电子与通信技术：光电检测技术考试试题四

电子与通信技术：光电检测技术考试试题四1、填空题

输入脉冲在光纤中，由于光波的群速度不同而出现的脉冲展宽现象，称为（）正确答案：色散2、填空题

受主获取电子的能量状态，处于禁带中价带顶附近，称为（）。正确答案：受（江南博哥）主能级3、单选

半导体中受主能级的位置位于（）中。A.禁带B.价带C.导带D.满带正确答案：A4、名词解释

电流响应率正确答案：光电探测器件输出电流与入射光功率之比5、填空题

P型半导体和N型半导体均可制作光敏电阻，但是通常使用N型半导体材料，这是由于电子的（）比空穴大。正确答案：迁移率6、单选

Sb－Cs材料，主要用于（）变像管光阴极。A.红外B.紫外C.可见D.X射线正确答案：B7、问答题

根据检查原理，光电检测的方法有哪四种？正确答案：直接作用法；差动测量法；补偿测量法；脉冲测量法。8、填空题

摄像管的工作原理是先将输入的光学图像转换成（），然后通过电荷的积累和存储构成（），最后通过（）把电位图像读出。正确答案：电荷图像；电位图像；电子束扫描9、单选

材料的禁带宽度，最大的是（）A.金属；B.杂质半导体；C.绝缘体；D.本征半导体；正确答案：C10、名词解释

本征光电导效应正确答案：本征半导体价带中的电子吸收光子能量跃入导带，产生本征吸收，导带中产生光生自由电子，价带中产生光生自由空穴，使得材料的电导率发生变化的现象。11、填空题

CCD中电荷的存储和传输是通过改变各电极上的（）来实现的。正确答案：电压12、名词解释

下降时间正确答案：入射光遮断后，光电探测器输出下降到稳定值所需要的时间。13、多选

属于非相干光源的是（）。A.气体放电灯B.黑体辐射器C.固体激光器D.发光二极管E.气体激光器正确答案：A,B,D14、填空题

受光照射，使PN结产生电动势，将光能转化为电能的效应称为（）效应。正确答案：光生伏特15、单选

属于成像的器件是（）。A.LDB.LEDC.CCDD.PMT正确答案：C16、单选

常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型，这是按照（）区分的。A、光照度B、光亮度C、色温D、光视效率正确答案：C17、单选

硅光电二极管与硅光电池相比，前者比后者不正确的说法是（）A.衬底掺杂浓度高；B.电阻率高；C.光敏面小；D.前者反偏后者无偏；正确答案：A18、问答题

APD光电二极管在结构上有什么优点，为什么？正确答案：雪崩式光电二极管（APD.结构特点：在光照时，P+层受光子能量激发的电子从价带跃迁到导带，在高电场作用下电子从高速通过P层产生碰撞电离形成的大量新生电子空穴对，并且它们也从电场中获得高能量，与从P+层来的电子一起再次碰撞P区的其他原子，又产生大批新电子。19、填空题

载流子热运动引起的电流起伏或电压起伏，这种噪声称为（）。正确答案：热噪声20、填空题

原有的信号电荷与转移到下一个电极下的信号电荷之比称为（）。正确答案：电荷转移效率21、问答题

两种高速的光电二极管的结构特点和原理？（PIN、APD）正确答案：PIN光电二极管结构特点：P层和N层之间增加了一层很厚的高电阻率的本征半导I增加I区优点：（1）因为I区相对的P区和N区是高阻，在反偏的工作情况下，它承受极大部分电压降，使耗尽区增大，这样展宽了光电转换有效工作区，使灵敏度增大（2）又因为PIN结光电二极管的工作电压是很高的反偏电压，使PIN结的耗尽层加宽，电场强光生电流加速因而大幅度减少了载流子在结构内漂移时间元件的响应速度加快。电路特点：反偏电压高。APD光电二极管结构特点：在光照时P+层受光子能量激发的电子从所带电跃迁到导带，在高电场作用下，电子从高速通过P层产生碰撞电离，形成大量新生电子空穴对，并且它们也从电场中获得高能量与从P+层来的电子一起再次碰撞P区的其他原子，又产生大批新生电子。22、单选

