電子與通信技術(shù)：光電檢測(cè)技術(shù)題庫(kù)考點(diǎn)四

電子與通信技術(shù)：光電檢測(cè)技術(shù)題庫(kù)考點(diǎn)四1、名詞解釋

散粒噪聲正確答案：光輻射隨機(jī)起伏導(dǎo)致和光電流的隨機(jī)起伏所造成的。2、問(wèn)答題

為什么光敏電阻多采用N型半導(dǎo)體？正確答案：電極間距，受光面大小有何影響？因?yàn)镹型半導(dǎo)（江南博哥）體中的電子的遷移率比P型的空穴遷移率大，與電極間距成反比，與受光面的平方成正比3、問(wèn)答題

光纖傳感器種類？正確答案：光纖傳感器一般可分為兩大類：一類是功能型傳感器，又稱FF型光纖傳感器，它是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，所以又稱傳感型光纖傳感器。另一類是非功能型傳感器，又稱NF型光纖傳感器，它是利用其他敏感元件感受被測(cè)量的變化，光纖僅作為光的傳輸介質(zhì)，用以傳輸來(lái)自于遠(yuǎn)處或難以接近場(chǎng)所的光信號(hào)，因此，也稱為傳光型光纖傳感器。4、問(wèn)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(yáng)能光電池和測(cè)量光電池。5、多選

關(guān)于直接探測(cè)和外差探測(cè)下列說(shuō)法正確的是（）A、外差探測(cè)基于兩束光波在探測(cè)器光敏面上的相干效應(yīng)。B、外差探測(cè)適宜弱光信號(hào)的探測(cè)，直接探測(cè)適宜強(qiáng)光信號(hào)的探測(cè)。C、與外差探測(cè)相比直接探測(cè)具有良好的濾波性能。D、外差探測(cè)具有高的轉(zhuǎn)換增益。正確答案：A,B,D6、多選

線陣CCD的組成包括（）。A.IDB.IGC.ODD.OGE.MOS正確答案：A,B,C,D,E7、填空題

利用光電效應(yīng)制成的紅外探測(cè)器，簡(jiǎn)稱（）。正確答案：光子探測(cè)器8、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9、填空題

以激光為載體，將信息加載到激光的過(guò)程，稱為光束（）。正確答案：調(diào)制10、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11、單選

通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體激光器采用（）來(lái)獲得調(diào)制光信號(hào)A、外調(diào)制B、直接調(diào)制C、相位調(diào)制D、電光調(diào)制正確答案：B12、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13、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(huì)逸出物體外部。多發(fā)生在半導(dǎo)體。14、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)。15、問(wèn)答題

光電倍增管的供電電路分為負(fù)高壓供電與正高壓供電，試說(shuō)明這兩種供電電路的特點(diǎn)，舉例說(shuō)明它們分別適用于哪種情況？正確答案：采用陽(yáng)極接地，負(fù)高壓供電。這樣陽(yáng)極輸出不需要隔直電容，可以直流輸出，一般陽(yáng)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(yáng)極暗電流和噪聲。如果靠近管殼處再加一個(gè)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(fù)高壓電源的優(yōu)點(diǎn)，這時(shí)在陽(yáng)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(hào)輸出?？墒?，它可獲得比較低和穩(wěn)定的暗電流和噪聲。16、單選

屬于相干光源的是（）。A.氣體放電燈B.黑體輻射器C.固體激光器D.發(fā)光二極管正確答案：C17、多選

光電倍增管的主要參數(shù)有（）。A.陰極靈敏度B.陽(yáng)極靈敏度C.暗電流D.時(shí)間特性E.伏安特性正確答案：A,B,C,D,E18、填空題

光電檢測(cè)技術(shù)研究的主要內(nèi)容是（）、電信號(hào)處理技術(shù)。正確答案：信息變換技術(shù)19、填空題

CCD的基本功能就是電荷存儲(chǔ)和（）。CCD的工作過(guò)程就是信號(hào)電荷的（）、（）、（）和檢測(cè)的過(guò)程。正確答案：電荷轉(zhuǎn)移；產(chǎn)生；存儲(chǔ)；轉(zhuǎn)移20、問(wèn)答題

解釋什么事單元光電信號(hào)？正確答案：由一個(gè)或幾個(gè)光電轉(zhuǎn)換期間構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換電路所產(chǎn)生的獨(dú)立信號(hào)稱為單眼光電信號(hào)。21、單選

