光電檢測(cè)原理與技術(shù)試題一

1、光電檢測(cè)原理與技術(shù)試題一一.單項(xiàng)選擇題（每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題2分，共40分）1. 任何溫度下對(duì)任何波長(zhǎng)的入射輻射能的吸收比都等于1，稱為（A）.A .黑體B .灰體C.黑洞D .絕對(duì)黑體2 .半導(dǎo)體中施主能級(jí)的位置位于（A ）中.A.禁帶B.價(jià)帶C.導(dǎo)帶D.滿帶3. 在給定入I入2波長(zhǎng)范圍內(nèi)，某一輻射源發(fā)出的輻射通 量與產(chǎn)生這些輻射通量所需的電功率之比，稱為（ B ）.A.輻射效率B.發(fā)光效率C.光譜功率D.空間光強(qiáng)4.熱效應(yīng) 較大的光是（C ）.A.紫光B.紅光C.紅外D.紫外5. 結(jié)型光電器件與三極管連接，保證放大，要接在（C ）.A.集射極間短路B.基集極間短路 C.基射極間正偏

2、D.基集極間反偏6. 為了實(shí)現(xiàn)均勻倍增，雪崩光電二極管襯底摻雜材料要求（A ）.A.濃度均勻B.濃度大 C. 濃度小D.濃度適中7.波長(zhǎng)為10卩m的光線屬（C ）。A.近紅外線B.中紅外線C.遠(yuǎn)紅外線D.極遠(yuǎn)紅外線&光纖折射率纖芯n 1、包層n 2、外套n 3的關(guān)系是（B ）.A. n 1> n 2> n 3B. n 1> n 3> n 2 C. n 3> n 2> n 1D. n 2> n 3> n 19. 波長(zhǎng)為1mm的波屬于（B ）.A.遠(yuǎn)紅外線B.太赫茲波C.可見(jiàn)光D. X射線10. 硅光電二極管與硅光電池比較，前者（A ）.A.

3、摻雜濃度低B.電阻率低C.零偏工作D .光敏面積大11. 鹵鎢燈是一種（B ）.A. 氣體光源B. 熱光源 C. 冷光源D.激光光源12. 下列光源中，最佳的彩色攝影用光源是（A ）.A .氙燈B .氫燈C.汞燈D .汞氙燈13. 光的發(fā)射，屬于受激發(fā)射的器件是（A ）.A. LD B. LED C. CCD D. PMT 14 .在光電倍增管 中，產(chǎn)生光電效應(yīng)的是（A ）.A .陰極 B.陽(yáng)極 C.倍增極 D.玻璃窗15. 像管中（D ）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(fù)電子親和勢(shì)陰極；B.電子光學(xué)系統(tǒng)；C.微通道板MCP ； D.光纖面板16. 半導(dǎo)體結(jié)中并不存在（D

4、）.A. PN 結(jié)B. PIN 結(jié)C.肖特基結(jié)D.光電結(jié)17 .光通量是輻射通量的（A ）倍.A. 683B. 1/683 C. 863D. 1/86318.斯乃爾公式是（A ）.a . 222101sinnnncb . 212201 sinnrmc c . 222011 sinnnnc d . 202121 sinnnnc19 .可產(chǎn)生太赫茲輻射的光源是（ D ）.A.氙燈B. CO2激光器 C.氦氖激光器D.飛秒脈沖激光器20 .面陣CCD主要是通過(guò)（ A ）工作.A.電荷B.電壓C.電流D.電阻二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分）1. 光電效應(yīng)有（ABCDE ）。A.光電導(dǎo)效應(yīng)B.光生伏

