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文档简介
1、光电技术自动成卷系统单选题(10题,20分);简答题(5题,40分);综合题(1题,15分);计算题(1题,10分);设计题(1题,15分)选择题(共 10 道,每题 2 分) 1、锁定放大器是基于 A.自相关检测理论 B.互相关检测理论 C.直接探测量子限
2、理论 D.相干探测原理 2、下列哪一种应用系统为典型的相干探测应用实例 A.照相机自动曝光 B.飞行目标红外辐射探测 C.激光陀螺测量转动角
3、速度 D.子弹射击钢板闪光测量 3、依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: A.光电二极管 B.光电三极管 C.光电倍增管
4、160; D.光电池 4、对于P型半导体来说,以下说法不正确的是 A.空穴为多子,电子为少子 B.能带图中费米能级靠近价带顶 C.光照时内部不可能产生本
5、征吸收 D.弱光照时载流子寿命与热平衡时空穴浓度成反比 5、在飞轮转速和方向的光电测量系统中,若光源采用激光二极管,激光波长632nm,输出光调制频率为1kHz,探测器为CdSe光敏电阻,后接的检测电路为带通滤波放大器,其中心频率为1kHz,带宽为100Hz。这样,检测系统可以消除光敏电阻哪些噪声的影响? A.1/f 噪声,热噪声
6、0; B.产生-复合噪声,热噪声 C.产生-复合噪声,热噪声 D.1/f 噪声,产生-复合噪声 6、在非相干探测系统中 A.检测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光
7、波的振幅、频率和相位 B.检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 7、关于半导体对光的吸收,下列说法正确的是
8、160;A.半导体非本征吸收时,产生电子空穴对 B.杂质半导体本材料不会发生本征吸收 C.半导体对光的吸收与入射光波长有关 D.非本征吸收时,吸收的能量全部转换为材料的热能 8、下列关于热电偶和热电堆的说法不正确的是
9、60; A.热电堆的测量误差比热电偶小 B.热电堆的测量分辨率比热电偶高 C.热电堆的光电灵敏度比热电偶高 D.两者均基于光热效应 9、下列哪一种探测器
10、的积分灵敏度定标时,要用到色温2856K的白炽灯标准光源 A.热电偶 B.碲镉汞红外探测器 C.PMT D.热释电探测器 10、克尔盒工作的
11、基础是某些光学介质的 A.电光效应 B.磁光效应 C.声光效应 D.以上都不是简答题(共 5 道,每题 8 分) 1、光电探测器的物理效应主
12、要有哪几类?每类有哪些典型效应? 2、试说明热释电摄像管中的斩光器的作用。当斩光器的微电机出现不转或转速变慢故障时,会发生什么现象? 3、要对光载波的偏振态进行调制,可用的方法有哪些? 4、什么要对单元光电信号进行二值化处理?单元光电信号二值化处理方法有几种?各有什么特点?对序列光电信号进行二值化处理的意义有哪些? 5、举例说明对光载波进行外调制的几种方法。综合题(共 1 道, 15 分) 由于背景温度辐射的干扰,光
13、电技术在红外波段信号的探测受到了限制,称为红外背景限。能够达到该极限值的光子探测器称为背景限光子探测器(Background Limited Photodetector,简称BLIP)。试用黑体辐射的有关定律解释为什么存在红外背景限?计算题(共 1 道, 10 分) 求辐射亮度为L的各向同性面积元在张角为的圆锥内所发射的辐射能通量。设计题(共 1 道, 15 分) 设计一个利用参考探测器测量硅光电池光谱响应特性的光电系统,利用该测量系统能够得到硅光电池的(相对)光谱响应特性曲线。1. 应该选择什么类型的探测器作为参考(标准
14、)探测器?为什么?(5分)2. 除了白炽灯、参考(标准)探测器外,还需要哪些部件或者设备?(5分)3. 画出测量系统示意图。(5分)光电技术自动成卷系统单选题(10题,20分);简答题(5题,40分);综合题(1题,15分);计算题(1题,10分);设计题(1题,15分)选择题(共 10 道,每题 2 分) 1、PMT积分灵敏度定标时,要用到的标准光源为 A.PMT积分灵敏度定标时,要用到的标准光源为