最安全的成像是（）。A.CTB.IRC.X-RayD.THz正確答案：D22、問(wèn)答題

簡(jiǎn)述內(nèi)光電效應(yīng)的分類？正確答案：內(nèi)光電效應(yīng)分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。23、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：D24、問(wèn)答題

一般PSD分為兩類，一維PSD和二維PSD，他們各自用途是什么？正確答案：一維PSD主要用來(lái)測(cè)量光點(diǎn)在一維方向的位置；二維PSD用來(lái)測(cè)定光點(diǎn)在平面上的坐標(biāo)。25、問(wèn)答題

敘述實(shí)現(xiàn)光外差檢測(cè)必須滿足的條件？正確答案：信號(hào)光波和本振光波的波前在整個(gè)光混頻面上必須保持相同的相位關(guān)系。光外差檢測(cè)只有在下列條件下才可能得到滿足：①信號(hào)光波和本征光波必須具有相同的模式結(jié)構(gòu)，這意味著所用激光器應(yīng)該單頻基模運(yùn)轉(zhuǎn)。②信號(hào)光和本振光束在光混頻面上必須相互重合，為了提供最大信噪比，它們的光斑直徑最好相等，因?yàn)椴恢睾系牟糠謱?duì)中頻信號(hào)無(wú)貢獻(xiàn)，只貢獻(xiàn)噪聲。③信號(hào)光波和本振光波的能流矢量必須盡可能保持同一方向，這意味著兩束光必須保持空間上的角準(zhǔn)直。④在角準(zhǔn)直，即傳播方向一致的情況下，兩束光的波前面還必須曲率匹配，即或者是平面，或者有相同曲率的曲面。⑤在上述條件都得到滿足時(shí)，有效的光混頻還要求兩光波必須同偏振，因?yàn)樵诠饣祛l面上它們是矢量相加。總之，要滿足時(shí)間，空間條件外，還有滿足頻率條件和偏振條件。26、問(wèn)答題

簡(jiǎn)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)。27、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(shì)為負(fù)值正確答案：有效的28、問(wèn)答題

兩種高速的光電二極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理？（PIN、APD）正確答案：PIN光電二極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：P層和N層之間增加了一層很厚的高電阻率的本征半導(dǎo)I增加I區(qū)優(yōu)點(diǎn)：（1）因?yàn)镮區(qū)相對(duì)的P區(qū)和N區(qū)是高阻，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)換有效工作區(qū)，使靈敏度增大（2）又因?yàn)镻IN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(chǎng)強(qiáng)光生電流加速因而大幅度減少了載流子在結(jié)構(gòu)內(nèi)漂移時(shí)間元件的響應(yīng)速度加快。電路特點(diǎn)：反偏電壓高。APD光電二極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在光照時(shí)P+層受光子能量激發(fā)的電子從所帶電躍遷到導(dǎo)帶，在高電場(chǎng)作用下，電子從高速通過(guò)P層產(chǎn)生碰撞電離，形成大量新生電子空穴對(duì)，并且它們也從電場(chǎng)中獲得高能量與從P+層來(lái)的電子一起再次碰撞P區(qū)的其他原子，又產(chǎn)生大批新生電子。29、問(wèn)答題

簡(jiǎn)述紅外分析儀工作原理，工作過(guò)程及各部分作用？正確答案：1）工作原理：利用物質(zhì)在紅外波段的吸收特性進(jìn)行分析2）工作過(guò)程：待測(cè)氣體經(jīng)采氣裝置，使之分別通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)氣室和測(cè)量氣室，用干涉濾光片濾光，分別發(fā)出兩束紅外輻射，紅外探測(cè)器交替接收兩道紅外輻射后，發(fā)出一個(gè)交變電信號(hào)，經(jīng)過(guò)電子系統(tǒng)處理，則可以根據(jù)輸出信號(hào)判定待測(cè)氣體中的某種氣體濃度30、單選

光電倍增管的高壓模塊，其輸出電壓一般為直流（）。A.1000VB.100VC.10000VD.15V正確答案：A31、問(wèn)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(cè)對(duì)象相互作用時(shí)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(cè)對(duì)象的調(diào)制，空載波變?yōu)檎{(diào)制波，攜帶了被測(cè)對(duì)象的信息，另一層意思，光纖與被測(cè)對(duì)象作用時(shí)，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(cè)信息。32、填空題

