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分，共40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.集射极间短路B.基集极间短路 C.基射极间正偏

2、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 ）。A.近红外线B.中红外线C.远红外线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.

3、掺杂浓度低B.电阻率低C.零偏工作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 .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. 半导体结中并不存在（D

4、）.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 sinnrmc c . 222011 sinnnnc d . 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分，共10分）1. 光电效应有（ABCDE ）。A.光电导效应B.光生伏

5、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. MOSA.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4. CCD的种类有（ABCDE ）CCD E.微光 CCD5. 依热效应分，热探测器种类有（热电偶A.辐射热计B.辐射电探测器E.高莱管三.填空题（每空1分，共10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。

6、2. 吸收量M与投射的辐射线量 E的比率称为 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40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

7、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=100 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

8、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/1.5M Q= 0.4 X 10-6A=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 = 1.6X 10-8(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=-PA T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。