2025年大学光电信息科学与工程（光电技术研发）试题及答案

2025年大学光电信息科学与工程（光电技术研发）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40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.光的本质是（）A.微粒B.波动C.波粒二象性D.不确定2.以下哪种光的频率最高（）A.红光B.绿光C.蓝光D.紫光3.光在真空中的传播速度约为（）A.3×10^5m/sB.3×10^6m/sC.3×10^7m/sD.3×10^8m/s4.光的干涉现象是由于（）A.光的折射B.光的反射C.光的叠加D.光的衍射5.杨氏双缝干涉实验中，条纹间距与（）有关A.光的波长B.双缝间距C.光屏到双缝的距离D.以上都是6.光的衍射现象是指（）A.光绕过障碍物传播B.光的折射C.光的反射D.光的干涉7.单缝衍射实验中，中央亮条纹的宽度与（）有关A.光的波长B.单缝宽度C.光屏到单缝的距离D.以上都是8.光的偏振现象说明（）A.光是纵波B.光是横波C.光具有波粒二象性D.不确定9.自然光通过偏振片后变成（）A.自然光B.线偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光10.以下哪种材料可用于制作光电探测器（）A.硅B.铜C.铁D.铝11.光电效应中，光电子的最大初动能与（）有关A.光的频率B.光的强度C.照射时间D.金属材料12.爱因斯坦光电效应方程为（）A.hν=Ek+W0B.hν=Ek-W0C.hν=Ek×W0D.hν=Ek/W013.光通信中，常用的光源是（）A.白炽灯B.发光二极管C.激光二极管D.以上都不是14.光纤通信的优点不包括（）A.通信容量大B.抗干扰能力强C.成本低D.保密性好15.光在光纤中传播的原理是（）A.全反射B.折射C.反射D.干涉16.以下哪种光纤属于单模光纤（）A.G.651光纤B.G.652光纤C.G.653光纤D.G.654光纤17.光传感器的工作原理是基于（）A.光电效应B.光的反射C.光的折射D.光的干涉18.以下哪种光传感器可用于测量光照强度（）A.光电二极管B.光电三极管C.光电池D.以上都是19.激光的特点不包括（）A.高方向性B.高单色性C.高能量D.低频率20.激光器的组成部分不包括（）A.工作物质B.泵浦源C.谐振腔D.反射镜第II卷（非选择题，共60分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10小题，每小题2分。请将正确答案填在横线上。21.光的三原色是______、______、______。22.光的干涉条纹间距公式为______。23.光的衍射分为______衍射和______衍射。24.光的偏振态可分为______、______、______。25.光电效应分为______光电效应、______光电效应和______光电效应。26.光纤由______、______和______三部分组成。27.光通信系统主要由______、______、______和______组成。28.光传感器的主要性能指标有______、______、______等。29.激光产生的条件是______、______和______。30.常见的激光器有______激光器、______激光器和______激光器等。三、简答题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。简要回答问题。31.简述光的波粒二象性。32.说明光纤通信的工作原理。33.简述激光的产生原理。四、材料分析题（共15分）材料：随着光电技术的不断发展，光通信在现代通信领域中占据越来越重要的地位。光通信具有通信容量大、抗干扰能力强等优点。然而，光通信系统也面临一些挑战，如光纤损耗、色散等问题。为了提高光通信系统的性能，研究人员不断探索新的材料和技术。答题要求：本大题共3小题，每小题5分。根据材料回答问题。34.光通信的优点有哪些？35.光通信系统面临的挑战是什么？36.为提高光通信系统性能，研究人员应从哪些方面努力？五、综合应用题（共10分）材料：在一个光电实验中，用波长为λ的光照射某金属表面，产生了光电流。已知该金属的逸出功为W0，普朗克常量为h，光电子的最大初动能为Ek。答题要求：本大题共2小题，第37题4分，第38题6分。根据材料回答问题。37.写出爱因斯坦光电效应方程，并说明各物理量的含义。38.若光的强度增大，光电流如何变化？为什么？答案：1.C2.D3.D4.C5.D6.A7.D8.B9.B10.A11.A12.A13.C14.C15.A16.B17.A18.D19.D20.D21.红、绿、蓝22.Δx=Lλ/d（Δx为条纹间距，L为光屏到双缝的距离，λ为光的波长，d为双缝间距）23.菲涅耳、夫琅禾费24.线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光25.外、内、光生伏特26.纤芯、包层、涂覆层27.光源、光纤、光发射机、光接收机28.灵敏度、响应时间、线性度29.工作物质具有亚稳态能级结构、有泵浦源提供能量、有光学谐振腔30.氦氖、二氧化碳、半导体31.光既具有波动性又具有粒子性。波动性表现为光具有干涉、衍射、偏振等现象；粒子性表现为光由光子组成，光子具有能量和动量。32.光通信系统中，光源发出的光信号经光发射机调制后耦合到光纤中传输，在光纤中利用光的全反射原理进行远距离传播，到达接收端后经光接收机解调恢复出原始信号。33.工作物质在泵浦源作用下，实现粒子数反转分布形成增益介质，增益介质在光学谐振腔内，通过受激辐射不断放大光信号，最终输出激光。34.通信容量大、抗干扰能力强。35.光纤损耗、色散等问题。36.