15、60; B.PMT积分灵敏度定标时,要用到的标准光源为 C.色温2856K标准白炽灯 D.890nm激光二极管 2、有关热电探测器, 下面的说法哪项是不正确的 A.有关热电探测器, 下面的说法哪项是不正确的
16、60; B.响应时间为毫秒级 C.器件吸收光子的能量, 使其中的非传导电子变为传导电子 D.各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献 3、哪种阵列可工作在常温下,不需制冷器,属于非制冷型IRFPA,但其灵敏度要比制冷型IRFPA低1个量级以上
17、0; A.HgCdTe探测器阵列 B.多晶硅热电堆阵列 C.Si-PD探测器阵列 D.InSb探测器阵列 4、在迈克尔逊干涉仪中,下列方法中那种方法不能
18、实现相位变化 A.改变测量光路几何长度 B.在测量光路中插入玻璃板 C.改变输入光的光强 D.移动测量光路反射镜 5、对于P型半导体来说,以
19、下说法正确的是 A.电子为多子 B.空穴为少子 C.在能带图中施主能级靠近于导带底 D.在能带图中受主能级靠近于价带顶 6、PAL电视制式,
20、哪组参数是不正确的: A.场周期20 ms,帧频为25 Hz B.行频15625 Hz,行周期64s C.帧频为50 Hz,载频带宽为6.5MHz D.隔行扫描,每帧扫描行数为
21、625行 7、光源的光谱特性反映的是它的辐通量与_的关系。 A.波长 B.角度 C.输入电流 D.发光面积
22、; 8、光电导探测器与其它光探测器相比,下列说法那种是不正确的 A.光谱响应范围相当宽,它们组合起来后可以覆盖从紫外、可见光、近红外延伸至远红外波段甚至极远红外的光谱响 B.工作电流大,可达数毫安; C.在强光弱光照射下,光电转换线性度均好;
23、160; D.灵敏度高,光电导增益可大于1。 9、对于光敏电阻,下列说法不正确的是: A.弱光照下,光电流与照度之间具有良好的线性关系 B.弱光照下,光电流与照度之间具有良好的线性关系 C.光敏电阻具
24、有前历效应 D.光敏电阻光谱特性的峰值波长,低温时向长波方向移动 10、泡克耳斯效应属于: A.电光效应 B.磁光效应 C.声光效应
25、0; D.以上都不是简答题(共 5 道,每题 8 分) 1、试述辐射调制的意义,目的作用和分类。 2、何谓“太赫兹辐射”?它的波长范围为多少?频率范围又为多少?它在电磁辐射波谱中的位置如何? 3、怎样理解光电倍增管的阴极灵敏度与阳极灵敏度?二者的区别是什么?二者有什么关系? 4、为什么要引入胖零电荷?胖零电荷属于暗电流吗?能通过对CCD器件制冷消除
26、胖零电荷吗? 5、为了探测一个二维空间的光学目标,你有哪些技术措施?这些技术措施各有什么特点?综合题(共 1 道, 15 分) 已知黑体的温度为500K,出光孔径直径1cm;黑体小孔与光电探测器的距离2.5m,大气透射比0.9, 试计算黑体在探测器上的辐照度(提示:黑体小孔可以视为余弦辐射体)。并讨论,如果将黑体换成别的光学目标,如黑土或者坦克,上述计算结果会有怎样的变化?计算题(共 1 道, 10 分) (1)已知Si-PIN光电二极管的量子效率0.7,波长0.85m,计算它的响应度。
27、(2)已知Ge-PIN光电二极管的量子效率0.4,波长0.85m,计算它的响应度。设计题(共 1 道, 15 分) 设计一个检测园柱体工件的光电系统。要求:1、画出检测框图;2、简述工作原理光电技术自动成卷系统单选题(10题,20分);简答题(5题,40分);综合题(1题,15分);计算题(1题,10分);设计题(1题,15分)选择题(共 10 道,每题 2 分) 1、下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压 A.Si光
28、电二极管 B.PIN光电二极管 C.雪崩光电二极管 D.光电三极管 2、下列关于探测器的噪声,说法不正确的是 A.通过提高探测器的工作频率可
29、以降低1/f 噪声 B.通过一定的措施可以完全消除散粒噪声 C.探测器的噪声越小,其可探测的信号越弱 D.降低探测器的工作温度可以减小探测器的热噪声 3、在非相干探测系统中 &
