈敏度是常數(shù)。A.變面積式B.變極距式C.變介電常數(shù)D.變面積式和變介電常數(shù)正確答案：A145、填空題

要用激光作為信息的載體，就必須解決如何將信息加到激光上去的問題，這種將信息加載于激光的過程稱為調(diào)制，完成這一過程的裝置稱為（）。其中激光稱為載波，起控制作用的低頻信息稱為調(diào)制信號。正確答案：調(diào)制器146、單選

熱效應(yīng)較大的光是（）。A.紫光B.紅光C.紅外D.紫外正確答案：C147、填空題

在N型材料的PN結(jié)光伏效應(yīng)中，光生電動勢與內(nèi)建電場的方向（）。正確答案：相反148、單選

線陣CCD主要是通過（）工作。A.電荷B.電壓C.電流D.電阻正確答案：A149、問答題

為什么發(fā)光二極管的PN結(jié)要加正向電壓才能發(fā)光？而光電二極管要零偏或反偏才能有光生伏特效應(yīng)？正確答案：p-n結(jié)在外加正向偏壓時，外加電壓削弱內(nèi)建電場，使空間電荷區(qū)變窄，載流子的擴散運動加強，構(gòu)成少數(shù)載流子的注入，從而在p-n結(jié)附近產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價帶空穴的復(fù)合。一個電子和一個空穴的一次復(fù)合將釋放出與材料性質(zhì)有關(guān)的一定復(fù)合能量，這些能量會以熱能、光能或部分熱能和部分光能的形式輻射出來，產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象，這就是LED的發(fā)光機理。因為p-n結(jié)在外加正向偏壓時，即使沒有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級在增加，所以有光照時，光電效應(yīng)不明顯。p-n結(jié)必須在反向偏壓的狀態(tài)下，有明顯的光電效應(yīng)產(chǎn)生，這是因為p-n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時，得到的光生電流就會明顯增加。150、問答題

光電倍增管的供電電路分為負高壓供電與正高壓供電，試說明這兩種供電電路的特點，舉例說明它們分別適用于哪種情況？正確答案：采用陽極接地，負高壓供電。這樣陽極輸出不需要隔直電容，可以直流輸出，一般陽極分布參數(shù)也較小?？墒窃谶@種情況下，必須保證作為光屏蔽和電磁屏蔽的金屬筒距離管殼至少要有10～20mm，否則由于屏蔽筒的影響，可能相當(dāng)大地增加陽極暗電流和噪聲。如果靠近管殼處再加一個屏蔽罩，并將它連接到陰極電位上，則要注意安全。采用正高壓電源就失去了采用負高壓電源的優(yōu)點，這時在陽極上需接上耐高壓、噪聲小的隔直電容，因此只能得到交變信號輸出。可是，它可獲得比較低和穩(wěn)定的暗電流和噪聲。151、填空題

太赫茲波輻射是對一個特定波段的電磁輻射的統(tǒng)稱，命名來源于（），在電磁波譜中位于（）和（）之間。正確答案：振蕩頻率；微波；輻射；紅外152、問答題

APD光電二極管在結(jié)構(gòu)上有什么優(yōu)點，為什么？正確答案：雪崩式光電二極管（APD.結(jié)構(gòu)特點：在光照時，P+層受光子能量激發(fā)的電子從價帶躍遷到導(dǎo)帶，在高電場作用下電子從高速通過P層產(chǎn)生碰撞電離形成的大量新生電子空穴對，并且它們也從電場中獲得高能量，與從P+層來的電子一起再次碰撞P區(qū)的其他原子，又產(chǎn)生大批新電子。153、填空題

像管的主要功能是將（）或（）變?yōu)椋ǎ﹫D像。變像管的作用是（）正確答案：不可見輻射圖像；微弱光圖像；可見光；將不可見輻射圖像變?yōu)榭梢姽鈭D像154、多選

對于大氣對可見光的散射，下列說法正確是（）A、當(dāng)光波長遠大于散射粒子尺度時，即產(chǎn)生瑞利散射。B、當(dāng)光波長相當(dāng)于或小于散射粒子的尺度時，即產(chǎn)生米氏散射。C、對于瑞利散射，藍光比紅光散射強烈。D、對于瑞利散射，波長越長，散射越強。正確答案：A,B,C155、名詞解釋

