【答案】《光电技术及应用》(郑州轻工业大学)章节期末中国大学慕课答案

绪论绪论课单元作业1.光电探测器系统分为主动探测系统和被动探测系统，它们的区别是什么？本课程主要讲解光电探测系统的那个部分？

答案：【主动探测系统和被动探测系统的区别本课程主要讲解光电探测系统的那个部分？】2.太赫兹辐射的波长和频率范围是多少？太赫磁波的应用主要有哪些？

答案：【太赫兹辐射的波长和频率范围太赫磁波的应用】3.光电技术的定义及特点

答案：【光电技术的定义光电技术的特点】4.集成电路发展过程中的“瓶颈”是什么？

答案：【集成电路的发展阶段集成电路的发展“瓶颈”】调研985、211高校和科研院所光电技术研究团队和方向1.调研985、211高校和科研院所光电技术相关具体研究团队和研究方向。要求：1.PPT形式；2.不少于15页；3.聚焦某一团队的研究方向

答案：【调研985、211高校和科研院所光电技术相关具体研究团队和研究方向。要求：1.PPT形式；2.不少于15页；3.聚焦某一团队的研究方向】第1章光辐射源光辐射源单元自测1.单选题：电磁波谱中可见光的波长范围为（）

选项：

A、0.38~0.78um

B、0.38~0.1um

C、1~3um

D、8~12um

答案：【0.38~0.78um】2.单选题：100W标准钨丝灯在0.2sr范围内所发出的辐射通量为（）

选项：

A、1.592W

B、27.223lm

C、3.184W

D、27.223lm

答案：【1.592W】3.单选题：光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm、1mW的辐射光，其光通量为（）

选项：

A、683lm

B、0.683lm

C、278.21lm

D、0.2782lm

答案：【0.2782lm】4.单选题：X射线的波长范围是（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.单选题：已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为0.24，则该激光器发出的光通量为（）

选项：

A、3.31lx

B、1.31lx

C、3.31lm

D、1.31lm

答案：【1.31lm】6.单选题：用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（）

选项：

A、阳光直射

B、阴天室外

C、工作台

D、晨昏蒙影

答案：【阴天室外】7.单选题：已知某辐射源发出的功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（）

选项：

A、683lm

B、341.5lm

C、1276lm

D、638lm

答案：【341.5lm】8.单选题：为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（）

选项：

A、辐射照度

B、辐射强度

C、辐射出度

D、辐射亮度

答案：【辐射亮度】9.单选题：波长为532nm（V（0.532um）=0.88）的绿光固体激光器输出功率为15W，均匀的投射到的白色屏幕上。问屏幕上的光照度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】10.单选题：绿光固体激光器均匀的投射到白色屏幕上的光照度为，若屏幕的反射系数是0.9，则光出射度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】11.单选题：一支白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地面2m的高处，用照度计测得正下方地面上的照度为30lx，该白炽灯的光通量（）

选项：

A、375.5lm

B、375.5lx

C、1507.2lm

D、1507.2lx

答案：【1507.2lm】12.单选题：直径为3米的圆桌中心上方2米处吊一平均发光强度200cd的灯泡，求圆桌中心光照度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】13.单选题：辐射强度的计量单位是（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】14.单选题：辐射亮度的计量单位是（）

选项：

A、

B、

C、

D、lm

答案：【】15.单选题：某半导体激光器发出波长为642nm的激光束，其功率为100mW。当时求此光束的辐射通量是（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】16.单选题：某半导体激光器发出波长为642nm的激光束，发出的光通量为10.928lm，光束直径为1.22mm，光出射度是（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】17.单选题：当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（）

选项：

A、向短波方向移动

B、向长波方向移动

C、不移动

D、均有可能

答案：【向短波方向移动】18.单选题：低压汞灯光谱为（）

选项：

A、线状光谱

B、带状光谱

C、连续光谱

D、混合光谱

答案：【线状光谱】19.单选题：高压钠灯光谱为（）

选项：

A、线状光谱

B、带状光谱

C、连续光谱

D、混合光谱

答案：【带状光谱】20.单选题：白炽灯光谱为（）

选项：

A、线状光谱

B、带状光谱

C、连续光谱

D、混合光谱

答案：【连续光谱】21.单选题：普通荧光灯的发光效率约为（）lm/W

选项：

A、10~20

B、35~60

C、100~150

D、60~100

答案：【35~60】22.单选题：LED的响应时间大约是（）数量

选项：

A、S

B、mS

C、uS

D、nS

答案：【mS】23.单选题：荧光灯光谱为（）

选项：

A、线状光谱

B、带状光谱

C、连续光谱

D、混合光谱

答案：【混合光谱】24.单选题：某光源的发光效率为90~100lm/W，该光源可能是（）

选项：

A、普通荧光灯

B、高压汞灯

C、高压钠灯

D、卤钨灯

答案：【高压钠灯】25.单选题：连续波半导体激光器输出功率约为（）

选项：

A、小于1mW

B、几毫瓦到数百毫瓦

C、几瓦

D、几百瓦

答案：【几毫瓦到数百毫瓦】26.单选题：黑体是指（）

选项：

A、反射为1

B、吸收为1

C、黑色的物质

D、不发射电磁波

答案：【吸收为1】27.单选题：直径为3米的圆桌中心上方2米处吊一平均发光强度200cd的灯泡，求圆桌边缘的光照度光照度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】28.多选题：光电探测系统对光源选择的主要要求有（）