為了表示一個(gè)熱輻射光源所發(fā)出光的光色性質(zhì)，常用到（）這個(gè)量，單位為K。這個(gè)量是指在規(guī)定兩波長(zhǎng)具有與熱輻射光源的（）相同的黑體的溫度。正確答案：色溫；輻射比率33、單選

彩色CCD有（）種。A.1B.2C.3D.4正確答案：C34、填空題

FTCCD指的是（）CCD。正確答案：幀轉(zhuǎn)移型35、問(wèn)答題

說(shuō)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(zhǎng)波長(zhǎng)要短于雜質(zhì)半導(dǎo)體光敏電阻的長(zhǎng)波長(zhǎng)，因此，本征半導(dǎo)體光敏電阻常用于可見光長(zhǎng)波段的檢測(cè)，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(yuǎn)紅外波段光輻射的檢測(cè)。36、多選

CCD的種類有（）A.黑白CCDB.可見光CCDC.X射線CCDD.彩色CCDE.微光CCD正確答案：A,B,C,D,E37、填空題

THz波的局限性是無(wú)法透視（）和（）。正確答案：金屬；強(qiáng)極性液體38、填空題

光伏效應(yīng)器件中，有電流內(nèi)增益效應(yīng)的是（）管和（）管。正確答案：光電三極；雪崩光電二極39、單選

激光是通過(guò)（）產(chǎn)生的。A.受激輻射B.自發(fā)輻射C.熱輻射D.電流正確答案：A40、單選

光電池電流滯后于光照，屬于光電池的（）特性。A.頻率；B.伏安；C.光譜；D.溫度；正確答案：A41、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42、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：C43、問(wèn)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(jì)效應(yīng)；溫差電效應(yīng)。44、填空題

允許被電子占據(jù)的能帶稱為（）。正確答案：允帶45、單選

某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍是200～600℃，而該儀表的最大絕對(duì)誤差為±3℃，該儀表的精度等級(jí)是（）。A.0.5級(jí)B.0.75級(jí)C.0.8級(jí)D.1.0級(jí)正確答案：D46、填空題

為了提高光電二極管的響應(yīng)頻率，應(yīng)適當(dāng)加大（）。正確答案：反向偏壓47、填空題

對(duì)于結(jié)型光電器件、結(jié)的種類主要包括（）結(jié)、（）結(jié)、和（）結(jié)。正確答案：PN；PIN；肖特基48、多選

固體發(fā)光器件有（）。A.LCDB.PDPC.ECDD.EPDE.VFD正確答案：A,B,C,D,E49、單選

輻通量相同時(shí)，光通量最小的光的波長(zhǎng)是（）nm。A.555B.590C.620D.780正確答案：D50、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)51、問(wèn)答題

根據(jù)檢查原理，光電檢測(cè)的有哪幾種基本方法？正確答案：直接作用法、差動(dòng)測(cè)量法、補(bǔ)償補(bǔ)償法、脈沖測(cè)量法52、單選

任何溫度下對(duì)任何波長(zhǎng)的入射輻射能的吸收比都小于1，稱為（）。A.黑體B.灰體C.黑洞D.絕對(duì)黑體正確答案：B53、問(wèn)答題

光電檢測(cè)系統(tǒng)通常由哪三部分組成？正確答案：光學(xué)變換；光電變換；電路處理。54、名詞解釋

直接檢測(cè)系統(tǒng)（光強(qiáng)調(diào)制）正確答案：莫爾條紋測(cè)長(zhǎng)儀、激光測(cè)距儀、激光準(zhǔn)直、環(huán)境污染檢測(cè)系統(tǒng)55、問(wèn)答題

說(shuō)明光子效應(yīng)和光熱效應(yīng)各自特點(diǎn)？正確答案：1.光子效應(yīng)：指單個(gè)光子的性質(zhì)對(duì)產(chǎn)生的光電子起直接作用的一類光電效應(yīng)。探測(cè)器吸收光子后，直接引起原子或分子的內(nèi)部電子狀態(tài)的改變。光子能量的大小，直接影響內(nèi)部電子狀態(tài)的改變。特點(diǎn)：光子效應(yīng)對(duì)光波頻率表現(xiàn)出選擇性，響應(yīng)速度一般比較快。2.光熱效應(yīng)：探測(cè)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\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。特點(diǎn)：原則上對(duì)光波頻率沒(méi)有選擇性，響應(yīng)速度一般比較慢。56、問(wèn)答題