光譜響應(yīng)度正確答案：探測器在波長為λ的單色光照射下，輸出電壓或電流與入射的單色光功率之比.156、填空題

發(fā)光二極管是（）載流子在PN結(jié)區(qū)注入與復(fù)合而產(chǎn)生發(fā)光的半導(dǎo)體光源。正確答案：少數(shù)157、單選

材料的禁帶寬度，最大的是（）A.金屬；B.雜質(zhì)半導(dǎo)體；C.絕緣體；D.本征半導(dǎo)體；正確答案：C158、單選

下面哪個不屬于攝像管的功能（）。A.光電變換B.電荷積累C.掃描輸出D.信號變換正確答案：D159、單選

磁場垂直于霍爾薄片，磁感應(yīng)強度為B，但磁場方向與原磁場強度相反（θ＝180°）時，霍爾電動勢（），因此霍爾元件可用于測量交變磁場。A.絕對值相同，符號相反B.絕對值相同，符號相同C.絕對值相反，符號相同D.絕對值相反，符號相反正確答案：A160、單選

紫外線頻率的范圍在（）。A.1011～1012B.108～109C.1013～1014D.1015～1016正確答案：D161、問答題

光電探測器與熱電探測器在工作原理、性能上有什么區(qū)別？正確答案：所謂光電效應(yīng)是指，光輻射入射到光電材料上時，光電材料發(fā)射電子，或者其電導(dǎo)率發(fā)生變化，或者產(chǎn)生感生電動勢的現(xiàn)象。光電效應(yīng)實質(zhì)上是入射光輻射與物質(zhì)中束縛于晶格的電子或自由電子的相互作用所引起的。光電效應(yīng)就對光波頻率（或波長）表現(xiàn)出選擇性。在光子直接與電子相互作用的情況下，其響應(yīng)速度一般比較快。按照是否發(fā)射電子，光電效應(yīng)又分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)。具體有光電子發(fā)射效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)、光子牽引效應(yīng)和光電磁效應(yīng)等。光熱效應(yīng)的實質(zhì)是探測元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\動能量，引起探測元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測元件與溫度有關(guān)的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。原則上，光熱效應(yīng)對光波頻率（或波長）沒有選擇性，因而物質(zhì)溫度的變化僅決定于光功率（或其變化率），而與入射光輻射的光譜成分無關(guān)。因為溫度升高是熱積累的作用，所以光熱效應(yīng)的響應(yīng)速度一般比較慢，而且容易受環(huán)境溫度變化的影響。光熱效應(yīng)包括熱釋電效應(yīng)、溫差電效應(yīng)和測熱輻射計效應(yīng)等。162、問答題

除光電變換之外有放大作用的光電探測器有哪些？其中結(jié)型器件有哪些？正確答案：1）光電三極管光電倍增管雪崩二極管2）光電三極管雪崩163、填空題

自由空穴濃度大于自由電子濃度的半導(dǎo)體是（）型半導(dǎo)體正確答案：P164、填空題

CCD主要由（）、（）、（）三部分組成。正確答案：信號輸入；電荷轉(zhuǎn)移；信號輸出165、填空題

THz波的局限性是無法透視（）和（）。正確答案：金屬；強極性液體166、填空題

光電陰極中因電子熱能大于逸出功而產(chǎn)生的發(fā)射稱為（）正確答案：熱電子發(fā)射167、名詞解釋

積分響應(yīng)度正確答案：檢測器對各種波長光連續(xù)輻射量的反應(yīng)程度.168、單選

常用的彩色膠卷一般分為日光型和燈光型，這是按照（）區(qū)分的。A、光照度B、光亮度C、色溫D、光視效率正確答案：C169、單選

硅光電二極管與硅光電池相比，前者比后者不正確的說法是（）A.襯底摻雜濃度高；B.電阻率高；C.光敏面??；D.前者反偏后者無偏；正確答案：A170、問答題

簡述發(fā)光二極管的工作原理？正確答案：在PN結(jié)附近，N型材料中的多數(shù)載流子是電子，P型材料中的多數(shù)載流子是空穴，PN結(jié)上未加電壓時構(gòu)成一定的勢壘，當(dāng)加上正向偏壓時，在外電場作用下，P區(qū)的空穴和N區(qū)的電子就向?qū)Ψ綌U散運動，構(gòu)成少數(shù)載流子的注入，從而在PN結(jié)附近產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價帶空穴的復(fù)合。一個電子和一個空穴對每一次復(fù)合，將釋放出與材料性質(zhì)有關(guān)的一定復(fù)合能量，這個能量會以熱能、光能、或部分熱能和部分光能的形式輻射出來。171、名詞解釋

