光電檢測(cè)原理與技術(shù)試題一

1、光電檢測(cè)原理與技術(shù)試題一一. .單項(xiàng)選擇題（每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題2 2 分，共 4040分）1.任何溫度下對(duì)任何波長(zhǎng)的入射輻射能的吸收比都等于1，稱為（A）.A .黑體 B .灰體 C.黑洞 D .絕對(duì)黑體2 .半導(dǎo)體中施主能級(jí)的位置位于（A ）中.A.禁帶 B.價(jià)帶 C.導(dǎo)帶 D.滿帶3. 在給定入 I入 2 波長(zhǎng)范圍內(nèi)，某一輻射源發(fā)出的輻射通 量與產(chǎn)生這些輻射通量所需的電功率之比，稱為（ B ）.A.輻射效率 B.發(fā)光效率 C.光譜功率 D.空間光強(qiáng) 4.熱效應(yīng) 較大的光是（C ）.A.紫光 B.紅光 C.紅外 D.紫外5.結(jié)型光電器件與三極管連接，保證放大，要接在（C ）.A.集

2、射極間短路B.基集極間短路 C.基射極間正偏D.基集極間反偏6. 為了實(shí)現(xiàn)均勻倍增，雪崩光電二極管襯底摻雜材料要求（A ）.A.濃度均勻B.濃度大 C. 濃度小D.濃度適中 7.波長(zhǎng)為 10 卩 m 的光線屬（C ）。線D.極遠(yuǎn)紅外線&光纖折射率纖芯 n 1、包層 n 2、外套 n 3 的關(guān)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. 波長(zhǎng)為 1mm 的波屬于（B ）.A.遠(yuǎn)紅外線B.太赫茲波 C.可見(jiàn)光D. X 射線10.硅光電二極管與硅光電池比較，前者（A ）.A.摻雜濃度低B.電阻率低 C.零

3、偏工作D .光敏面積大11. 鹵鎢燈是一種（B ）.A. 氣體光源B. 熱光源 C. 冷光源D.激光光源12. 下列光源中，最佳的彩色攝影用光源是（A ）.A .氙燈B .氫燈 C.汞燈D .汞氙燈13. 光的發(fā)射，屬于受激發(fā)射的器件是（A ）.A. LD B. LED C. CCD D. PMT 14 .在光電倍增管 中，產(chǎn)生光電效應(yīng)的是（A ）.A.近紅外線B.中紅外線 C.遠(yuǎn)紅外A .陰極 B.陽(yáng)極 C.倍增極 D.玻璃窗15.像管中（D ）的出現(xiàn)和使用，成為了第一代像管出現(xiàn)的標(biāo)志性部件。A.負(fù)電子親和勢(shì)陰極；B.電子光學(xué)系統(tǒng)；C.微通道板 MCP ； D.光纖面板16.半導(dǎo)體結(jié)中并不存

4、在（D ）.A. PN 結(jié)B. PIN 結(jié) C.肖特基結(jié)D.光電結(jié)17 .光通量是輻射通量的（A ）倍.A. 683B. 1/683 C. 863D. 1/86318.斯乃爾公式是（A ）.A. 222101sinnnncB. 212201 sinnrmcC. 222011 sinnnncD. 202121 sinnnnc19 .可產(chǎn)生太赫茲輻射的光源是（ D ）.A.氙燈B. CO2 激光器 C.氦氖激光器D.飛秒脈沖激光器20 .面陣 CCD 主要是通過(guò)（ A ）工作.A.電荷B.電壓 C.電流D.電阻二、多項(xiàng)選擇題（每題2 2 分，共 1010 分）1. 光電效應(yīng)有（ABCDE ）。A.