30、#160; A.检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.检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 4、某检测电路的带宽为10K
31、Hz,将该电路和锁相放大器相连接,设后者的噪声等效带宽为0.01HZ,则信噪比可改善( )倍 A.1000 B.100 C.1000000 D.10
32、160; 5、下列关于热电偶和热电堆的说法不正确的是 A.热电堆的测量误差比热电偶小 B.热电堆的测量分辨率比热电偶高 C.热电堆的光电灵敏度比热电偶高 D.两者均基于光热效应
33、 6、下列探测器中可用于光子计数器的是 A.热释电探测器 B.光敏电阻 C.光电二极管 D.光电倍增管
34、7、以下关于IRFA器件说法不正确的是 A.IRFPA可以探测中远红外的光学图像 B.光子探测器阵列IRFPA在使用时不需要利用制冷器 C.IRFPA是一类用于凝视型热成像系统的面阵成像器件
35、0; D.IRFPA可由Si光电探测器阵列和CCD构成 8、设调幅光波的载波频率为5kHz,调制信号的频率为100 Hz。为了检测该调幅波,光电检测电路合适的工作带宽为 A.5kHz B.100 Hz C.200 Hz
36、60; D.4.9 kHz 9、对于低压汞灯和白炽灯光谱,下列说法正确的是 A.对于低压汞灯和白炽灯光谱,下列说法正确的是 B.白炽灯光谱不能用分布温度来描述 C.二者的光谱都
37、可以用分布温度来描述 D.二者的光谱都可以用色温来描述 10、下列关于光调制的说法不正确的是 A.下列关于光调制的说法不正确的是 B.下列关于光调制的说法不正确的是
38、; C.下列关于光调制的说法不正确的是 D.利用光信号调制技术可以提高系统的信噪比简答题(共 5 道,每题 8 分) 1、光电池和光电二极管有哪些主要区别? 2、要对光载波的偏振态进行调制,可用的方法有哪些? 3、什么要对单元光电信号进行二值化处理?单元光电信号二值化处理方法有几种?各有什么特点?对序列光电信号进行二值化处理的意义有哪些?
39、 4、光伏探测器的响应时间由哪些因素决定? 5、光伏探测器工作在PN结的伏安特性曲线的哪些区域?综合题(共 1 道, 15 分) 已知黑体的温度为500K,出光孔径直径1cm;黑体小孔与光电探测器的距离2.5m,大气透射比0.9, 试计算黑体在探测器上的辐照度(提示:黑体小孔可以视为余弦辐射体)。并讨论,如果将黑体换成别的光学目标,如黑土或者坦克,上述计算结果会有怎样的变化?计算题(共 1 道, 10 分) 喷气机的尾喷口可看作灰体,其反射率=0.9。设喷口的直径
40、为D=50cm,温度为1000K,大气的透射率为0.7,求1km外每平方厘米面积上所能接收到的最大辐射能通量。设计题(共 1 道, 15 分) 设计一个测量红外诱饵(16m)的光谱辐射特性的系统。要求:1. 解释光谱辐射特性,并指明有哪几种可行的测量方法2. 画出选择的检测框图,指明主要的仪器设备名称及作用;3. 简述工作原理窗体顶端光电技术自动成卷系统单选题(10题,20分);简答题(5题,40分);综合题(1题,15分);计算题(1题,10分);设计题(1题,15分)选择题(共 10 道,每题 2 分) 1、锁相放大器
41、有三个主要组成部分, 下面哪个部分不是其组成部分 A.光波的幅度大小,变化频率或变化相位上 B.光通量的幅度大小,变化频率或变化相位上 C.参考光信号通道上 D.参考光的变化相
42、位上 2、利用下述哪种光电探测器可以探测埋在地下的发热目标 A.利用下述哪种光电探测器可以探测埋在地下的发热目标 B.红外热像仪 C.可见光CCD相机
43、 D.光电倍增管 3、克尔盒工作的基础是某些光学介质的 A.电光效应 B.磁光效应 C.声光效应 D.以上都不是
44、60; 4、光敏电阻的暗电导为2S(西门子),在200LX的光照下亮暗电导之比为100:1光电导为: A.198S B.202S C.200S D.2S