选项：

A、光谱特性要求

B、发光强度要求

C、光源稳定性要求

D、发光效率要求

答案：【光谱特性要求;发光强度要求;光源稳定性要求;发光效率要求】29.多选题：常用的激光器有（）

选项：

A、气体激光器

B、液体激光器

C、固体激光器

D、染料激光器

E、半导体激光器

答案：【气体激光器;液体激光器;固体激光器;染料激光器;半导体激光器】30.多选题：按发光机理分类，常用光源有（）

选项：

A、发光二极管

B、激光器

C、气体放电

D、热辐射

E、太阳

答案：【发光二极管;激光器;气体放电;热辐射】31.多选题：光源的光谱功率分布通常可以分为（）

选项：

A、线状光谱

B、带状光谱

C、连续光谱

D、混合光谱

答案：【线状光谱;带状光谱;连续光谱;混合光谱】32.多选题：下列选项中的参数与接收器有关的有（）

选项：

A、曝光量

B、光通量

C、亮度

D、照度

答案：【曝光量;照度】33.多选题：余弦辐射体的主要特性包括（）

选项：

A、普朗克辐射定律

B、斯忒藩—玻尔兹曼定律

C、维恩位移定律

D、其他

答案：【普朗克辐射定律;斯忒藩—玻尔兹曼定律;维恩位移定律】34.单选题：LED发出的光是基于受激辐射，发出的是相干光。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】35.单选题：普通钨丝灯的发光效率约为8~18lm/W。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】36.单选题：LED的寿命通常小于小时。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】37.单选题：通常利用半导体激光器（LD）和发光二极管伏安特性和响应时间特性对光源进行直接调制。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】38.单选题：物体温度升高时，辐射峰值波长向长波方向移动。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】39.单选题：氮化物蓝或紫LED的管芯中加上三基色荧光粉可激发出白光，成为白光LED。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】40.单选题：超高亮度LED是指辐射功率高，法向发光强度在1000mcd以上的LED，光效可以达到50~100lm/W。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】41.单选题：发光二极管辐射光的峰值波长与材料的禁带宽度Eg无关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】42.单选题：若辐射源辐射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】43.单选题：白炽灯发的光基本是连续光谱，造价低，发光效率高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】44.单选题：发光二极管的外发光效率随温度的上升而上升。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】45.单选题：发光二极管发光时，PN通常工作在反向工作状态。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】46.单选题：辐射出射度Me与辐射照度Ee意义相同。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】47.单选题：发光效率是光源发射的光通量与所需的电功率之比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】48.单选题：GaAs的开启电压约为1V。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】49.单选题：辐射通量与光通量的单位是相同的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】50.单选题：朗伯辐射体的辐射出射度等于他的辐射亮度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】51.单选题：被照明物体表面的辐射照度和光源与物体表面的距离平方成反比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】52.单选题：辐射出射度Me与辐射照度Ee的定义式都是：某点处面元的辐通量除以改面元的面积dA的商，所以这两个物理量是具有相同的概念。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】53.单选题：光通量的单位是坎德拉。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】54.单选题：辐射度量是生理（或主观）的计量方法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】55.单选题：光度量是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】56.单选题：辐射度量是物理（或客观）的计量方法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】57.单选题：太赫兹波具有低能量性，对人体基本上没有什么副作用。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】58.单选题：发光方式主要有电致发光，光致发光，化学发光和热发光。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】59.单选题：发光强度的单位是坎德拉（cd），其定义为：在给定方向上能发射的单色辐射源，在此方向上的辐强度为（1/683）W/sr，其发光强度定义为1cd。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】60.单选题：在对具有一定量度和颜色的非黑体辐射体的温度标测中，亮温度与实际温度的偏差最小，色温度次之，辐射温度与实际温度的偏差最大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】61.单选题：在弱辐射作用的情况下，半导体的光电导效应与入射辐射通量的关系是线性的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第2章光电探测器概述光电探测器概述单元自测1.单选题：温度为300K的本征硅半导体掺入的砷原子，计算掺杂后硅半导体电子浓度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】2.单选题：温度为300K的本征硅半导体掺入的砷原子，计算掺杂后硅半导体空穴的浓度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】3.单选题：温度为300K的本征硅半导体载流子浓度为，禁带宽度为1.12eV，计算掺入硼原子后硅中电子浓度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】4.单选题：温度为300K的本征硅半导体载流子浓度为，禁带宽度为1.12eV，计算掺入硼原子后硅中空穴浓度为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.单选题：温度为300K时的电阻工作在100Hz带宽内产生的均方噪声电压为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】6.单选题：已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，该材料的禁带宽度为（）

选项：

A、0.886（eV）

B、8.86（eV）

C、88.6（eV）

D、

答案：【0.886（eV）】7.单选题：光电发射材料的光电发射长波限为680nm，该光电发射材料的光电发射阈值为（）

选项：

A、1.82（eV）

B、18.2（eV）

C、

D、0.182（eV）

答案：【1.82（eV）】8.单选题：已知本征硅材料的禁带宽度，半导体材料的本征吸收长波限为（）

选项：

A、1.216（um）

B、

C、1.03（um）

D、

答案：【1.216（um）】9.单选题：某半导体光电器件的长波限为13um，其杂质电离能为（）

选项：

A、0.095J

B、0.095eV

C、J

D、eV

答案：【0.095eV】10.单选题：已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为，，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（）

选项：

A、甲厂灵敏度高

B、乙厂灵敏度高

C、甲乙两场灵敏度一样高

D、无法比较

答案：【乙厂灵敏度高】11.单选题：光电发射材料的光电发射长波限为680nm，该光电发射材料的光电发射阈值的大小为（）

选项：

A、

B、

C、1.82J

D、1.83eV

答案：【1.83eV】12.单选题：已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4um，则该材料的禁带宽度为（）

选项：

A、0.886J

B、0.886eV

C、886J

D、886eV

答案：【0.886eV】13.单选题：被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（）

选项：

A、内光电效应

B、外光电效应

C、光生伏特效应

D、丹培效应

答案：【外光电效应】14.单选题：半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。

选项：

A、价带，导带

B、价带，禁带

C、禁带，导带

D、导带，价带

答案：【价带，导带】15.单选题：一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为（）

选项：

A、3nV

B、4nV

C、5nV

D、6nV

答案：【4nV】16.单选题：已知一束激光功率为30mW、波长为0.6328um，普朗克常数则该激光束的光子流速率N为（）

选项：

A、个/秒

B、个/秒

C、个/秒

D、个/秒

答案：【个/秒】17.单选题：某一金属光电发射体有2.5eV的逸出功，并且导带底在真空能级下位7.5eV，则产生光电效应的长波限（）

选项：

A、0.496um

B、0.496nm

C、0.248um

D、0.248um

答案：【0.496um】18.单选题：某型号硅APD光敏面直径为0.5mm，等效噪声功率为，电流灵敏度为77A/W，求该光电探测器的比探测率（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】19.单选题：探测器的，探测器光敏面积的直径为0.5cm，用于的光电仪器中，它能探测的最小辐射功率为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】20.单选题：温度为300K时的电阻工作在100Hz带宽内产生的均方噪声电流为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】21.单选题：对于P型半导体来说，以下说法正确的是（）

选项：

A、电子为多子

B、空穴为少子

C、能带图中施主能级靠近于导带底

D、能带图中受主能级靠近于价带顶

答案：【能带图中受主能级靠近于价带顶】22.单选题：有关半导体对光的吸收,下列说法正确的是（）

选项：

A、半导体对光的吸收主要是本征吸收

B、半导体对光的吸收主要是非本征吸收

C、产生本征吸收的条件是入射光子的波长要大于波长阈值

D、产生本征吸收的条件是入射光子的频率要小于频率阈值

答案：【半导体对光的吸收主要是本征吸收】23.单选题：对于N型半导体来说，以下说法正确的是（）

选项：

A、费米能级靠近导带底

B、空穴为多子

C、电子为少子

D、费米能级靠近靠近于价带顶

答案：【费米能级靠近导带底】24.单选题：一束功率为30mW、波长为0.6328um的激光束的光子流速率N为（）

选项：

A、个/秒

B、个/秒

C、个/秒

D、个/秒

答案：【个/秒】25.多选题：光电探测器中的噪声主要包括（）

选项：

A、热噪声

B、产生-复合噪声

C、散粒噪声

D、温度噪声

E、1/f噪声

答案：【热噪声;产生-复合噪声;散粒噪声;温度噪声;1/f噪声】26.多选题：光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（）

选项：

A、本征吸收

B、杂质吸收

C、激子吸收

D、自由载流子吸收

E、晶格吸收

答案：【本征吸收;杂质吸收】27.单选题：1/f噪声通常又称为电流噪声（有时也称为闪烁噪声或过剩噪声）。它是一种低频噪声，几乎所有探测器中都存在这种噪声。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】28.单选题：在实际使用中，常用较低的调制频率可避免或大大减小电流噪声的影响。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】29.单选题：可以引起光电效应的光吸收包括本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】30.单选题：光生伏特效应能将光能转换成电能。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】31.单选题：外光电效应是半导体光电器件、真空光电倍增管、摄像管、变像管和像增强器的核心技术。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】32.单选题：热噪声存在于任何导体与半导体中，它属于白噪声。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：量子效率是在特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射光子数之比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】34.单选题：若金属溢出功为W，则长波限为1.24/W(nm)。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】35.单选题：波长长于本征吸收的光波长波限的入射辐射能使器件产生本征吸收，改变本征半导体的导电特性。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】36.单选题：杂质吸收的长波限总要长于本征吸收的长波限。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】37.单选题：比探测率是一个与工作频率、测量带宽无关的常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】38.单选题：探测率是一个反映探测器探测能力的物理量，探测率越大，说明探测器的探测能力越强。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】39.单选题：噪声等效功率是信噪比为1时，入射到探测器上的信号辐射通量。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】40.单选题：1/f噪声是一种低频噪声，几乎所有探测器中都存在这种噪声。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】光电探测器概述单元作业1.量子效率是在特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射光子数之比。（）

答案：【对】2.波长长于本征吸收的光波长波限的入射辐射能使器件产生本征吸收，改变本征半导体的导电特性。（）

答案：【错】3.

