光电检测原理与技术试题一

1、光电检测原理与技术试题一一. .单项选择题（每题只有一个正确选项，每小题2 2 分，共 4040分）1.任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（A）.A .黑体 B .灰体 C.黑洞 D .绝对黑体2 .半导体中施主能级的位置位于（A ）中.A.禁带 B.价带 C.导带 D.满带3. 在给定入 I入 2 波长范围内，某一辐射源发出的辐射通 量与产生这些辐射通量所需的电功率之比，称为（ B ）.A.辐射效率 B.发光效率 C.光谱功率 D.空间光强 4.热效应 较大的光是（C ）.A.紫光 B.红光 C.红外 D.紫外5.结型光电器件与三极管连接，保证放大，要接在（C ）.A.集

2、射极间短路B.基集极间短路 C.基射极间正偏D.基集极间反偏6. 为了实现均匀倍增，雪崩光电二极管衬底掺杂材料要求（A ）.A.浓度均匀B.浓度大 C. 浓度小D.浓度适中 7.波长为 10 卩 m 的光线属（C ）。线D.极远红外线&光纤折射率纤芯 n 1、包层 n 2、外套 n 3 的关系是（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. 波长为 1mm 的波属于（B ）.A.远红外线B.太赫兹波 C.可见光D. X 射线10.硅光电二极管与硅光电池比较，前者（A ）.A.掺杂浓度低B.电阻率低 C.零

3、偏工作D .光敏面积大11. 卤钨灯是一种（B ）.A. 气体光源B. 热光源 C. 冷光源D.激光光源12. 下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（A ）.A .氙灯B .氢灯 C.汞灯D .汞氙灯13. 光的发射，属于受激发射的器件是（A ）.A. LD B. LED C. CCD D. PMT 14 .在光电倍增管 中，产生光电效应的是（A ）.A.近红外线B.中红外线 C.远红外A .阴极 B.阳极 C.倍增极 D.玻璃窗15.像管中（D ）的出现和使用，成为了第一代像管出现的标志性部件。A.负电子亲和势阴极；B.电子光学系统；C.微通道板 MCP ； D.光纤面板16.半导体结中并不存

4、在（D ）.A. PN 结B. PIN 结 C.肖特基结D.光电结17 .光通量是辐射通量的（A ）倍.A. 683B. 1/683 C. 863D. 1/86318.斯乃尔公式是（A ）.A. 222101sinnnncB. 212201 sinnrmcC. 222011 sinnnncD. 202121 sinnnnc19 .可产生太赫兹辐射的光源是（ D ）.A.氙灯B. CO2 激光器 C.氦氖激光器D.飞秒脉冲激光器20 .面阵 CCD 主要是通过（ A ）工作.A.电荷B.电压 C.电流D.电阻二、多项选择题（每题2 2 分，共 1010 分）1. 光电效应有（ABCDE ）。A.

5、光电导效应B.光生伏特效应 C.内光电效应 D.丹培效应E.光子牵引效应2. 面阵 CCD 种类有（ABC ）.A. FTB. ILTC. FIT D. FFE. I I3. 线阵 CCD 的组成包括（ABCDE ）.A. ID B. IG C. OD D. OG E. MOS4. CCD 的种类有（ABCDE ）CCD E.微光 CCD5. 依热效应分，热探测器种类有（A.辐射热计B.辐射电探测器E.高莱管三. .填空题（每空 1 1 分，共 1010 分）1. 光电二极管的 PN 结工作在 反偏 状态，它的反向电流会随 光照强度的增加而增加。2. 吸收量 M 与投射的辐射线量 E 的比率称

6、为 吸收系数.3 .斯忒藩-玻耳兹曼定律，某一温度物体总辐出度为T4 .4.按光波在时间、空间上的相位特征，将光源分为 相干和非 相干光源.5.半导体受光照后电流增加的现象，称为光电导效应.6. S（入）=U（入）/（入），S（入）称为光电器件的光谱灵敏度A.红夕卜 CCDB.可见光 CCDC. X 射线 CCD D.紫外ABCDE ）.C.辐射热电堆 D.热释热电偶7. 人眼按不同照度下的响应可分为血 视觉、底 视觉。四. .简答计算题（共 4040 分）1.什么是热光源？ （ 5）答：物体由于温度较高而向周围温度较低环境发射热量的形式称为热辐射，这种物体称为热辐射源。2. 简述 LED 的

7、发光原理。（10 分）答：光电二极管在正向电压下，电子由 N 区注入 P 区，空 穴由P 区注入 N 区。进入对方区域的少数载流子（少子）一 部分与多数载流子（多子）复合而发光。3何谓“白噪声”？何谓“ 1/f 噪声”？要降低电阻的热噪声 应采用什么措施？ （10）答：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与1/f成正比，称为 1/f 噪声。热噪声功率公式看出，热噪声与温 度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时， 工作范围要在1012Hz 频率以下。4.图为一理想运算放大器，对光电二极管2CU2 的光电流进行线性放大，若光电二极管未受光照时，运放输出电压U0=0.6V。在 E=1

8、00 lx 的光照下，输出电压 U1=2.4 V。求：（1）2CU2 的暗电流；（2）2CU 2 的电流灵敏度。（15 分）已知：U0=0.6V，E=100 lx，U1=2.4 V 求 ID 和 SE解：(1)根据运算放大器虚短和虚断原理，由于运算放大器电阻很大，两输入端的信号差值很小，近似为零，估算2CU2中电流则流过 R 上的电流 10 近似为流过 2CU2 的暗电流为 ID 10=ID=U0/R=0.6V/1.5MQ=0.4X10-6A=0.4 卩 A (2)当受 到光照时，2CU2 的电流 IP = U1/R = 2.4/1.5 = 1.6 卩 A 又 IP = SEESE=IP/E=1.6 卩 A/100 lx=1.6X10-8(A/lx)第 1、温度变化与自发极化强度有何关系？答：晶体的整体温度的微小变化 T 产生自发极化强度 Ps的变化可表示为 Ps=-PAT 式中为热释电系数矢量，一 般有三个分量 Pi (i=1.2 , 3) Pi=dPsi / dT(单位 c /川 k) 在与电热释电晶体的自发极化强度Ps 轴垂直的表面内出现的束缚电荷面密度等于 Ps,晶体内部电荷中和束缚电荷的平 均时间疋=e/ r 这里为晶体的介电常数，r 为晶体的电导 率，多数热释电晶体疋值在1 1000s 之间