光電技術試題

1、光電技術自動成卷系統單選題（ 10題， 20分）；簡答題（ 5題，40 分）；綜合題（ 1題， 15分）；計 算題（1題，10 分）；設計題（ 1題，15 分）選擇題（共 10 道，每題 2 分）1 、鎖定放大器是基于A. 自相關檢測理論B. 互相關檢測理論C. 直接探測量子限理論D. 相干探測原理2 、下列哪一種應用系統為典型的相干探測應用實例A. 照相機自動曝光B. 飛行目標紅外輻射探測C. 激光陀螺測量轉動角速度D. 子彈射擊鋼板閃光測量3 、依據光電器件伏安特性 , 下列哪些器件不能視為恒流源A. 光電二極管B. 光電三極管C. 光電倍增管D. 光電池4 、對于 P 型半導體來說，以下

2、說法不正確的是A. 空穴為多子，電子為少子B. 能帶圖中費米能級靠近價帶頂C. 光照時內部不可能產生本征吸收D. 弱光照時載流子壽命與熱平衡時空穴濃度成反比5 、在飛輪轉速和方向的光電測量系統中，若光源采用激光二極管，激光波長632nm，輸出光調制頻率為 1kHz，探測器為 CdSe光敏電阻，后接的檢測電路為帶通濾波放大器，其中心頻率為1kHz，帶寬為100Hz。這樣，檢測系統可以消除光敏電阻哪些噪聲的影響？f 噪聲，熱噪聲B. 產生- 復合噪聲，熱噪聲C. 產生- 復合噪聲，熱噪聲f 噪聲，產生 - 復合噪聲6 、在非相干探測系統中A. 檢測器能響應光波的波動性質 , 輸出的電信號間接表征光

3、波的振幅、頻率和相位B. 檢測器只響應入射其上的平均光功率C. 具有空間濾波能力D. 具有光譜濾波能力7 、關于半導體對光的吸收，下列說法正確的是A. 半導體非本征吸收時，產生電子空穴對B. 雜質半導體本材料不會發(fā)生本征吸收C. 半導體對光的吸收與入射光波長有關D. 非本征吸收時，吸收的能量全部轉換為材料的熱能8 、下列關于熱電偶和熱電堆的說法不正確的是A. 熱電堆的測量誤差比熱電偶小B. 熱電堆的測量分辨率比熱電偶高C. 熱電堆的光電靈敏度比熱電偶高D. 兩者均基于光熱效應9 、下列哪一種探測器的積分靈敏度定標時，要用到色溫2856K 的白熾燈標準光源A. 熱電偶B. 碲鎘汞紅外探測器D.

4、熱釋電探測器10 、克爾盒工作的基礎是某些光學介質的A. 電光效應B. 磁光效應C. 聲光效應D. 以上都不是簡答題（共 5 道，每題 8 分）1 、光電探測器的物理效應主要有哪幾類？每類有哪些典型效應？2 、試說明熱釋電攝像管中的斬光器的作用。當斬光器的微電機出現不轉或轉速變慢故障時，會發(fā) 生什么現象 ?3 、要對光載波的偏振態(tài)進行調制，可用的方法有哪些？4 、什么要對單元光電信號進行二值化處理 ?單元光電信號二值化處理方法有幾種 ?各有什么特點 ? 對序列光電信號進行二值化處理的意義有哪些 ?5 、舉例說明對光載波進行外調制的幾種方法。綜合題（共 1 道， 15 分）由于背景溫度輻射的干擾

5、， 光電技術在紅外波段信號的探測受到了限制， 稱為紅外背景限。 能夠達 到該極限值的光子探測器稱為背景限光子探測器（Background Limited Photodetector，簡稱 BLIP） 。試用黑體輻射的有關定律解釋為什么存在紅外背景限？計算題（共 1 道， 10 分）求輻射亮度為 L 的各向同性面積元在張角為的圓錐內所發(fā)射的輻射能通量。設計題（共 1 道， 15 分）設計一個利用參考探測器測量硅光電池光譜響應特性的光電系統， 利用該測量系統能夠得到硅光電 池的（相對）光譜響應特性曲線。1. 應該選擇什么類型的探測器作為參考（標準）探測器？為什么？（ 5 分）2. 除了白熾燈、參考

6、（標準）探測器外，還需要哪些部件或者設備？（5 分）3. 畫出測量系統示意圖。（ 5 分）光電技術自動成卷系統單選題（ 10題， 20分）；簡答題（ 5 題， 40分）；綜合題（ 1題， 15分）；計算題（ 1題， 10分）；設計 題（1 題， 15分）選擇題（共 10 道，每題 2 分）1 、PMT積分靈敏度定標時，要用到的標準光源為積分靈敏度定標時，要用到的標準光源為積分靈敏度定標時，要用到的標準光源為C. 色溫 2856K 標準白熾燈激光二極管2 、有關熱電探測器 , 下面的說法哪項是不正確的A. 有關熱電探測器 , 下面的說法哪項是不正確的B. 響應時間為毫秒級C. 器件吸收光子的能量