答案：【】4.

答案：【】5.

答案：【B】6.比探测率是一个与工作频率、测量带宽无关的常数。（）

答案：【错】7.探测率是一个反映探测器探测能力的物理量，探测率越大，说明探测器的探测能力越强。（）

答案：【对】8.噪声等效功率是信噪比为1时，入射到探测器上的信号辐射通量。（）

答案：【对】9.

答案：【】10.

答案：【】11.某一金属光电发射体有2.5eV的逸出功，并且导带底在真空能级下位7.5eV。试计算：(1)产生光电效应的长波限；(2)产生费米能级相对于导带底的能级。

答案：【】12.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（）。A．内光电效应B.外光电效应C.光生伏特效应D.丹培效应

答案：【答案：B】13.半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。A.价带，导带B.价带，禁带C.禁带，导带D.导带，价带

答案：【A】14.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方根电压为A3nVB4nVC5nVD6nV

答案：【B】15.

答案：【B】第3章光电导探测器光电导探测器单元自测1.单选题：设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW，光电导灵敏度S/lx，暗电导为零。试求当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V时的最小照度为（）

选项：

A、1406.25lx

B、375lx

C、37.5lx

D、140.625lx

答案：【375lx】2.单选题：杂质型光敏电阻需要在（）下使用。

选项：

A、常温

B、高温

C、超高温

D、低温

答案：【低温】3.单选题：光电导探测器的特性受工作温度影响（）。

选项：

A、很小

B、很大

C、不受影响

D、不可预知

答案：【很大】4.单选题：设光敏电阻GM20539在10lx的光照下的阻值为50K，且已知它在10~100lx范围内的。试求该光敏电阻在90lx光照下的阻值（）

选项：

A、8621.4

B、862.14

C、86.214

D、8.6214

答案：【8621.4】5.单选题：设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW，光电导灵敏度S/lx，暗电导为零。试求当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V时的最大照度为（）

选项：

A、1406.25lx

B、375lx

C、37.5lx

D、140.625lx

答案：【1406.25lx】6.单选题：假设某只CdS光敏电阻的最大功耗是30mW，光电导灵敏度，暗电导。当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V时的极限照度为（）。

选项：

A、150lx

B、22500lx

C、2500lx

D、150lx和22500lx

答案：【150lx和22500lx】7.单选题：硫化镉光电导器件的光谱响应范围为（）

选项：

A、200~365nm

B、400~700nm

C、700~1100nm

D、1~7um

答案：【400~700nm】8.单选题：常温硫化铅光电导器件的光谱响应范围为（）

选项：

A、200~365nm

B、400~700nm

C、700~1100nm

D、0.4~3um

答案：【0.4~3um】9.单选题：常温碲化铟光电导器件的光谱响应范围为（）

选项：

A、200~365nm

B、400~700nm

C、1~7.5um

D、0.4~3um

答案：【1~7.5um】10.单选题：设某光敏电阻在100lx光照下的阻值为2，且已知它在90~120lx范围内的。则该光敏电阻在110lx光照下的阻值为（）。

选项：

A、2224.6

B、1999.9

C、1873.8

D、935.2

答案：【1873.8】11.单选题：光电导的单位（）

选项：

A、欧姆

B、西门子

C、流明

D、勒克斯

答案：【西门子】12.单选题：氮化镓光电导器件的光谱响应范围为（）

选项：

A、200~365nm

B、400~700nm

C、700~1100nm

D、1~7um

答案：【200~365nm】13.多选题：下列光电导器件中那些属于本征光电导器件（）

选项：

A、锗掺汞

B、硫化镉

C、锑化汞

D、碲鎘汞

E、硫化铅

答案：【硫化镉;锑化汞;碲鎘汞;硫化铅】14.多选题：光电导器件的噪声主要有（)

选项：

A、热噪声

B、1/f噪声

C、产生与复合噪声

D、散粒噪声

答案：【热噪声;1/f噪声;产生与复合噪声】15.多选题：选用光电探测器的一般原则（）

选项：

A、考虑时间响应特性

B、用于测光的光源光谱特性必须与光电探测器的光谱响应特性匹配

C、考虑光电探测器的线性特性

D、考虑光电探测器电阻大小

答案：【考虑时间响应特性;用于测光的光源光谱特性必须与光电探测器的光谱响应特性匹配;考虑光电探测器的线性特性】16.多选题：光电导内增益与哪些量有关（）

选项：

A、器件材料

B、结构尺寸

C、外加偏压

D、负载电阻

答案：【器件材料;结构尺寸;外加偏压】17.单选题：当光电导器件接收交变调制光时，随调制光频率的增加，其输出会减小。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】18.单选题：光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】19.单选题：光敏电阻光敏面做成蛇形状，有利于提高灵敏度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：光敏电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】21.单选题：弱辐射情况下，本征光电导与入射辐射通量成正比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】22.单选题：材料确定后，光敏电阻的光照指数是一个常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：前历效应是指光电导探测器的时间特性与工作前历史有关的一种现象。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】24.单选题：光电导器件的时间响应都较小，适合于探测窄脉冲光信号。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：光敏电阻的前例效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合而需要很长的时间，而且，随着复合的进行，光生电子与空穴的浓度与复合机率不断减小，使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】26.单选题：杂质型光敏电阻需要高温使用。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】27.单选题：同一型号的光敏电阻，在不同光照下和不同的环境温度下，其光电导灵敏度和时间常数相同。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】28.单选题：同一型号的光敏电阻，在照度相同而温度不同时，其光电导灵敏度不相同和时间常数也不相同。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】29.单选题：光电导器件在方波辐射的作用下，其上升时间大于小将时间。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】30.单选题：在测量某光电导器件的值时，背景光照越强，其值越小。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】31.单选题：光敏电阻在恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】32.单选题：光敏电阻的阻值与环境温度有关，温度升高光敏电阻的阻值也随之升高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：由于电子的迁移率比空穴大，因此通常用P型材料制成光电导器件。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】34.单选题：本征光电导器件的长波限可以达到130um。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】35.单选题：在光照度一定时，光电导探测器灵敏度随工作偏置电压的增大而减小。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】36.单选题：在实际应用中，可以在光电导探测器的最大额定功率内适当提高工作偏置电压，以得到较大的探测灵敏度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】光电导探测器单元作业1.常温硫化铅光电导器件的光谱响应范围为（）A.200~365nmB.400~700nmC.700~1100nmD0.4~3um

答案：【D】2.常温碲化铟光电导器件的光谱响应范围为（）A.200~365nmB.400~700nmC.1~7.5umD0.4~3um

答案：【C】3.光电导探测器的特性受工作温度影响（）。A.很小B.很大C.不受影响D.不可预知

答案：【B】4.光电导的单位（）A.欧姆B.西门子C.流明D勒克斯

答案：【B】5.下列光电导器件中那些属于本证光电导器件（）A．锗掺汞B.硫化镉C.硫化铅D.锑化汞E碲鎘汞

答案：【BCDE。错选不得分，少选适当给分。】6.氮化镓光电导器件的光谱响应范围为（）A.200~365nmB.400~700nmC.700~1100nmD1~7um

答案：【A】7.

