光电技术试题

1、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）选择题（共10道，每题2 分）1、锁定放大器是基于A. 自相关检测理论CB.互相关检测理论Cc.直接探测量子限理论D.相干探测原理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CB.飞行目标红外辐射探测Cc.激光陀螺测量转动角速度D.子弹射击钢板闪光测量3、 依据光电器件伏安特性，下列哪些器件不能视为恒流源CA.光电二极管CB.光电三极管CC.光电倍增管CD.光电池4、对于P型半导体来说，以下说法不正确的是A. 空穴为多子，电子为少子

2、B. 能带图中费米能级靠近价带顶C. 光照时内部不可能产生本征吸收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量系统中，若光源采用激光二极管，激光波长632nm输岀光调制频率为1kHz，探测器为CdSe光敏电阻，后接的检测电路为带通滤波放大器，其中心频率为1kHz，带宽为100Hz。这样，检测系统可以消除光敏电阻哪些噪声的影响？Cf噪声，热噪声B. 产生-复合噪声，热噪声Cc.产生-复合噪声，热噪声Cf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、频率和相位CB.检测器只响应入射其上的平均光功率Cc

3、.具有空间滤波能力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CA.半导体非本征吸收时，产生电子-空穴对B. 杂质半导体本材料不会发生本征吸收Cc.半导体对光的吸收与入射光波长有关CD.非本征吸收时，吸收的能量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. 热电堆的测量误差比热电偶小B. 热电堆的测量分辨率比热电偶高C. 热电堆的光电灵敏度比热电偶高D. 两者均基于光热效应9、 下列哪一种探测器的积分灵敏度定标时，要用到色温2856K的白炽灯标准光源CA.热电偶CB.碲镉汞红外探测器rCD.热释电探测器10、克尔盒工作的基础是某些光学介质的A. 电光效应c

4、 B.磁光效应C. 声光效应D. 以上都不是简答题（共5道，每题8分）1、光电探测器的物理效应主要有哪几类？每类有哪些典型效应？2、试说明热释电摄像管中的斩光器的作用。当斩光器的微电机岀现不转或转速变慢故障时，会发生什么现象？3、要对光载波的偏振态进行调制，可用的方法有哪些？4、 什么要对单元光电信号进行二值化处理？单元光电信号二值化处理方法有几种？各有什么特点？对序列光电信号进行二值化处理的意义有哪些 ？5、举例说明对光载波进行外调制的几种方法。综合题（共1道，15分）由于背景温度辐射的干扰，光电技术在红外波段信号的探测受到了限制，称为红外背景限。能够达到该极限值的光子探测器称为背景限光子探

5、测器 （Background Limited Photodetector ，简称BLIP）。试用 黑体辐射的有关定律解释为什么存在红外背景限？计算题（共1道，10分）求辐射亮度为L的各向同性面积元在张角为a的圆锥内所发射的辐射能通量。设计题（共1道，15分）设计一个利用参考探测器测量硅光电池光谱响应特性的光电系统，利用该测量系统能够得到硅光电池的（相对）光谱响应特性曲线。1. 应该选择什么类型的探测器作为参考（标准）探测器？为什么？（5分）2. 除了白炽灯、参考（标准）探测器外，还需要哪些部件或者设备？（5分）3. 画出测量系统示意图。（5分）光电技术自动成卷系统单选题（10题，20分）；简答

6、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）选择题（共10道，每题2分）1、PMT积分灵敏度定标时，要用到的标准光源为“积分灵敏度定标时，要用到的标准光源为积分灵敏度定标时，要用到的标准光源为G C.色温2856K标准白炽灯c 激光二极管2、有关热电探测器，下面的说法哪项是不正确的A.有关热电探测器，下面的说法哪项是不正确的B. 响应时间为毫秒级C. 器件吸收光子的能量，使其中的非传导电子变为传导电子D. 各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献IRFPA3、哪种阵列可工作在常温下，不需制冷器，属于非制冷型IRFPA但其灵敏度要比制冷型低1个量级以上

7、探测器阵列B. 多晶硅热电堆阵列3探测器阵列C探测器阵列4、在迈克尔逊干涉仪中，下列方法中那种方法不能实现相位变化忑A.改变测量光路几何长度lJB.在测量光路中插入玻璃板kC.改变输入光的光强D.移动测量光路反射镜5、对于P型半导体来说，以下说法正确的是A.电子为多子1B.空穴为少子-C.在能带图中施主能级靠近于导带底D.在能带图中受主能级靠近于价带顶6、PAL电视制式，哪组参数是不正确的：A. 场周期20 ms，帧频为25 HzB.行频15625 Hz，行周期 64 g sC. 帧频为50 Hz，载频带宽为QD.隔行扫描，每帧扫描行数为625行7、光源的光谱特性反映的是它的辐通量与 的关系A