7、 , 使其中的非傳導電子變?yōu)閭鲗щ娮覦. 各種波長的輻射對于器件的響應都有貢獻IRFPA3 、哪種陣列可工作在常溫下，不需制冷器，屬于非制冷型IRFPA，但其靈敏度要比制冷型低1 個量級以上探測器陣列B. 多晶硅熱電堆陣列探測器陣列探測器陣列4 、在邁克爾遜干涉儀中，下列方法中那種方法不能實現相位變化A. 改變測量光路幾何長度B. 在測量光路中插入玻璃板C. 改變輸入光的光強D. 移動測量光路反射鏡5 、對于 P 型半導體來說，以下說法正確的是A. 電子為多子B. 空穴為少子C. 在能帶圖中施主能級靠近于導帶底D. 在能帶圖中受主能級靠近于價帶頂6 、PAL 電視制式，哪組參數是不正確的：A.

8、 場周期 20 ms，幀頻為 25 HzB.行頻 15625 Hz，行周期 64sC. 幀頻為 50 Hz ，載頻帶寬為D. 隔行掃描，每幀掃描行數為 625 行7 、光源的光譜特性反映的是它的輻通量與 的關系A. 波長B. 角度C. 輸入電流D. 發(fā)光面積8 、光電導探測器與其它光探測器相比，下列說法那種是不正確的A. 光譜響應范圍相當寬，它們組合起來后可以覆蓋從紫外、可見光、近紅外延伸至遠 紅外波段甚至極遠紅外的光譜響B(tài). 工作電流大，可達數毫安；C. 在強光弱光照射下，光電轉換線性度均好；D. 靈敏度高，光電導增益可大于 1。9 、對于光敏電阻，下列說法不正確的是：A. 弱光照下，光電流

9、與照度之間具有良好的線性關系B. 弱光照下，光電流與照度之間具有良好的線性關系C. 光敏電阻具有前歷效應D. 光敏電阻光譜特性的峰值波長，低溫時向長波方向移動10 、泡克耳斯效應屬于：A. 電光效應B. 磁光效應C. 聲光效應D. 以上都不是簡答題（共 5 道，每題 8 分）1 、試述輻射調制的意義，目的作用和分類。2 、何謂“太赫茲輻射” ?它的波長范圍為多少 ?頻率范圍又為多少 ?它在電磁輻射波譜中的位置如何3 、怎樣理解光電倍增管的陰極靈敏度與陽極靈敏度?二者的區(qū)別是什么 ?二者有什么關系 ?4 、為什么要引入胖零電荷 ?胖零電荷屬于暗電流嗎 ?能通過對 CCD器件制冷消除胖零電荷嗎 ?

10、5 、為了探測一個二維空間的光學目標，你有哪些技術措施？這些技術措施各有什么特點？ 綜合題（共 1 道， 15 分）已知黑體的溫度為 500K，出光孔徑直徑 1cm；黑體小孔與光電探測器的距離 2.5m，大氣透射比 , 試 計算黑體在探測器上的輻照度（提示：黑體小孔可以視為余弦輻射體）。并討論，如果將黑體換成別的光 學目標，如黑土或者坦克，上述計算結果會有怎樣的變化？ 計算題（共 1 道， 10 分）（1） 已知 Si-PIN 光電二極管的量子效率，波長m，計算它的響應度。 （2） 已知 Ge-PIN 光電二極管的量子效率，波長 m，計算它的響應度。設計題（共 1 道， 15 分）設計一個檢測

11、園柱體工件的光電系統。要求：1、畫出檢測框圖； 2、簡述工作原理光電技術自動成卷系統單選題（ 10題， 20 分）；簡答題（5 題， 40分）；綜合題（ 1題， 15分）；計算題（ 1 題， 10分）；設計 題（1 題， 15分）選擇題（共 10 道，每題 2 分）1 、下列光電器件 , 哪種器件正常工作時需加 100-200V 的高反壓2、3、4、 噪比可改善5、下列關于熱電偶和熱電堆的說法不正確的是光電二極管光電二極管C.雪崩光電二極管D. 光電三極管下列關于探測器的噪聲，說法不正確的是A. 通過提高探測器的工作頻率可以降低 1/f 噪聲B. 通過一定的措施可以完全消除散粒噪聲C. 探測器