答案：【】8.

答案：【】9.

答案：【】10.

答案：【】11.电导器件在方波辐射的作用下，其上升时间大于下降时间。()

答案：【错】12.某光电导器件的γ值时，背景光照越强，其γ值越小。()

答案：【对】13.光敏电阻的阻值与环境温度有关，温度升高光敏电阻的阻值也随之升高。()

答案：【错】14.光敏电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。()

答案：【错】第4章光伏探测器光伏探测器单元作业1.关于光照下PN结的伏安特性，下列说法正确的是（）（多选）A第一象限中，PN结处于正向偏压作用下，作为光伏探测器工作在这个区域是没有意义的B第三象限中，PN结在反向偏压作用下，这种工作模式为光电导模式C第四象限中，PN结无外加偏压，这种工作模式称为光伏模式D以上说法都不正确

答案：【AＢＣ】2.硅光电池按受光面和衬底材料的不同分为两个系列（）（单选）A2DR型和2CR型B2CU型和2DU型C2CR型和2CU型D2DR型和2CU型

答案：【A】3.硅光电二极管根据其衬底材料的不同可分为两个系列（）（单选）A2DR型和2CR型B2CU型和2DU型C2CR型和2CU型D2DR型和2CU型

答案：【B】4.光电三极管的管型有两种，分别为（）（单选）A3CR型和3DR型B3CU型和3DU型C3CR型和3DU型D3CU型和3DR型

答案：【B】5.硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。适当偏置是（）（单选）A恒流B自偏置C零伏偏置D反向偏置

答案：【D】6.雪崩效应

答案：【在光电二极管的p-n结上加一相当高的反向偏压，使结区产生很强的电场，当光照p-n结所激发的光生载流子进入结区时，在强电场中将受到加速而获得足够的能量。在定向运动中与晶格原子发生碰撞，使晶格原子发生电离，产生新电子－空穴对；新产生的电子－空穴对在强电场作用下分别向相反方向运动，又获得足够能量，再次与晶格原子碰撞，又产生出新的电子－空穴对。这种过程不断重复，使p-n结内电流急剧倍增放大，这种现象称为雪崩效应。】7.

答案：【】8.硅光电池的开路电压为U，当照度增大到一定时，为什么不再随入射照度的增加而增加，只是接近0.6V？在同一照度下，为什么加负载后输出电压总是小于开路电压？

答案：【开路电压是光电池的光生电动势，它是由PN结内建电场分离光生电子-空穴对后产生的。开路电压随照度的增大而增大，但是当开路电压增加到PN结接触电势差完全相抵（此时内建电场为0）时，则不会再增加，而这个最大的接触电势差为0.6V。同一照度下，加负载后，负载电阻与光电池内电阻串联，内电阻上总会分去一部分电压，所以负载上输出电压总是会小于开路电压。】9.关于光伏探测器的偏置电路，下列说法正确的是（）（多选题）A光伏探测器工作时无外加偏压，直接与负载电阻连接，其电路称为自偏置电路B光伏探测器在自偏置的情况下，若负载电阻为零，自偏压为零；或者光伏探测器在反偏置的情况下，反偏压很小或接近于零，对应的偏置电路都称为零伏偏置电路C光伏探测器处于反向偏置状态，对应的电路称为反向偏置电路D以上说法都不正确

答案：【ＡＢＣ】10.光伏探测器的频率响应特性明显优于光电导探测器，试从光电导效应和光伏效应的机理上加以解释。

答案：【（1）光电导探测器的工作原理：将光照时产生的光生载流子直接输出形成电信号。以线性光电导探测器为例，它的响应时间决定于器件载流子寿命，一般为毫秒-秒量级。（2）光伏探测器的工作原理：光伏探测器的光电响应时间包括扩散时间、漂移时间，其中扩散时间指光生电子-空穴对扩散到结区的时间，一般光敏面很薄，扩散时间远小于载流子寿命（约为ns量级）；漂移时间指光生电子-空穴对在电场作用下通过结区的时间（约为10的负11次方秒量级）。】11.与光电导探测器相比，光伏探测器的主要特点？

答案：【光伏探测器与光电导探测器相比较，主要区别在于：（1）除光电三极管和雪崩二极管外，其他光伏探测器不具有内增益，响应率与外加电压无关；（2）光伏效应响应时间主要由载流子到结区的扩散时间决定，其扩散时间通常短于载流子寿命，所以它比用相同材料制成的光电导探测器响应更快，其响应频率可以达到几百兆赫兹，甚至更高；（3）光伏效应对光的吸收为本征吸收，而光电导效应可以是本征吸收，也可以是非本征吸收，所以光伏探测器光谱响应的长波限一般是中远红外，而杂质光电导探测器可以延伸到远红外。】12.简要比较Si-APD及Si-PIN光电探测器特点（工作原理、特性及应用）

答案：【Si-APD具有极短的响应时间，即数以千兆的响应频率，高达100-1000的增益，所以在光纤通信、激光测距、激光雷达和光纤传感等领域得到了广泛的应用。与Si-PIN光电探测器相比较，在同样负载条件下，Si-APD具有高灵敏度，由于具有内增益可大大降低对前置放大器的要求，但却需要上百伏的工作电压。此外，雪崩光电二极管的性能与入射光功率有关，通常当入射光功率在1nW到几个uW时，倍增电流与入射光具有较好的线性关系，但当入射光功率过大，倍增系数M反而会降低，从而引起光电流的畸变。相反，在入射光功率较大时，采用PIN管更为恰当。】光伏探测器单元自测1.单选题：若要检测脉宽为10E-7s的光脉冲，应选用（）为光电变换器件。

选项：

A、PIN型光电二极管

B、3DU型光电三极管

C、PN结型光电二极管

D、硅光电池

答案：【PIN型光电二极管】2.单选题：用光电法测量某高速转轴的转速时，最好选用（）为光电接收器件。

选项：

A、PMT

B、CdS光敏电阻

C、2CR42硅光电池

D、3DU型光电三极管

答案：【3DU型光电三极管】3.单选题：硅光电池在（）偏置时，其光电流与入射辐射量有良好的线性关系，且动态范围较大。

选项：

A、恒流

B、自偏置

C、零伏偏置

D、反向偏置

答案：【反向偏置】4.单选题：假设一个PIN光电二极管的I层（Si）宽度为20mm。P层非常的薄(0.1mm)。外加在PIN光电二极管的反向偏置电压为100V，当波长为900nm的光照射在上面时，光电流的持续时间为（）秒。（假设光子在I层全部被吸收）

选项：

A、4E-7

B、8.08E-7

C、2E-10

D、8E-7

答案：【8E-7】5.单选题：一个PIN光电二极管（Si）的有效受光面积的直径为0.4mm。当波长为700nm强度为0.1的红光入射产生了56.6nA的光电流，那么响应度是（）。