5、特效應(yīng) C.內(nèi)光電效應(yīng)D.丹培效應(yīng)E.光子牽引效應(yīng)2. 面陣CCD種類有（ABC ）.A. FTB. ILTC. FIT D. FFE. I I3. 線陣CCD的組成包括（ABCDE ）.A. ID B. IG C. OD D. OG E. MOSA.紅夕卜CCDB.可見(jiàn)光CCDC. X射線CCD D.紫外ABCDE ）.C.輻射熱電堆D.熱釋4. CCD的種類有（ABCDE ）CCD E.微光 CCD5. 依熱效應(yīng)分，熱探測(cè)器種類有（熱電偶A.輻射熱計(jì)B.輻射電探測(cè)器E.高萊管三.填空題（每空1分，共10分）1. 光電二極管的PN結(jié)工作在 反偏 狀態(tài)，它的反向電流會(huì)隨 光照強(qiáng)度的增加而增加。

6、2. 吸收量M與投射的輻射線量 E的比率稱為 吸收系數(shù).3 .斯忒藩-玻耳茲曼定律，某一溫度物體總輻出度為T4 .4. 按光波在時(shí)間、空間上的相位特征，將光源分為 相干和非 相干光源.5. 半導(dǎo)體受光照后電流增加的現(xiàn)象，稱為光電導(dǎo)效應(yīng).6. S（入）=U（入）/（入），S（入）稱為光電器件的光譜靈敏度7. 人眼按不同照度下的響應(yīng)可分為血 視覺(jué)、底 視覺(jué)。四.簡(jiǎn)答計(jì)算題（共40分）1.什么是熱光源？ （5）答：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。2. 簡(jiǎn)述LED的發(fā)光原理。（10分）答：光電二極管在正向電壓下，電子由 N區(qū)注入P區(qū)，空 穴由P區(qū)注入

7、N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一 部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。3何謂“白噪聲”？何謂“ 1/f噪聲”？要降低電阻的熱噪聲 應(yīng)采用什么措施？ （10）答：功率譜大小與頻率無(wú)關(guān)，稱為白噪聲；功率譜與1/f成正比，稱為1/f噪聲。熱噪聲功率公式看出，熱噪聲與溫 度、頻寬、電阻的倒數(shù)成正比，因此要降低溫度；常溫時(shí)， 工作范圍要在1012Hz頻率以下。4.圖為一理想運(yùn)算放大器，對(duì)光電二極管2CU2的光電流進(jìn)行線性放大，若光電二極管未受光照時(shí)，運(yùn)放輸出電壓U0=0.6V。在E=100 lx的光照下，輸出電壓 U1=2.4 V。求：（1）2CU2的暗電流；（2）2CU 2的電流靈敏度。（15

8、分）已知：U0=0.6V，E=100 lx，U1=2.4 V 求 ID 和 SE解：(1)根據(jù)運(yùn)算放大器虛短和虛斷原理，由于運(yùn)算放大器電阻很大，兩輸入端的信號(hào)差值很小，近似為零，估算2CU2中電流則流過(guò)R上的電流10近似為流過(guò)2CU2的暗電流為ID 10=ID = U0/R = 0.6V/1.5M Q= 0.4 X 10-6A=0.4 卩 A (2)當(dāng)受 到光照時(shí)，2CU2 的電流 IP = U1/R = 2.4/1.5 = 1.6卩 A 又 IP = SEESE= IP/E = 1.6 卩 A/100 lx = 1.6X 10-8(A/lx)第1、溫度變化與自發(fā)極化強(qiáng)度有何關(guān)系？答：晶體的整體溫度的微小變化 T產(chǎn)生自發(fā)極化強(qiáng)度 Ps的變化可表示為 "Ps=-PA T式中為熱釋電系數(shù)矢量，一 般有三個(gè)分量 Pi (i=1.2 , 3) Pi=dPsi / dT(單位c /川k) 在與電熱釋電晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度Ps軸垂直的表面內(nèi)出現(xiàn)的束縛電荷面密度等于 Ps,晶體內(nèi)部電荷中和束縛電荷的平 均時(shí)間疋=e / r這里£為晶體的介電常數(shù)，r為晶體的電導(dǎo) 率，多數(shù)熱釋電晶體疋值在1 1000s之間。