簡(jiǎn)述光生伏特效應(yīng)與光電導(dǎo)效應(yīng)的區(qū)別？正確答案：光生伏特效應(yīng)是少數(shù)載流子導(dǎo)電的光電效應(yīng)，而光電導(dǎo)效應(yīng)是多數(shù)載流子導(dǎo)電的光電效應(yīng)。57、單選

發(fā)光效率的單位（）。A.流明每瓦B.無(wú)量綱C.流明D.瓦特每球面度正確答案：A58、填空題

允帶之間不允許被電子占據(jù)的范圍稱為（）。正確答案：禁帶59、問(wèn)答題

光纖多普勒測(cè)速系統(tǒng)的工作原理？正確答案：激光沿著光纖投射到測(cè)速點(diǎn)時(shí)，被測(cè)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(lái)的頻率不同光信號(hào)同時(shí)作用在光電探測(cè)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(jìn)一步得出物體的速度。60、填空題

光電倍增管是在光電管的基礎(chǔ)上研制出來(lái)的一種真空光電器件在結(jié)構(gòu)上增加了（）和（）正確答案：電子倍增極；電子光學(xué)系統(tǒng)61、填空題

紅外氣體分析儀的基本原理是根據(jù)物質(zhì)（）特性進(jìn)行工作的。正確答案：分子吸收62、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(fù)；臨界63、填空題

為使電荷包實(shí)現(xiàn)定向轉(zhuǎn)移，需要控制好相鄰柵極上的（），從而調(diào)節(jié)其下對(duì)應(yīng)勢(shì)阱的深淺，電壓的絕對(duì)值越大，勢(shì)阱就越（），電荷包總是從較淺勢(shì)阱流向深勢(shì)阱。正確答案：電壓；深64、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65、問(wèn)答題

光電探測(cè)器的特性參數(shù)有哪些？簡(jiǎn)述如何合理選擇光電探測(cè)器正確答案：1）特性參數(shù)：響應(yīng)率，光譜響應(yīng)率，等效噪聲規(guī)律，探測(cè)率與比探測(cè)率，時(shí)間常數(shù)，線性，量子效率2）選擇應(yīng)根據(jù)以下條件：探測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍，探測(cè)器和光源光譜的匹配度，響應(yīng)時(shí)間或頻率的范圍，輸出信號(hào)的線性程度等66、多選

熱效應(yīng)相對(duì)較大的三個(gè)光和物體是（）。A.紫光B.紅光C.高溫物體D.低溫物體E.低頻率的光正確答案：B,C,E67、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。68、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,D69、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70、填空題

激光的形成必須滿足粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、諧振腔共振、（）。正確答案：閾值條件71、問(wèn)答題

什么事光電直接檢測(cè)系統(tǒng)？正確答案：所謂光電直接檢測(cè)是將測(cè)光信號(hào)直接入射帶光檢測(cè)器光敏面上，光檢測(cè)器響應(yīng)于光輻射強(qiáng)度而輸出相應(yīng)的電路或者電壓。72、填空題

波長(zhǎng)在800nm處視見函數(shù)值為（），將輻通量換算成光通量時(shí)，比例系數(shù)為（）lm/W。正確答案：0；68373、名詞解釋

熱噪聲正確答案：或稱約翰遜噪聲，即載流子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)造成的噪聲。74、單選

IRCCD表示的是（）CCD。A.增強(qiáng)型B.時(shí)間延遲型C.電子轟擊模D.紅外正確答案：D75、單選

下邊哪一項(xiàng)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：D76、問(wèn)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。77、填空題

在N型材料的PN結(jié)光伏效應(yīng)中，光生電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)建電場(chǎng)的方向（）。正確答案：相反78、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79、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80、單選

光纖中光傳播的條件是（）。A.光入射角大于臨界角B.光入射角小于臨界角C.光入射角等于臨界角D.光入射角大于等于臨界角正確答案：D81、單選

輻通量是光通量的（）倍。A.683B.1/683C.863D.1/863正確答案：B82、單選

太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)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：A83、填空題

輻射源所呈現(xiàn)的顏色與某一溫度時(shí)的黑體顏色相同，則將黑體的這一溫度稱為該輻射體的（）。正確答案：色溫84、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85、單選

目前最好反隱身戰(zhàn)術(shù)主要通過(guò)（）來(lái)實(shí)現(xiàn)。A.紅外技術(shù)B.微波技術(shù)C.THz技術(shù)D.微光技術(shù)正確答案：B86、問(wèn)答題

除光電變換之外有放大作用的光電探測(cè)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87、單選

紫外線頻率的范圍