选项：

A、45.1%

B、11.28%

C、79.83%

D、40%

答案：【79.83%】6.单选题：硅光电池的受光面的输出多做成梳齿状或E字形电极，其目的是（）。

选项：

A、增大内电阻

B、减小内电阻

C、简化制作工艺

D、约定俗成

答案：【减小内电阻】7.单选题：硅光电三极管偏置电压为零，现在逐渐增强其光照度，则此时光电三极管集电极电流的变化为（）。

选项：

A、电流不断增大

B、电流逐渐减小

C、电流逐渐增大，到一定程度后趋于稳定

D、电流大小始终为零

答案：【电流大小始终为零】8.单选题：为了提高光电二极管短波段波长的光谱响应，下面可以采取的措施是（）。

选项：

A、增强短波波长光谱的光照强度

B、增强长波波长光谱的光照强度

C、增加PN结厚度

D、减小PN结厚度

答案：【减小PN结厚度】9.单选题：用光电法测量某高速转轴（15000r/min）的转速时，最好选用（）为光电接收器件。

选项：

A、PMT

B、CdS光敏电阻

C、2CR42硅光电池

D、3DU型光电三极管

答案：【3DU型光电三极管】10.单选题：硅光电池在（）情况下有最大的输出功率。

选项：

A、开路

B、自偏置

C、零伏偏置

D、反向偏置

答案：【自偏置】11.单选题：通常光伏探测器的扩散时间为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】12.单选题：通常光伏探测器的漂移时间为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】13.单选题：硅光电池的最高截止频率通常为（）

选项：

A、几千赫兹

B、几万赫兹

C、几十万赫兹

D、几百万赫兹

答案：【几万赫兹】14.单选题：下列光电器件中可以作为继电器的是（）

选项：

A、色敏器件

B、光耦合器

C、PSD

D、像探测器

答案：【光耦合器】15.单选题：下列光电器件中可以精确测量位置的是（）

选项：

A、色敏器件

B、光耦合器

C、PSD

D、像探测器

答案：【PSD】16.单选题：若要检测脉宽为10E-7s的光脉冲，应选用（）为光电变换器件。

选项：

A、PIN型光电二极管

B、3DU型光电三极管

C、PN结型光电二极管

D、2CR11硅光电池

答案：【PIN型光电二极管】17.单选题：硅光电池在（）偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。

选项：

A、恒流

B、自偏置

C、零伏偏置

D、反向偏置

答案：【反向偏置】18.单选题：硅光电池在（）情况下有最大的电流输出。

选项：

A、开路

B、自偏置

C、零伏偏置

D、反向偏置

答案：【自偏置】19.单选题：光伏器件的自偏置电路主要用于（）器件

选项：

A、光电三极管

B、光电池

C、PSD位置传感器

D、像探测器

答案：【光电池】20.多选题：光电耦合器件的主要特性有（）

选项：

A、具有耦合特性和隔离特性

B、信号传输具有单向性

C、抗电磁干扰和噪声

D、响应速度快

答案：【具有耦合特性和隔离特性;信号传输具有单向性;抗电磁干扰和噪声;响应速度快】21.多选题：光伏探测器的响应时间主要由（）因素决定

选项：

A、光生载流子扩散到结区的时间

B、光生载流子的漂移时间

C、结电容和负载电阻决定的时间常数

D、光谱范围

答案：【光生载流子扩散到结区的时间;光生载流子的漂移时间;结电容和负载电阻决定的时间常数】22.多选题：光伏器件的噪声主要有（）

选项：

A、热噪声

B、1/f噪声

C、产生与复合噪声

D、散粒噪声

答案：【热噪声;散粒噪声】23.多选题：光伏探测器的光电特性主要与（）有关

选项：

A、材料

B、光照范围

C、负载大小

D、外加电压

答案：【材料;光照范围;负载大小;外加电压】24.多选题：光伏探测器在正常使用时，常用的偏置方式有（）

选项：

A、自偏置

B、零偏置

C、反向偏置

D、正向偏置

E、恒压偏置

答案：【自偏置;零偏置;反向偏置】25.多选题：在室温300K时，已知2CR21型硅光电池(光敏面积为5mm×5mm)在辐照度为100时的开路电压为，短路电流。室温情况下，辐照度降低到50时的开路电压为（）mV与短路电流为（）mA。

选项：

A、275

B、532

C、5.8

D、3

答案：【275;3】26.多选题：已知2CR44型硅光电池的光敏面积为10mm×10mm，在室温为300K、辐照度为100时的开路电压，短路电流。则辐照度为200时最大输出功率为（）mW，转换效率为（）%。

选项：

A、18.48

B、19.08

C、9.54

D、9.24

答案：【19.08;9.54】27.单选题：自偏压是指光伏探测器的输出电流流过外电路负载电阻产生的压降就是他自身的正向偏压。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】28.单选题：光电池的主要用途为太阳能光电池和测量光电池。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】29.单选题：雪崩光电二极管的最佳工作点在接近雪崩击穿点附近。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】30.单选题：硅光电池需要加偏压才能把光能转换成电能。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】31.单选题：光伏探测器的暗电流是一个确定的常数。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】32.单选题：光伏器件外加反向偏压时，暗电流随反向偏压的增加有所增大，最后趋近于反向饱和电流。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：光电池通常工作在自偏置状态，用作弱光信号的线性测量或强光信号的存在探测。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】34.单选题：光伏效应对光的吸收主要为非本征吸收。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】35.单选题：用双结光电二极管作颜色测量时，可以测出其中两个硅光电二极管的短路电流比的对数值与入射光波长的关系

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】36.单选题：PSD是利用位置离子注入技术制成的一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光电器件。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第5章光电子发射探测器光电子发射探测器单元作业1.负电子亲和势光电阴极是真空能级在导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值。（）

答案：【对】2.NEA材料的量子效率比常规光电子阴极材料高很多。（）

答案：【对】3.光电倍增极在使用过程中队入射光没有特殊要求。（）

答案：【错】4.光电倍增管分压电阻通常要求流过电阻链的电流比阳极最大电流大20倍以上。（）

答案：【对】5.光电倍增管的短波限和长波限的决定因素有（）A.光电阳极材料B.光电阴极材料C.窗口材料D.倍增级材料

答案：【BC】6.常规光电阴极材料有（）A.银氧铯B.单碱锑化物C.多碱锑化物D.碲化铯E负电子亲和势

答案：【ABCD】7.光电倍增管的时间特性主要有（）参数A.响应时间B.渡越时间C.渡越时间分散D.扩散时间

答案：【ABC】8.真空光电器件的响应速度可以达到（）量级。A.usB.nsC.psD.fs

答案：【C】9.

答案：【】10.

答案：【】11.光电倍增管增益定义为阳极电流与阴极电流之比，或阳极灵敏度与阴极灵敏度之比。（）

答案：【对】12.

答案：【】13.

答案：【】14.