45、 5、在光与半导体相互作用的过程中,下列说法正确的是 A.同一半导体对不同波长的光具有相同的吸收系数 B.任一波长的光照射在半导体上都可以产生电子-空穴对 C.在杂质半导体中不可能发生本征吸收
46、60; D.通过在半导体的端面加谐振腔可以提高半导体对光的吸收 6、下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压 A.Si光电二极管 B.PIN光电二极管 C.雪崩光电二极管
47、0; D.光电三极管 7、下列关于探测器的噪声,说法不正确的是 A.通过提高探测器的工作频率可以降低1/f 噪声 B.通过一定的措施可以完全消除散粒噪声 C.探测器的噪声越小,
48、其可探测的信号越弱 D.降低探测器的工作温度可以减小探测器的热噪声 8、依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: A.光电二极管 B.光电三极管
49、60; C.光电倍增管 D.光电池 9、某检测电路的带宽为10KHz,将该电路和锁相放大器相连接,设后者的噪声等效带宽为0.01HZ,则信噪比可改善( )倍 A.1000 B.100
50、60; C.1000000 D.10 10、下列探测器中可用于光子计数器的是 A.热释电探测器 B.光敏电阻
51、0; C.光电二极管 D.光电倍增管简答题(共 5 道,每题 8 分) 1、指出黑体、灰体和选择性辐射体的光谱发射率的差别。 2、光电三极管有哪些主要用途?举例说明。 3、举例说明光电耦合器件可以应用在哪些方面?为什么计算机系统常采用光电耦合器件? 4、什么叫黑体?绝对黑体自然界并不存在,研究黑体的意义是什么?
52、160; 5、探测器的噪声等效功率与哪些因素有关?一个探测器的灵敏度很高,它的噪声等效功率就一定很小,从而它的探测能力就越强?综合题(共 1 道, 15 分) 已知黑体的温度为500K,出光孔径直径1cm;黑体小孔与光电探测器的距离2.5m,大气透射比0.9, 试计算黑体在探测器上的辐照度(提示:黑体小孔可以视为余弦辐射体)。并讨论,如果将黑体换成别的光学目标,如黑土或者坦克,上述计算结果会有怎样的变化?计算题(共 1 道, 10 分) 假设调制波是频率为500Hz、振幅为5V、初相位为0的正弦波,载波频率为1
53、0kHz、振幅为50V,求调幅波的表达式、带宽及调制度。设计题(共 1 道, 15 分) 利用你学过的光电技术知识,设计一个测量光学介质折射率的光电系统。要求:1.画出检测框图;2.简述工作原理;3. 导出光学介质折射率表达式。窗体底端窗体顶端光电技术自动成卷系统单选题(10题,20分);简答题(5题,40分);综合题(1题,15分);计算题(1题,10分);设计题(1题,15分)选择题(共 10 道,每题 2 分) 1、光学外差探测与直接探测相比,外差探测有许多突出的特点,下列说法中不正确的是: &
54、#160; A.探测灵敏度高 B.有空间滤波能力 C.有光谱滤波能力 D.参与混频的信号光和本振光不要求是理想相干的单频单模光 2、硅光电池在( )情况下有最大的功率输出
55、60; A.开路 B.自偏置 C.零伏偏置 D.反向偏置 3、一支He-Ne激光器输出的3.39m波长激光光谱属于 &
56、#160; A.近红外波段 B.中红外波段 C.远红外波段 D.可见光波段 4、下列探测器中,_的光敏元件电阻会因光敏元件吸收光辐射能量、温度升高而发生变化
57、0; A.热电偶 B.热电堆 C.测辐射热计 D.热释电探测器 5、下列关于光电成像器件的说法,那种是不正确的
58、60; A.光电成像器件是一类能够输出图像信息的功能器件; B.像管是一类直视型光电成像器件,输出可供人眼直接观察的图像; C.摄像型光电成像器件输出一维时序电信号,而且能够直接显示图像信息; D.微通道板像增强器是一种能够将亮度很低的光学图像增强
59、到足够亮度的成像器件。 6、下列几种热探测器中,只能探测交流光信号的是 A.热电偶 B.热电堆 C.测辐射热计 D.热释电探测器 7、有关热电探测器, 下面的说法哪项是不正确的
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