2025年大学光电信息科学与工程（光电技术应用）试题及答案

2025年大学光电信息科学与工程（光电技术应用）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)w1.以下哪种光电器件是基于内光电效应工作的？（）A.发光二极管B.光电倍增管C.光敏电阻D.半导体激光器w2.光在真空中的传播速度为c，在某种介质中的传播速度为v，则该介质的折射率n为（）A.c/vB.v/cC.c+vD.c-vw3.下列关于光的干涉现象的描述，正确的是（）A.只有频率相同的两束光才能产生干涉B.干涉条纹是等间距的C.光程差为波长整数倍时出现亮条纹D.以上都正确w4.半导体激光器产生激光的必要条件不包括（）A.粒子数反转分布B.光学谐振腔C.合适的工作物质D.高强度的外界光照w5.光纤通信中，常用的光纤类型是（）A.单模光纤B.多模光纤C.塑料光纤D.以上都不对w6.光的衍射现象是指（）A.光在均匀介质中沿直线传播B.光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象C.光的偏振现象D.光的干涉现象w7.以下哪种材料常用于制作光电探测器的窗口材料？（）A.硅B.锗C.石英D.铜w8.光电子技术主要研究的是（）A.光与物质中的电子相互作用及其能量转换B.光的传播特性C.物质的光学性质D.光的干涉和衍射w9.下列关于光电效应的说法，错误的是（）A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.存在截止频率C.光电流的大小与入射光的强度有关D.光电效应具有瞬时性w10.光学显微镜的分辨率主要受限于（）A.物镜的放大倍数B.目镜的放大倍数C.光的波长D.样品的厚度第II卷（非选择题共70分）w11.（10分）简述光的反射定律和折射定律，并说明它们在光电技术中的应用。w12.（15分）解释什么是半导体的光电效应，并说明常见的半导体光电效应有哪些？w13.（15分）分析光纤通信系统的组成及其各部分的作用。w14.材料：某光电传感器在工作时，其输出信号与光照强度之间存在如下关系：当光照强度在0-100lux范围内时，输出信号为线性变化，其斜率为k1；当光照强度大于100lux时，输出信号保持不变。已知在光照强度为50lux时，输出信号为V1，在光照强度为150lux时，输出信号为V2。问题：（15分）求k1的值以及V2的值。w15.材料：在某光学实验中，使用了一个焦距为f的凸透镜，将一个物体放置在距离凸透镜2f处。问题：（15分）请描述此时所成的像的性质，并说明成像原理。答案：w答案：1.C2.A3.D答案：4.D5.A6.B7.C8.A9.A10.Cw11答案：光的反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内；反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即n1sinθ1=n2sinθ2。在光电技术中，反射定律用于设计反射镜等光学元件，折射定律用于设计透镜等元件，在光通信、光传感器等领域都有广泛应用。w12答案：半导体的光电效应是指半导体材料在光的照射下，吸收光子能量后产生电子和空穴，从而导致材料电学性质发生变化的现象。常见的半导体光电效应有外光电效应（如光电管、光电倍增管）、内光电效应（如光敏电阻、光电二极管、光电三极管）。w13答案：光纤通信系统主要由发送端、光纤、中继器和接收端组成。发送端将电信号转换为光信号并耦合进光纤；光纤作为传输介质，实现光信号的远距离传输；中继器用于放大和整形光信号，补偿光信号在传输过程中的衰减；接收端将光信号转换回电信号并进行处理。w14答案：当光照强度在0-100lux范围内时，输出信号线性变化，斜率k1=(V2-V1)/(150-50)。当光照强度大于100lux时，输出信号不变，所以V2等于光照强度为100lux时对应的输出信号，即V2=V1+k1×(100-50)。w15答案：此时成倒立、等大的实像。成像原理：根据凸透镜成像规律，当物体