答案：【】15.下面选项中属于光电倍增管产生暗电流的原因有()。A．欧姆漏电B.热发射C.残余气体放电D场致发射

答案：【ABCD】光电子发射探测器单元自测1.单选题：光电子发射探测器是基于（）的光电探测器。

选项：

A、内光电效应

B、外光电效应

C、光生伏特效应

D、光热效应

答案：【外光电效应】2.单选题：已知某光电倍增关的阳极灵敏度为100A/lm，阴极灵敏度为2μA/lm，要求阳极输出电流限制在100μA范围内，则允许的最大入射光通量为（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】3.单选题：真空光电器件的响应速度可以达到（）量级。

选项：

A、us

B、ns

C、ps

D、fs

答案：【ps】4.单选题：在光电倍增管中，吸收光子能量发射光电子的部件是（）。

选项：

A、光入射窗

B、光电阴极

C、光电倍增级

D、光电阳极

答案：【光电阴极】5.单选题：在较强辐射作用下倍增管灵敏度下降的现象称为（）。

选项：

A、失效

B、衰老

C、失误

D、疲劳

答案：【疲劳】6.单选题：已知某光电倍增管的阳极灵敏度为100A/lm，阴极灵敏度为2μA/lm，要求阳极输出电流限制在100μA范围内，则允许的最大入射光通量（）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】7.单选题：光电倍增管GDB44F的阴极光照灵敏度为0.5uA/lm，阳极光照灵敏度为50A/lm。若已知该光电倍增管为12级的倍增极，其倍增系数δ=0.2（Udd）E0.77，其供电电压为（）

选项：

A、89V

B、1157V

C、1201.5V

D、1068V

答案：【1201.5V】8.多选题：下列选择项中，与光电倍增管各倍增极的发射系数δ有关的因素有（）

选项：

A、次电子的加速电压

B、入射光强

C、倍增极材料

D、倍增极结构

答案：【次电子的加速电压;倍增极材料;倍增极结构】9.多选题：下列信号中，可以使用光电倍增管进行探测的有（）

选项：

A、微弱可见光信号

B、强紫外光信号

C、正午太阳光信号

D、快速脉冲弱光信号

答案：【微弱可见光信号;快速脉冲弱光信号】10.多选题：下列选项中，符合光电倍增管电子光学系统作用的选项有（）

选项：

A、将光电阴极发射的光电子尽可能多的汇聚到第一倍增级

B、使光电阴极发射的光电子到达第一倍增级的渡越时间零散最小

C、使达到第一倍增级的光电子能多于光电阴极的发射光电子量

D、使进入光电倍增管的光子数增加

答案：【将光电阴极发射的光电子尽可能多的汇聚到第一倍增级;使光电阴极发射的光电子到达第一倍增级的渡越时间零散最小】11.多选题：下列选项中，能够降低光电倍增管暗电流的方法有（）

选项：

A、直流补偿

B、选频和锁相放大

C、冷却光电倍增管

D、增加电磁屏蔽

E、采用磁场把未被照射的光电阴极边缘暗电流的电子散射掉

答案：【直流补偿;选频和锁相放大;冷却光电倍增管;增加电磁屏蔽;采用磁场把未被照射的光电阴极边缘暗电流的电子散射掉】12.多选题：光电倍增管的主要噪声有（）

选项：

A、1/f噪声

B、热噪声

C、散粒噪声

D、负载噪声

答案：【散粒噪声;负载噪声】13.多选题：下面选项中属于光电倍增管产生暗电流的原因有（）

选项：

A、下面选项中属于光电倍增管产生暗电流的原因有（）

B、热发射

C、残余气体放电

D、场致发射

答案：【下面选项中属于光电倍增管产生暗电流的原因有（）;热发射;残余气体放电;场致发射】14.多选题：光电倍增管的短波限和长波限的决定因素有（）

选项：

A、光电阳极材料

B、光电阴极材料

C、窗口材料

D、倍增级材料

答案：【光电阴极材料;窗口材料】15.多选题：常规光电阴极材料有（）

选项：

A、银氧铯

B、单碱锑化物

C、多碱锑化物

D、碲化铯

E、负电子亲和势

答案：【银氧铯;单碱锑化物;多碱锑化物;碲化铯;负电子亲和势】16.多选题：光电倍增管的时间特性主要有（）参数

选项：

A、响应时间

B、渡越时间

C、渡越时间分散

D、扩散时间

答案：【响应时间;渡越时间;渡越时间分散】17.单选题：光电倍增管的噪声主要是散粒噪声。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】18.单选题：光电倍增管分压电阻链上的电流值通常要比阳极最大平均电流大10倍以上。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】19.单选题：光电倍增管阴极电流与入射光谱辐射通量之比称为阴极灵敏度，阳极电流与入射光谱辐射通量之比称为阳极灵敏度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：逸出功是指电子逸出材料表面克服原子核的静电引力和偶电层的势垒作用所做的功。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】21.单选题：光电倍增管分压电阻通常要求流过电阻链的电流比阳极最大电流大10倍以上。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】22.单选题：光电倍增管的电流增益通常不超过。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：光电倍增管增益定义为阳极电流与阴极电流之比，或阳极灵敏度与阴极灵敏度之比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】24.单选题：光电倍增管的倍增极通常是大于12。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：光电倍增管的负高压供电可消除外部信号输出电路与阳极的电位差，因而光电倍增管的输出电流可直接与电流计或电压转换的运算放大器相连，适用与微弱信号检测中。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】26.单选题：光电倍增管的正高压供电采用耐高压的耦合电容来输出信号，这种方法适用于直流信号测量系统中。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】27.单选题：电子由导带顶逸出物质表面所需要的最低能量，即为光电发射阈值。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】28.单选题：阴极灵敏度表征了光电倍增管阴极材料的一次发射能力，而光电倍增管的阳极灵敏度则反应了倍增极材料的二次电子发射能力。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】29.单选题：光电倍增管的短波限与长波限主要由光电阴极材料和窗口材料决定。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】30.单选题：某光电倍增管的阳极灵敏度为10A/lm，但由于阳极电流过大会加速光电倍增管的疲劳与老化，所以还要限制它的阳极输出电流在50～100uA。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】31.单选题：负电子亲和势光电阴极是真空能级在导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】32.单选题：NEA材料的量子效率比常规光电子阴极材料高很多。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：光电倍增极在使用过程中队入射光没有特殊要求。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】34.单选题：测量阳极灵敏度时，入射到阴极上的光通量大约在~。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第6章热探测器热探测器单元作业1.热探测器吸收交变辐射能所引起的温升与吸收系数成反比。（）

答案：【错】2.热探测器温度变化与工作频率有关，频率升高，温度也升高。()

答案：【错】3.热探测器的温升与热导系数有关，低频时，温升与热导系数成反比；高频时，温升与热导系数成正比。（）

答案：【错】4.热探测工作在高频状态下时，温升与热导无关，而与调制频率和热容成反比，且随频率的增高而衰减。()

答案：【对】5..提高热敏电阻电压灵敏度的方法有（）A.增加偏压B.表面涂黑C.真空封装D.冷却E采用高热导衬底

答案：【ABCDE】6.高频下，增加热释电电压灵敏度的主要方法有()A.增加偏压B.表面涂黑C.减小热释电的有效电容D.减小热容

答案：【BCD】7.热释电探测器前面加菲涅耳透镜的作用是（）A.聚焦作用B.成像分为明区和暗区C.光束整形D.让入射光成为平行光

答案：【AB】8.热探测器吸收的热辐射能一部分使器件的温度升高，另外一部分补偿器件与环境热交换损失的能量。（）

答案：【对】9.

答案：【】10.热探测器的主要噪声是温度噪声。（）

答案：【对】11.

答案：【】12.

答案：【】13.

