光电检测技术试题及答案

光电检测技术试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.光敏电阻的工作原理基于（）A.外光电效应B.内光电效应C.光生伏特效应D.光电发射效应2.以下哪种探测器属于结型光电器件（）A.光电管B.光敏电阻C.光电池D.光电倍增管3.激光的特性不包括（）A.高方向性B.高单色性C.高相干性D.高散射性4.光通量的单位是（）A.坎德拉B.勒克斯C.流明D.瓦特5.热释电探测器是基于（）效应工作的。A.热阻B.热电C.热导D.热胀6.在雪崩光电二极管中，通过（）效应实现光电流的倍增。A.雪崩击穿B.齐纳击穿C.热击穿D.隧道击穿7.光电池的主要参数不包括（）A.开路电压B.短路电流C.工作电流D.暗电流8.以下哪种光源适合用于光谱分析（）A.白炽灯B.发光二极管C.激光D.汞灯9.光电编码器是一种（）传感器。A.温度B.压力C.速度和位置D.流量10.当光照到光电倍增管的阴极上时，会发射出（）A.光电子B.正离子C.负离子D.光子二、多项选择题（每题2分，共20分）1.常见的光电探测器有（）A.光电管B.光敏电阻C.光电池D.光电倍增管2.激光的应用领域包括（）A.通信B.加工C.医疗D.测量3.光电器件的性能参数有（）A.灵敏度B.响应时间C.光谱响应D.噪声4.以下哪些属于内光电效应（）A.光电导效应B.光生伏特效应C.外光电效应D.光电发射效应5.热探测器的特点有（）A.响应速度快B.光谱响应宽C.不需要制冷D.灵敏度高6.光电检测系统一般由（）组成。A.光源B.光学系统C.光电探测器D.信号处理电路7.发光二极管的优点有（）A.寿命长B.功耗低C.响应速度快D.单色性好8.影响光敏电阻性能的因素有（）A.温度B.光照强度C.偏置电压D.湿度9.光电池可应用于（）A.太阳能发电B.光电检测C.光电开关D.图像传感10.光电倍增管的主要组成部分有（）A.光阴极B.倍增极C.阳极D.栅极三、判断题（每题2分，共20分）1.外光电效应是指在光的作用下，物体内部的电子逸出物体表面的现象。（）2.光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大。（）3.激光是一种自发辐射光。（）4.光通量反映了单位时间内通过的光量。（）5.热释电探测器对恒定的红外辐射有响应。（）6.雪崩光电二极管的灵敏度比普通光电二极管低。（）7.光电池在无光照时也会有电流输出。（）8.发光二极管的发光颜色取决于其材料。（）9.光电编码器只能测量速度，不能测量位置。（）10.光电倍增管可以将微弱的光信号转换为电信号并进行放大。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述光电检测技术的基本概念。光电检测技术是利用光电传感器实现各类检测。它将光量转换为电量，通过对电信号处理分析完成对非电量测量，广泛用于工业、科研等领域，有高精度、快速响应等优点。2.什么是外光电效应和内光电效应？外光电效应指在光照射下，电子逸出物体表面，如光电管。内光电效应是光作用使物体电学性质改变，分光电导效应和光生伏特效应，像光敏电阻、光电池应用此效应。3.激光具有哪些特性？激光特性有高方向性，光束发散角小；高单色性，光谱线宽度窄；高相干性，光波相位有确定关系；高亮度，能量集中。4.简述光电池的工作原理。光电池基于光生伏特效应。光照时，半导体PN结内产生光生载流子，在内建电场作用下，电子向N区、空穴向P区移动，形成光生电动势，有光照就能源源不断输出电能。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论光电检测技术在工业自动化中的应用及优势。在工业自动化中，可用于零件尺寸测量、产品外观检测等。优势在于检测精度高，能快速准确获取数据；响应速度快，可实现实时监测；非接触检测，不损伤被测物体；能适应恶劣环境，提高生产效率和产品质量。2.分析激光在通信领域的应用现状和发展前景。现状：广泛用于光纤通信，传输容量大、速度快、损耗低等。发展前景：高速率传输、大容量通信仍是方向，如超高速骨干网建设；拓展到自由空间激光通信，用于卫星通信等，满足特殊场景通信需求。3.探讨如何提高光电探测器的性能。可从多方面提高。优化材料，选择高灵敏度、低噪声材料；改进制造工艺，提升探测器内部结构和性能；采用制冷技术，降低热噪声；结合信号处理技术，抑制外界干扰，增强输出信号质量。4.论述光电器件在智能家居中的应用及发展趋势。应用有光照传感器自动调节灯光亮度，红外传感器实现智能安防、自动开关门等。发展趋势是与物联网深度融合，实现远程控制和智能化管理；器件集成度提高、体积减小、功耗降低；功能更多样，如结合空气质量检测等。答案一、单项选择题1.B2.C3.D4.C5.B6.A7.D8.D9.C10.A二、多项选择题