5、光電導(dǎo)效應(yīng)B.光生伏特效應(yīng) C.內(nèi)光電效應(yīng) D.丹培效應(yīng)E.光子牽引效應(yīng)2. 面陣 CCD 種類有（ABC ）.A. FTB. ILTC. FIT D. FFE. I I3. 線陣 CCD 的組成包括（ABCDE ）.A. ID B. IG C. OD D. OG E. MOS4. CCD 的種類有（ABCDE ）CCD E.微光 CCD5. 依熱效應(yīng)分，熱探測(cè)器種類有（A.輻射熱計(jì)B.輻射電探測(cè)器E.高萊管三. .填空題（每空 1 1 分，共 1010 分）1. 光電二極管的 PN 結(jié)工作在 反偏 狀態(tài)，它的反向電流會(huì)隨 光照強(qiáng)度的增加而增加。2. 吸收量 M 與投射的輻射線量 E 的比率稱

6、為 吸收系數(shù).3 .斯忒藩-玻耳茲曼定律，某一溫度物體總輻出度為T(mén)4 .4.按光波在時(shí)間、空間上的相位特征，將光源分為 相干和非 相干光源.5.半導(dǎo)體受光照后電流增加的現(xiàn)象，稱為光電導(dǎo)效應(yīng).6. S（入）=U（入）/（入），S（入）稱為光電器件的光譜靈敏度A.紅夕卜 CCDB.可見(jiàn)光 CCDC. X 射線 CCD D.紫外ABCDE ）.C.輻射熱電堆 D.熱釋熱電偶7. 人眼按不同照度下的響應(yīng)可分為血 視覺(jué)、底 視覺(jué)。四. .簡(jiǎn)答計(jì)算題（共 4040 分）1.什么是熱光源？ （ 5）答：物體由于溫度較高而向周圍溫度較低環(huán)境發(fā)射熱量的形式稱為熱輻射，這種物體稱為熱輻射源。2. 簡(jiǎn)述 LED 的

7、發(fā)光原理。（10 分）答：光電二極管在正向電壓下，電子由 N 區(qū)注入 P 區(qū)，空 穴由P 區(qū)注入 N 區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一 部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。3何謂“白噪聲”？何謂“ 1/f 噪聲”？要降低電阻的熱噪聲 應(yīng)采用什么措施？ （10）答：功率譜大小與頻率無(wú)關(guān)，稱為白噪聲；功率譜與1/f成正比，稱為 1/f 噪聲。熱噪聲功率公式看出，熱噪聲與溫 度、頻寬、電阻的倒數(shù)成正比，因此要降低溫度；常溫時(shí)， 工作范圍要在1012Hz 頻率以下。4.圖為一理想運(yùn)算放大器，對(duì)光電二極管2CU2 的光電流進(jìn)行線性放大，若光電二極管未受光照時(shí)，運(yùn)放輸出電壓U0=0.6V。在 E=1

8、00 lx 的光照下，輸出電壓 U1=2.4 V。求：（1）2CU2 的暗電流；（2）2CU 2 的電流靈敏度。（15 分）已知：U0=0.6V，E=100 lx，U1=2.4 V 求 ID 和 SE解：(1)根據(jù)運(yùn)算放大器虛短和虛斷原理，由于運(yùn)算放大器電阻很大，兩輸入端的信號(hào)差值很小，近似為零，估算2CU2中電流則流過(guò) R 上的電流 10 近似為流過(guò) 2CU2 的暗電流為 ID 10=ID=U0/R=0.6V/1.5MQ=0.4X10-6A=0.4 卩 A (2)當(dāng)受 到光照時(shí)，2CU2 的電流 IP = U1/R = 2.4/1.5 = 1.6 卩 A 又 IP = SEESE=IP/E=1.6 卩 A/100 lx=1.6X10-8(A/lx)第 1、溫度變化與自發(fā)極化強(qiáng)度有何關(guān)系？答：晶體的整體溫度的微小變化 T 產(chǎn)生自發(fā)極化強(qiáng)度 Ps的變化可表示為 Ps=-PAT 式中為熱釋電系數(shù)矢量，一 般有三個(gè)分量 Pi (i=1.2 , 3) Pi=dPsi / dT(單位 c /川 k) 在與電熱釋電晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度Ps 軸垂直的表面內(nèi)出現(xiàn)的束縛電荷面密度等于 Ps,晶體內(nèi)部電荷中和束縛電荷的平 均時(shí)間疋=e/ r 這里為晶體的介電常數(shù)，r 為晶體的電導(dǎo) 率，多數(shù)熱釋電晶體疋值在1 1000s 之間