8、. 波长B. 角度12)C.输入电流CD.发光面积8、光电导探测器与其它光探测器相比，下列说法那种是不正确的功A.光谱响应范围相当宽，它们组合起来后可以覆盖从紫外、可见光、近红外延伸至远红外波段甚至极远红外的光谱响JB.工作电流大，可达数毫安；CC.在强光弱光照射下，光电转换线性度均好；kD.灵敏度高，光电导增益可大于1。9、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CB.弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系忑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，低温时向长波方向移动10、泡克耳斯效应属于：A.电光效应B. 磁光效应C. 声光

9、效应D. 以上都不是简答题（共5道，每题8分）1、试述辐射调制的意义，目的作用和分类。2、何谓“太赫兹辐射” ？它的波长范围为多少？频率范围又为多少？它在电磁辐射波谱中的位置如何3、 怎样理解光电倍增管的阴极灵敏度与阳极灵敏度？二者的区别是什么？二者有什么关系？4、为什么要引入胖零电荷 ？胖零电荷属于暗电流吗？能通过对CCD器件制冷消除胖零电荷吗？5、为了探测一个二维空间的光学目标，你有哪些技术措施？这些技术措施各有什么特点？综合题（共1道，15分）已知黑体的温度为500K，岀光孔径直径1cm黑体小孔与光电探测器的距离 2.5m，大气透射比，试计算黑体在探测器上的辐照度（提示：黑体小孔可以视为

10、余弦辐射体）。并讨论，如果将黑体换成别的光学目标，如黑土或者坦克，上述计算结果会有怎样的变化？计算题（共1道，10分） 已知Si-PIN光电二极管的量子效率耳=，波长X = g m计算它的响应度。（2）已知Ge-PIN光 电二极管的量子效率n=，波长入=卩m,计算它的响应度。设计题（共1道，15分）设计一个检测园柱体工件的光电系统。要求：1、画岀检测框图；2、简述工作原理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）选择题（共10道，每题2 分）PI光电二极管匸'I光电二极管L3c.雪崩光电

11、二极管1D.光电三极管下列关于探测器的噪声，说法不正确的是112A.通过提高探测器的工作频率可以降低 1/f噪声口B.通过一定的措施可以完全消除散粒噪声C.探测器的噪声越小，其可探测的信号越弱匸；lD.降低探测器的工作温度可以减小探测器的热噪声在非相干探测系统中口 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dB.检测器只响应入射其上的平均光功率E3c.具有空间滤波能力D.具有光谱滤波能力4、噪比可改善某检测电路的带宽为10KHZ将该电路和锁相放大器相连接，设后者的噪声等效带宽为，则信()倍下列关于热电偶和热电堆的说法不正确的是 A.热电堆的测量误差比热电偶小|T；

12、|B.热电堆的测量分辨率比热电偶高匸；lC.热电堆的光电灵敏度比热电偶高L3d.两者均基于光热效应6、下列探测器中可用于光子计数器的是匸A.热释电探测器匸；1B.光敏电阻EJc.光电二极管口D.光电倍增管7、以下关于IRFA器件说法不正确的是1；可以探测中远红外的光学图像目B.光子探测器阵列IRFPA在使用时不需要利用制冷器d是一类用于凝视型热成像系统的面阵成像器件1; ；1 可由Si光电探测器阵列和 CCD勾成8、 设调幅光波的载波频率为5kHz,调制信号的频率为100 Hz。为了检测该调幅波，光电检测电 路合适的工作带宽为n二Hz口Hz口kHz9、对于低压汞灯和白炽灯光谱，下列说法正确的是

13、DA.对于低压汞灯和白炽灯光谱，下列说法正确的是口B.白炽灯光谱不能用分布温度来描述|T；Ic.二者的光谱都可以用分布温度来描述匸D.二者的光谱都可以用色温来描述10、下列关于光调制的说法不正确的是口A.下列关于光调制的说法不正确的是nb.下列关于光调制的说法不正确的是匸；lC.下列关于光调制的说法不正确的是EJD.利用光信号调制技术可以提高系统的信噪比简答题（共5道，每题8分）1、光电池和光电二极管有哪些主要区别？2、要对光载波的偏振态进行调制，可用的方法有哪些？3、 什么要对单元光电信号进行二值化处理？单元光电信号二值化处理方法有几种 ？各有什么特点？对序列光电信号进行二值化处理的意义有哪

14、些？4、光伏探测器的响应时间由哪些因素决定？5、光伏探测器工作在 PN结的伏安特性曲线的哪些区域？综合题（共1道，15分）已知黑体的温度为 500K,岀光孔径直径1cm；黑体小孔与光电探测器的距离2.5m，大气透射比，试计算黑体在探测器上的辐照度（提示：黑体小孔可以视为余弦辐射体）。并讨论，如果将黑体换成别的 光学目标，如黑土或者坦克，上述计算结果会有怎样的变化？计算题（共1道，10分）喷气机的尾喷口可看作灰体，其反射率£=。设喷口的直径为 D=50cm温度为1oook大气的透射率为，求1km外每平方厘米面积上所能接收到的最大辐射能通量。设计题（共1道，15分）设计一个测量红外诱饵（