12、的噪聲越小，其可探測的信號越弱D. 降低探測器的工作溫度可以減小探測器的熱噪聲 在非相干探測系統中A. 檢測器能響應光波的波動性質 , 輸出的電信號間接表征光波的振幅、頻率和相B. 檢測器只響應入射其上的平均光功率C. 具有空間濾波能力D.具有光譜濾波能力某檢測電路的帶寬為 10KHz，將該電路和鎖相放大器相連接，設后者的噪聲等效帶寬為，則信 ( ) 倍A. 熱電堆的測量誤差比熱電偶小B. 熱電堆的測量分辨率比熱電偶高C. 熱電堆的光電靈敏度比熱電偶高D. 兩者均基于光熱效應6 、下列探測器中可用于光子計數器的是A. 熱釋電探測器B. 光敏電阻C. 光電二極管D. 光電倍增管7 、以下關于 I

13、RFA 器件說法不正確的是可以探測中遠紅外的光學圖像B. 光子探測器陣列 IRFPA 在使用時不需要利用制冷器 是一類用于凝視型熱成像系統的面陣成像器件 可由 Si 光電探測器陣列和 CCD構成8 、設調幅光波的載波頻率為 5kHz，調制信號的頻率為 100 Hz。為了檢測該調幅波，光電檢測電 路合適的工作帶寬為HzHzkHz9 、對于低壓汞燈和白熾燈光譜，下列說法正確的是A. 對于低壓汞燈和白熾燈光譜，下列說法正確的是B. 白熾燈光譜不能用分布溫度來描述C. 二者的光譜都可以用分布溫度來描述D. 二者的光譜都可以用色溫來描述10 、下列關于光調制的說法不正確的是A. 下列關于光調制的說法不正

14、確的是B. 下列關于光調制的說法不正確的是C. 下列關于光調制的說法不正確的是D. 利用光信號調制技術可以提高系統的信噪比簡答題（共 5 道，每題 8 分）1 、光電池和光電二極管有哪些主要區(qū)別？2 、要對光載波的偏振態(tài)進行調制，可用的方法有哪些？3 、什么要對單元光電信號進行二值化處理 ?單元光電信號二值化處理方法有幾種 ?各有什么特點 ? 對序列光電信號進行二值化處理的意義有哪些 ?4 、光伏探測器的響應時間由哪些因素決定？5 、光伏探測器工作在 PN 結的伏安特性曲線的哪些區(qū)域？綜合題（共 1 道， 15 分）已知黑體的溫度為 500K，出光孔徑直徑 1cm；黑體小孔與光電探測器的距離

15、2.5m，大氣透射比 , 試 計算黑體在探測器上的輻照度（提示：黑體小孔可以視為余弦輻射體）。并討論，如果將黑體換成別的 光學目標，如黑土或者坦克，上述計算結果會有怎樣的變化？計算題（共 1 道， 10 分）噴氣機的尾噴口可看作灰體，其反射率=。設噴口的直徑為 D=50cm，溫度為 1000K，大氣的透射率為，求 1km 外每平方厘米面積上所能接收到的最大輻射能通量。設計題（共 1 道， 15 分）設計一個測量紅外誘餌（ 16 m）的光譜輻射特性的系統。要求：1. 解釋光譜輻射特性，并指明有哪幾種可行的測量方法2. 畫出選擇的檢測框圖，指明主要的儀器設備名稱及作用；3. 簡述工作原理光電技術自

16、動成卷系統單選題（ 10題， 20分）；簡答題（ 5題， 40分）；綜合題（ 1 題， 15分）；計算題（ 1 題， 10分）；設計題（ 1 題，15 分）選擇題（共 10 道，每題 2 分）1 、鎖相放大器有三個主要組成部分 , 下面哪個部分不是其組成部分A. 光波的幅度大小，變化頻率或變化相位上B. 光通量的幅度大小，變化頻率或變化相位上C. 參考光信號通道上D. 參考光的變化相位上2 、利用下述哪種光電探測器可以探測埋在地下的發(fā)熱目標A. 利用下述哪種光電探測器可以探測埋在地下的發(fā)熱目標B. 紅外熱像儀C. 可見光 CCD相機D. 光電倍增管3 、克爾盒工作的基礎是某些光學介質的A. 電

17、光效應B. 磁光效應C. 聲光效應D. 以上都不是4 、光敏電阻的暗電導為 2S（西門子），在 200LX 的光照下亮暗電導之比為 100:1 光電導為：5 、在光與半導體相互作用的過程中，下列說法正確的是A. 同一半導體對不同波長的光具有相同的吸收系數B. 任一波長的光照射在半導體上都可以產生電子 - 空穴對C. 在雜質半導體中不可能發(fā)生本征吸收D. 通過在半導體的端面加諧振腔可以提高半導體對光的吸收6 、下列光電器件 , 哪種器件正常工作時需加 100-200V 的高反壓光電二極管光電二極管C. 雪崩光電二極管D. 光電三極管7 、下列關于探測器的噪聲，說法不正確的是A. 通過提高探測器的