光源在指定方向上通过单位立体角内的辐射通量的多少，称为（）。A.辐功率；B.辐强度；C.辐照度；D.辐出度；正确答案：B23、填空题

电子和空穴在外电场作用下电子向正极、空穴向负极的运动，称之为（）运动。正确答案：漂移24、问答题

激光干涉侧长由哪几部分组成？正确答案：激光光源、干涉系统、光电显微镜、干涉信号处理部分。25、名词解释

光外差检测系统正确答案：激光干涉测长仪（相位调制）、多普勒测速（频率调制）、光外差通信26、填空题

光敏电阻的阻值与环境温度（），光照升高光敏电阻的阻值（）。正确答案：有关；降低27、名词解释

响应度（或称灵敏度）正确答案：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。28、填空题

CCD最突出的特点是以（）做为信号。正确答案：电荷29、填空题

光电倍增管加高压的目的是，保证（）和电子有效收集。正确答案：电流放大30、名词解释

象增强管正确答案：把微弱的辐射图像增强到可使人直接观察的真空光电成像器件。31、多选

光电传感器使用的光电元件有（）。A.光电导体B.光电倍增管C.光电晶体管D.肖特基光电二极管E.光电耦合器件正确答案：A,B,C,D,E32、问答题

简述LED的发光原理？正确答案：光电二极管在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。33、问答题

为什么光敏电阻多采用N型半导体？正确答案：电极间距，受光面大小有何影响？因为N型半导体中的电子的迁移率比P型的空穴迁移率大，与电极间距成反比，与受光面的平方成正比34、问答题

红外探测器为什么峰值波长越长其工作温度越低？正确答案：其接收的光子波长越长，频率越低，能量越小则温度也低；其次，其禁带宽度很窄，高温时有很大的热噪声，使光子与热效应引起的响应无法分辨35、名词解释

亮电流正确答案：光敏电阻两端加电压（直流或交流）。无光照时，阻值很大，电流（暗电流）很小；光照时，光生载流子迅速增加，阻值急剧减少，在外场作用下，光生载流子沿一定方向运动，形成亮电流。36、问答题

试述光电二极管与光电池的区别？正确答案：区别有四：光电二极管电阻大、掺杂小、面积小、反偏工作；光电池电阻小、掺杂大、受光面积大、电阻小、无偏状态工作。37、单选

PN结和光敏电阻的时间常数（）。A.前者大B.后者大C.一样大D.不能确定正确答案：B38、填空题

SSPD的电荷存储工作方式分为三个过程，分别是（）、（）和（）。正确答案：准备过程；曝光过程；再充电过程39、单选

可产生太赫兹辐射的光源是（）。A.氙灯B.CO2激光器C.氦氖激光器D.飞秒脉冲激光器正确答案：D40、填空题

光电阴极中因电子热能大于逸出功而产生的发射称为（）正确答案：热电子发射41、多选

固体发光器件有（）。A.LCDB.PDPC.ECDD.EPDE.VFD正确答案：A,B,C,D,E42、单选

磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与原磁场强度相反（θ＝180°）时，霍尔电动势（），因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A.绝对值相同，符号相反B.绝对值相同，符号相同C.绝对值相反，符号相同D.绝对值相反，符号相反正确答案：A43、名词解释

坎德拉（Candela，cd）正确答案：发光频率为540×10Hz的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683Wsr-1时，在该方向上的发光强度为1cd。44、填空题