下降時間正確答案：入射光遮斷后，光電探測器輸出下降到穩(wěn)定值所需要的時間。172、單選

光子探測是利用入射光和磁，產(chǎn)生（），使材料的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。通過測量電學(xué)性質(zhì)的變化，可以知道紅外輻射的強弱。A.光子效應(yīng)B.霍爾效應(yīng)C.熱電效應(yīng)D.壓電效應(yīng)正確答案：B173、問答題

光源選擇的基本要求有哪些？正確答案：①源發(fā)光的光譜特性必須滿足檢測系統(tǒng)的要求。按檢測的任務(wù)不同，要求的光譜范圍也有所不同，如可見光區(qū)、紫外光區(qū)、紅外光區(qū)等等。有時要求連續(xù)光譜，有時又要求特定的光譜段。系統(tǒng)對光譜范圍的要求都應(yīng)在選擇光源時加以滿足。②光對光源發(fā)光強度的要求。為確保光電測試系統(tǒng)的正常工作，對系統(tǒng)采用的光源的發(fā)光強度應(yīng)有一定的要求。光源強度過低，系統(tǒng)獲得信號過小，以至無法正常測試，光源強度過高，又會導(dǎo)致系統(tǒng)工作的非線性，有時還可能損壞系統(tǒng)、待測物或光電探測器，同時還會導(dǎo)致不必要的能源消耗而造成浪費。因此在設(shè)計時，必須對探測器所需獲得的最大、最小光適量進行正確估計，并按估計來選擇光源。③對光源穩(wěn)定性的要求。不同的光電測試系統(tǒng)對光源的穩(wěn)定性有著不同的要求。通常依不同的測試量來確定。穩(wěn)定光源發(fā)光的方法很多，一般要求時，可采用穩(wěn)壓電源供電。當(dāng)要求較高時，可采用穩(wěn)流電源供電。所用的光源應(yīng)該預(yù)先進行月化處理。當(dāng)有更高要求時，可對發(fā)出光進行采樣，然后再反饋控制光源的輸出。④對光源其他方面的要求。光電測試中光源除以上幾條基本要求外；還有一些具體的要求。如燈絲的結(jié)構(gòu)和形狀；發(fā)光面積的大小和構(gòu)成；燈泡玻殼的形狀和均勻性；光源發(fā)光效率和空間分布等等，這些方面都應(yīng)該根據(jù)測試系統(tǒng)的要求給以滿足。174、填空題

像管電子光學(xué)系統(tǒng)的主要作用是（）正確答案：電子加速175、填空題

光具有的一個基本性質(zhì)是（）。正確答案：波粒二象性176、名詞解釋

本征激發(fā)正確答案：只有在入射光子能量大于材料的禁帶寬度時，才能發(fā)生本征激發(fā)177、填空題

電子的共有化運動使得處于同一能級的電子狀態(tài)發(fā)生微小的差異，由于其他原子核的吸引，形成多數(shù)新的靠得很近的能級，稱之為（）正確答案：能帶178、單選

為了使雪崩光電二極管正常工作，應(yīng)在其P-N結(jié)上加（）。A.高反向偏壓B.低正向偏壓C.高正向偏壓D.低反向偏壓正確答案：A179、單選

利用渦流傳感器測量齒數(shù)Z=60的齒輪的轉(zhuǎn)速，測得f=400Hz，則該齒輪的轉(zhuǎn)速n等于（）r/min。A.400B.3600C.24000D.60正確答案：A180、名詞解釋

光電檢測技術(shù)正確答案：是利用光電傳感器實現(xiàn)各類檢測。它將被測量的量轉(zhuǎn)換成光通量，再轉(zhuǎn)換成電量，并綜合利用信息傳送和處理技術(shù)，完成在線和自動測量181、問答題

簡述光電檢倍增管的結(jié)構(gòu)組成？正確答