答案：【】14..常用的热辐射探测器主要有()。A．热电偶B.热敏电阻C.热释电探测器D热电堆

答案：【ABCD】15.热探测器吸收低频交变热辐射能时，提高系统温升的办法有（）A.热探测器被涂黑B.减小器件的热导系数C.增加器件的热导系数D.增加降温系统

答案：【AB】16.提高热电偶的电压灵敏度方法有（）A.选用赛贝克系数较大的热敏材料B.将光敏面涂黑C.减小内阻D.减小调制频率E减小热导

答案：【ABCDE】热探测器单元自测1.单选题：常用热电堆的比探测率的数量级大约为（）

选项：

A、约为10E7

B、约为10E8

C、约为10E9

D、约为10E10

答案：【约为10E8】2.单选题：常用热敏电阻的最小可探测功率约为（）

选项：

A、10E-6~10E-7W

B、10E-8~10E-9W

C、10E-10~10E-11W

D、10E-11~10E-10W

答案：【10E-8~10E-9W】3.单选题：热释电探测器输出信号处理通常是（）

选项：

A、输出信号直接就可以进行A/D转换

B、连接场效应管

C、连接普通晶体管

D、接普通运算放大器

答案：【连接场效应管】4.单选题：某型号的热探测器近似看为黑体，面积为100平方毫米，温度为300K，带宽为4赫兹，则该探测器最小可探测功率约为（）。

选项：

A、5E-11W

B、10E-11W

C、1E-11W

D、15E-11W

答案：【10E-11W】5.单选题：一般热电偶的热响应时间大约为（）

选项：

A、约为几十秒

B、约为几十毫秒

C、约为几十微秒

D、约为几十纳秒

答案：【约为几十毫秒】6.多选题：常用的热辐射探测器主要有()。

选项：

A、热电偶

B、热敏电阻

C、热释电探测器

D、热电堆

答案：【热电偶;热敏电阻;热释电探测器;热电堆】7.多选题：热探测器吸收低频交变热辐射能时，提高系统温升的办法有（）

选项：

A、热探测器被涂黑

B、减小器件的热导系数

C、增加器件的热导系数

D、增加降温系统

答案：【热探测器被涂黑;减小器件的热导系数】8.多选题：提高热电偶的电压灵敏度方法有（）

选项：

A、减小热导

B、选用赛贝克系数较大的热敏材料

C、将光敏面涂黑

D、减小内阻

E、减小调制频率

答案：【减小热导;选用赛贝克系数较大的热敏材料;将光敏面涂黑;减小内阻;减小调制频率】9.多选题：提高热敏电阻电压灵敏度的方法有（）

选项：

A、增加偏压

B、表面涂黑

C、真空封装

D、冷却

E、采用高热导衬底

答案：【增加偏压;表面涂黑;真空封装;冷却;采用高热导衬底】10.多选题：高频下，增加热释电电压灵敏度的主要方法有()

选项：

A、增加偏压

B、表面涂黑

C、减小热释电的有效电容

D、减小热容

答案：【表面涂黑;减小热释电的有效电容;减小热容】11.多选题：热释电探测器前面加菲涅耳透镜的作用是（）

选项：

A、聚焦作用

B、成像分为明区和暗区

C、光束整形

D、让入射光成为平行光

答案：【聚焦作用;成像分为明区和暗区】12.单选题：热探测器的主要噪声是温度噪声。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】13.单选题：铂铑温差电偶可以测量的温度范围为-200~1000℃。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：在温差相同时，热电堆的开路输出电压是所有串联热电偶的温差电动势之和。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】15.单选题：一般温差热电偶的温差电动势约为100uV/℃，辐射热电偶的温差电动势约为500uV/℃。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】16.单选题：热探测器吸收交变辐射能所引起的温升与吸收系数成反比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】17.单选题：热探测器温度变化与工作频率有关，频率升高，温度也升高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】18.单选题：热探测器的温升与热导系数有关，低频时，温升与热导系数成反比；高频时，温升与热导系数成正比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】19.单选题：热探测工作在高频状态下时，温升与热导无关，而与调制频率和热容成反比，且随频率的增高而衰减。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：热释电探测器可以覆盖的波长范围为1.3~25um。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】21.单选题：一般热电偶的内阻都很大，很容易与后续放大器阻抗匹配。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】22.单选题：半导体热敏电阻的温度系数约为-3%~-6%。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】23.单选题：当热释电晶体温度达到某一特定温度Tc时，自发极化强度变为零，Tc称为居里温度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】24.单选题：热释电器件相当于纯容性器件，电容量很小，阻抗很高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】25.单选题：热探测器吸收的热辐射能一部分使器件的温度升高，另外一部分补偿器件与环境热交换损失的能量。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第7章光电成像器件光电成像器件单元自测1.单选题：电荷耦合成像器件又称为（）

选项：

A、CCD

B、CMOS

C、MOS

D、NEP

答案：【CCD】2.多选题：像管由那几部分组成（）

选项：

A、光电阴极

B、光电阳极

C、电子透镜

D、荧光屏

E、倍增级

答案：【光电阴极;光电阳极;电子透镜;荧光屏】3.多选题：电荷耦合器件的几个工作过程分为（）

选项：

A、电荷包产生

B、电荷包耦合

C、电荷包存储

D、电荷包检测

E、MOS电容

答案：【电荷包产生;电荷包耦合;电荷包存储;电荷包检测】4.多选题：CCD的基本单元由以下几部分组成（）

选项：

A、金属

B、氧化物

C、半导体

D、阴极

答案：【金属;氧化物;半导体】5.多选题：像管可以分为()

选项：

A、变像管

B、光电导摄像管

C、像增强器

D、光电子发射摄像管

答案：【变像管;像增强器】6.多选题：光电导摄像管由那几部分组成（）

选项：

A、光电靶

B、电磁聚焦

C、扫描系统

D、电子枪

答案：【光电靶;电磁聚焦;扫描系统;电子枪】7.单选题：CCD是读取每个像素格的光电子电量而后转化成数字信号，让电量流过电路，然后通过电流对时间积分就得到电量。让电量全部流过电路是需要时间的，这个时间就是积分时间

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】8.单选题：二相线阵CCD两路驱动脉冲的相位差是120度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】9.单选题：摄像型光电成像是一种可以直接输出图像的器件。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】10.单选题：级联式图像增强管的亮度增益可达10E5。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】光电成像器件单元作业1.以三相单沟道线阵CCD为例分析电荷耦合原理。

答案：【】2.画出像管的结构并分析工作原理。

答案：【】3.查找资料，说明光电导式摄像管的工作原理。

答案：【】4.画图分析MOS结构的电荷存储原理。

答案：【MOS电容是在P型(或N型)Si单晶的衬底上生长一层0.1~0.2微米的SiO2层，再在SiO2层上沉积具有一定形状的金属电极，其单元结构如图所示。】第8章光学信号的调制与解调光学信号的调制与解调单元作业1.声光效应

答案：【声光效应是指当超声波在声光介质中传播时，介质的密度和折射率随超声波信号变化而变化，从而使入射到声光介质中光的参数发生变化的现象。利用声光效应可以实现对激光强度、频率、相位和方向的调制。】2.说明电光效应、声光效应和磁光效应可以对光波的哪些参数进行调制，并比较它们的调制频率。