15、16卩m的光谱辐射特性的系统。要求：1. 解释光谱辐射特性，并指明有哪几种可行的测量方法2. 画出选择的检测框图，指明主要的仪器设备名称及作用；3. 简述工作原理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）选择题（共10道，每题2分）1、锁相放大器有三个主要组成部分，下面哪个部分不是其组成部分二A.光波的幅度大小，变化频率或变化相位上劄B.光通量的幅度大小，变化频率或变化相位上2C.参考光信号通道上HlD.参考光的变化相位上2、利用下述哪种光电探测器可以探测埋在地下的发热目标CA.利用下述哪种光电探

16、测器可以探测埋在地下的发热目标B. 红外热像仪已 C.可见光CCD相机巨D.光电倍增管3、克尔盒工作的基础是某些光学介质的 A.电光效应厂B.磁光效应C. 声光效应D. 以上都不是4、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光电导为:r5、在光与半导体相互作用的过程中，下列说法正确的是厂A.同一半导体对不同波长的光具有相同的吸收系数£B.任一波长的光照射在半导体上都可以产生电子-空穴对二C.在杂质半导体中不可能发生本征吸收口D.通过在半导体的端面加谐振腔可以提高半导体对光的吸收6、 下列光电器件，哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压

17、氐光电二极管r光电二极管因C.雪崩光电二极管D.光电三极管7、下列关于探测器的噪声，说法不正确的是厂A.通过提高探测器的工作频率可以降低1/f噪声厂B.通过一定的措施可以完全消除散粒噪声专C.探测器的噪声越小，其可探测的信号越弱D.降低探测器的工作温度可以减小探测器的热噪声8、 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QB.光电三极管t!C.光电倍增管D.光电池9、某检测电路的带宽为 10KHz将该电路和锁相放大器相连接，设后者的噪声等效带宽为, 则信噪比可改善（）倍10、下列探测器中可用于光子计数器的是liiA.热释电探测器rb.光敏电阻口C.光电二极管D.光电倍增

18、管简答题（共5道，每题8分）1、指岀黑体、灰体和选择性辐射体的光谱发射率的差别。2、光电三极管有哪些主要用途？举例说明。3、 举例说明光电耦合器件可以应用在哪些方面？为什么计算机系统常采用光电耦合器件 ？4、什么叫黑体？绝对黑体自然界并不存在，研究黑体的意义是什么？5、 探测器的噪声等效功率与哪些因素有关？ 一个探测器的灵敏度很高，它的噪声等效功率就 一定很小，从而它的探测能力就越强？综合题（共1道，15分）已知黑体的温度为500K,岀光孔径直径1cm；黑体小孔与光电探测器的距离 2.5m,大气透射 比，试计算黑体在探测器上的辐照度（提示：黑体小孔可以视为余弦辐射体）。并讨论，如果将黑体 换成

19、别的光学目标，如黑土或者坦克，上述计算结果会有怎样的变化？计算题（共1道，10分）假设调制波是频率为 500Hz、振幅为5V、初相位为0的正弦波，载波频率为 10kHz、振幅为 50V，求调幅波的表达式、带宽及调制度。设计题（共1道，15分）利用你学过的光电技术知识，设计一个测量光学介质折射率的光电系统。要求：1.画岀检测框图；2.简述工作原理；3.导岀光学介质折射率表达式。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）选择题（共10道，每题2分）1、光学外差探测与直接探测相比，外差探测有许多突岀的特

20、点，下列说法中不正确的是：A. 探测灵敏度高口B.有空间滤波能力Ec.有光谱滤波能力D.参与混频的信号光和本振光不要求是理想相干的单频单模光2、硅光电池在（）情况下有最大的功率输出A. 开路B. 自偏置Qc.零伏偏置q d.反向偏置3、一支He-Ne激光器输出的卩m波长激光光谱属于厂 A.近红外波段口 B.中红外波段口 C.远红外波段n d.可见光波段4、 下列探测器中，的光敏元件电阻会因光敏元件吸收光辐射能量、温度升高而发生变化H A.热电偶厂 B.热电堆m c.测辐射热计OD.热释电探测器5、下列关于光电成像器件的说法，那种是不正确的厂A.光电成像器件是一类能够输岀图像信息的功能器件；厂B

21、.像管是一类直视型光电成像器件，输岀可供人眼直接观察的图像；二C.摄像型光电成像器件输岀一维时序电信号，而且能够直接显示图像信息；d.微通道板像增强器是一种能够将亮度很低的光学图像增强到足够亮度的成像器件。6、下列几种热探测器中，只能探测交流光信号的是A. 热电偶B. 热电堆C. 测辐射热计D. 热释电探测器有关热电探测器，下面的说法哪项是不正确的A.光谱响应范围从紫外到红外几乎都有相同的响应C B.响应时间为毫秒级C. 器件吸收光子的能量，使其中的非传导电子变为传导电子D. 各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献下列不属于光电倍增管特性的是:A.增益高二 B.响应速度快C. 体积小D. 具有光谱选择性9、锁相放大器有三个主要组成部分，下面哪个部分不是其组成部分E A.信号通道B. 参考