18、工作頻率可以降低 1/f 噪聲B. 通過一定的措施可以完全消除散粒噪聲C. 探測器的噪聲越小，其可探測的信號越弱D. 降低探測器的工作溫度可以減小探測器的熱噪聲8 、依據光電器件伏安特性 , 下列哪些器件不能視為恒流源 :A. 光電二極管B. 光電三極管C. 光電倍增管D. 光電池9 、某檢測電路的帶寬為 10KHz，將該電路和鎖相放大器相連接，設后者的噪聲等效帶寬為， 則信噪比可改善 （ ） 倍10 、下列探測器中可用于光子計數器的是A. 熱釋電探測器B. 光敏電阻C. 光電二極管D. 光電倍增管簡答題（共 5 道，每題 8 分）1 、指出黑體、灰體和選擇性輻射體的光譜發(fā)射率的差別。2 、光

19、電三極管有哪些主要用途？舉例說明。3 、舉例說明光電耦合器件可以應用在哪些方面? 為什么計算機系統常采用光電耦合器件 ?4 、什么叫黑體？絕對黑體自然界并不存在，研究黑體的意義是什么？5 、探測器的噪聲等效功率與哪些因素有關？一個探測器的靈敏度很高， 它的噪聲等效功率就 一定很小，從而它的探測能力就越強？綜合題（共 1 道， 15 分）已知黑體的溫度為 500K，出光孔徑直徑 1cm；黑體小孔與光電探測器的距離 2.5m，大氣透射 比 , 試計算黑體在探測器上的輻照度（提示：黑體小孔可以視為余弦輻射體）。并討論，如果將黑體 換成別的光學目標，如黑土或者坦克，上述計算結果會有怎樣的變化？計算題（

20、共 1 道， 10 分）假設調制波是頻率為 500Hz、振幅為 5V、初相位為 0 的正弦波，載波頻率為 10kHz、振幅為 50V，求調幅波的表達式、帶寬及調制度。設計題（共 1 道， 15 分）利用你學過的光電技術知識，設計一個測量光學介質折射率的光電系統。要求：1. 畫出檢測框圖； 2. 簡述工作原理； 3. 導出光學介質折射率表達式。光電技術自動成卷系統單選題（ 10題， 20分）；簡答題（ 5題， 40分）；綜合題（ 1 題， 15分）；計算題（ 1 題， 10分）；設計題（ 1 題，15 分）選擇題（共 10 道，每題 2 分）1 、光學外差探測與直接探測相比，外差探測有許多突出的

21、特點，下列說法中不正確的是：A. 探測靈敏度高B. 有空間濾波能力C. 有光譜濾波能力D. 參與混頻的信號光和本振光不要求是理想相干的單頻單模光2 、硅光電池在 （ ） 情況下有最大的功率輸出A. 開路B. 自偏置C. 零伏偏置D. 反向偏置3 、一支 He-Ne 激光器輸出的 m波長激光光譜屬于A. 近紅外波段B. 中紅外波段C. 遠紅外波段D. 可見光波段4 、下列探測器中， 的光敏元件電阻會因光敏元件吸收光輻射能量、 溫度升高而發(fā)生變化A. 熱電偶B. 熱電堆C. 測輻射熱計D. 熱釋電探測器5 、下列關于光電成像器件的說法，那種是不正確的A. 光電成像器件是一類能夠輸出圖像信息的功能器

22、件；B. 像管是一類直視型光電成像器件，輸出可供人眼直接觀察的圖像；C. 攝像型光電成像器件輸出一維時序電信號，而且能夠直接顯示圖像信息；D. 微通道板像增強器是一種能夠將亮度很低的光學圖像增強到足夠亮度的成像 器件。6 、下列幾種熱探測器中，只能探測交流光信號的是A. 熱電偶B. 熱電堆C.測輻射熱計D. 熱釋電探測器7、有關熱電探測器 , 下面的說法哪項是不正確的A. 光譜響應范圍從紫外到紅外幾乎都有相同的響應B. 響應時間為毫秒級C. 器件吸收光子的能量 , 使其中的非傳導電子變?yōu)閭鲗щ娮覦. 各種波長的輻射對于器件的響應都有貢獻8、下列不屬于光電倍增管特性的是：A. 增益高B.響應速度快C.體積小9、D. 具有光譜選擇性鎖相放大器有三個主要組成部分 , 下面哪個部分不是其組成部分A. 信號通道