答案：【电光效应可以对幅度、相位进行调制；声光效应可以对幅度、频率、传播方向进行调制；磁光效应可以对偏振方向、幅度进行调制。其中，电光调制的频率远高于声光调制和磁光调制。】3.光学调制信号的解调方法有光学发和电子学，试分别举例说明。

答案：【光学法有：干涉场解调、光电检测器件解调电子法：二极管检波电路（利用二极管的单向导通特性实现对调幅信号的检波）；相敏检波电路（含乘法器检波电路、开关式相敏检波电路、相加式检波电路和脉冲钳位式相敏检波电路）】4.什么叫光信号脉冲调制？它在光电系统中的作用。

答案：【光信号脉冲调制是指将被测物理量信息加载在光脉冲序列的参量（如振幅、相位、频率和宽度等）上。光信号的脉冲调制可以提高探测系统的信噪比和抗干扰能力，抑制背景光的影响，提高系统测量的灵敏度，在激光测距、目标跟踪和识别等方面有着广泛的应用。另外，脉冲调制还能使同一个光学通道实现多路信息的传输，如将不同宽度的调幅脉冲在同一根光纤中传输，在接收端设置脉冲鉴别电路，就可以把不同宽度的调幅波分开。】5.调制盘最基本的作用是什么？具体表现在哪几个方面？

答案：【调制盘最基本的作用是把恒定的辐射通量变成通气性重复的光辐射通量，以提高探测系统的性能。具体表现在以下几个方面：（1）抑制光源波动和探测系统内部电子噪声的影响；（2）对信号进行空间滤波，抑制目标的背景噪声；（3）提供目标的空间方位信息。】6.利用调制盘是否可以提高面辐射源的探测能力？为什么？

答案：【不能面辐射源对于调制盘来说是大张角目标】7.内调制是指从发光器的内部采取措施，使光受到调制。还有一种实现内调制的方法是从光电探测器的内部采取措施，使光电信号受到调制。例如，采用带基线引线的光电三极管就可以实现这种调制，试说明其实现方法，并讨论它与机电调制方法相比有哪些不同之处。

答案：【在光电三极管的基极注入调制信号，就可以输出交流调制信号。该调制方法比机械调制方法最显著的优点在于它所占用的空间体积小。】8.在电光调制中，为了得到线性调制，在调制器中插入一个1/4波片，波片的轴线如何设置最好？若旋转1/4波片，它所提供的直流偏置有何变化？

答案：【波片的轴线最好与光电晶体的双折射主轴之一平行。旋转1/4波片，直流偏置会变小，达到极小后又变大，如此不断循环。】9.如果一个纵向电光调制器没有起偏器，入射的自然光能否得到光强度调制？为什么？

答案：【不能，自然光经由光电晶体、1/4波片后得到的仍是自然光，沿各个方向的偏振是随机的，再经过检偏器后得到的光的光强是恒定的，因此光强不能得到调制。】10.什么是光学调制？它在光电系统中起哪些作用？

答案：【光学调制是指光电系统中改变光波的一个或几个特征参数的过程。广义的光学调制通常有两种调制方式，一种是将信息直接加载到光波上；另一种是人为地按确定的时间或空间规律变换光波信号。光学调制是光电系统中一种重要的信号变换和处理方法，它不仅可以用来加载信息，而且可以改善系统的工作品质。】第9章直接探测与相干探测直接探测与相干探测单元自测1.单选题：关于弱信号检测方法，正确的是（）

选项：

A、锁定放大器可以恢复原有信号的波形

B、取样积分器仅适用于连续正弦信号的检测

C、光子计数系统具有检测单个光子能量的能力

D、锁定放大器、取样放大器和光子计数系统中的光电探测器都必须是光电倍增管

答案：【光子计数系统具有检测单个光子能量的能力】2.单选题：在相干探测系统中，下列说法不正确的是（）

选项：

A、探测器能响应光波的波动性质,输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位

B、探测器只响应入射其上的平均光功率

C、具有空间滤波能力

D、具有光谱滤波能力

答案：【探测器只响应入射其上的平均光功率】3.单选题：锁定放大器由三部分组成，下列选项中不是其中一部分的是（）

选项：

A、信号通道

B、参考通道

C、取样模拟开关

D、相敏检测

答案：【取样模拟开关】4.单选题：在直接探测系统中（）

选项：

A、探测器能响应光波的波动性质，输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位

B、探测器只响应入射其上的平均光功率

C、具有空间滤波能力

D、具备光谱滤波能力

答案：【探测器只响应入射其上的平均光功率】5.单选题：相干探测是将包含有被测信息的相干调制波和作为基准的本征振荡光波，在满足波前匹配条件下在光电探测器进行光学混频。光电探测器的输出信号是二光波的（）

选项：

A、和频信号

B、和频信号和直流线号

C、和频信号和差频信号

D、差频信号和直流信号

答案：【差频信号和直流信号】6.单选题：锁定放大器是基于（）

选项：

A、自相关检测理论

B、互相关检测理论

C、直接探测量子限理论

D、相干探测原理

答案：【互相关检测理论】直接探测与相干探测单元作业1.请各举一例，分别利用光学方法和电学方法提高直接探测系统的信噪比。

答案：【利用光学方法提高系统信噪比的方法有：场镜、光锥、浸没透镜。利用电学方法提高信噪比的方法有：合理选择探测器的偏置电路、工作频率及低噪声前置电路设计。】2.光电探测系统的作用距离与灵敏度有什么关系？分别讨论主动和被动探测系统中怎样提高系统的作用距离。

答案：【系统的作用距离是指探测器接收到最小可用能量对应的距离。一般而言，探测器的灵敏度越高，所能探测的最小能量越小，因而作用距离越大。对于被动探测系统，可以通过提高光谱透过率，增大探测器的接收面积，选用灵敏度高和噪声电流小的探测器等方法提高作用距离。对于主动探测系统，主要通过提高发射功率，减小发散立体角，增大接收系统孔径等方法提高作用距离。】3.

答案：【】4.如图为阶梯波条纹扫描干涉法测量物面的示意图。分析并回答下列问题：1.在图中直接标示出参考光和信号光。2.什么叫做二次相位调制？图中实验装置是如何实现二次相位调制？3.简述系统是如何实现动态测量的？

答案：【】5.

答案：【】第10章光电检测电路与信号处理光电检测电路与信号处理单元作业1.

答案：【】2.热电偶的内阻值一般为几十欧姆，如何使它和后续的放大器达到噪声匹配？为什么？

答案：【通过利用放大器可使其达到匹配。使其源电阻等于放大器的最大源电阻阻值，则达到了噪声匹配，此时放大器对检测电路附加的噪声最小。】3.说明光电检测电路的等效噪声带宽的物理意义。

答案：【如课本P257图10-11所示为功率增益函数在图中曲线下所包含的面积，而图中虚线矩形框内的面积与之相同。频率差就是等效噪声带宽，它是网络通过噪声能力的一种量度。】4.光电倍增管检测电路估算噪声时，为什么不考虑后接放大器的噪声参量En和In的影响？

答案：【光电本增管的检测电路的噪声系数就等于光电倍增管的噪声系数，因此，选用低噪声光电倍增管时降低检测电路输出噪声、提高系统探测能力的关键。在这种情况下，对放大器提出过高要求，不仅收益不大，而且造成浪费。】5.什么叫微弱光信号？简述锁定放大器、取样积分器、光子计数器的理论基础、适用信号形式及输出信号形式。

答案