光电二极管需要（）偏工作。正确答案：反45、单选

汞灯是一种（）A.气体光源B.热光源C.冷光源D.激光光源正确答案：A46、填空题

（）是由国际照明委员会根据大量观察统计结果得出，从数量上描述了人眼对各种波长辐射能的相对敏感度。正确答案：视见函数47、多选

光电传感器的常用光电元件（）。A.普通光电二极管B.雪崩光电二极管C.光电晶体管D.肖特基光电二极管E.光电耦合器件正确答案：A,B,C,D48、单选

半导体中受主能级的位置位于（）中。A.禁带B.价带C.导带D.满带正确答案：A49、填空题

硅光电二极管通常在（）偏置条件下工作；正确答案：反向50、问答题

光电管和光电倍增管的工作原理和基本功能？正确答案：1）光电管：真空型，在阴极阳极之间加电场，光入射到阴极发射出光电子，在被电场加速后阳极接收而形成光电流；充气型，阴极阳极之间加电场，光入射到阴极发射出电子并与气体分子碰撞使其电离被阴阳级收集形成光电陆2）倍增管：阴阳极之间加电场，光入射到阴极发射出电子，被电场加速后汇聚到第一倍增极D1，再被D1与D2之间的电场加速汇聚到D2，直到汇聚到Dn后被阳极接收而产生光电流51、单选

任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（）。A.黑体B.灰体C.黑洞D.绝对黑体正确答案：A52、问答题

简述三种主要光电效应的基本工作原理？正确答案：当半导体材料受光照时，由于对光子的吸收引起载流子浓度增大，因而导致材料电导率增大，这种现象称为光电导效应，是一种内光电效应。材料对光的吸收有本征型和非本征型，所以光电导效应也有本征型和非本征型两种。当光照射PN结时，只要入射光子能量大于材料禁带宽度，就会在结区产生电子－空穴对。光生电子——空穴对就被内建电场分离开来，空穴留在P区，电子通过扩散流向N区，这种光照零偏PN结产生开路电压的效应，称为光伏效应.当光照射到某种物质时，若入射的光子能量足够大，那么它和物质中的电子相互作用，可致使电子逸出物质表面，这种现象称为光电发射效应，又称为外光电效应。53、问答题

简述红外分析仪工作原理，工作过程及各部分作用？正确答案：1）工作原理：利用物质在红外波段的吸收特性进行分析2）工作过程：待测气体经采气装置，使之分别通过标准气室和测量气室，用干涉滤光片滤光，分别发出两束红外辐射，红外探测器交替接收两道红外辐射后，发出一个交变电信号，经过电子系统处理，则可以根据输出信号判定待测气体中的某种气体浓度54、填空题

光敏电阻的工作原理是光照（），使其电阻值急剧（）。正确答案：产生光生载流子；减小55、问答题

除光电变换之外有放大作用的光电探测器有哪些？其中结型器件有哪些？正确答案：1）光电三极管光电倍增管雪崩二极管2）光电三极管雪崩56、名词解释

非平衡载流子的产生正确答案：光注入；其它方法：电注入、高能粒子辐照等57、单选

目前最好反隐身战术主要通过（）来实现。A.红外技术B.微波技术C.THz技术D.微光技术正确答案：B58、问答题

阳能属于那一类辐射？相当于多少K的黑体辐射？不同光谱比例如何？正确答案：太阳能属于热辐射源，相当于5900K的黑体辐射紫外区（<0.38um），6.46%可见区（0.38~0.78um），46.25%红外区（>0.78um），47.29%59、填空题

按照光纤在检测系统中所起的作用分类，光纤传感器包括（）传感器和非功能型传感器。正确答案：功能型60、填空题

光电池的PN结工作在（）状态，它的开路电压会随光照强度的增加而（）。正确答案：零偏；增加61、单选

某台测温仪表的测温范围是200～600℃，而该仪表的最大绝对误差为±3℃，该仪表的精度等级是（）。A.0.5级B.0.75级C.0.8级D.1.0级正确答案：D62、问答题

简述PIN型的光电二极管的工作原理？正确答案：原理：层很厚，对光的吸收系数很小，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量的电子-空穴对，因而大幅度提供了光电转换效率，从而使灵敏度得以很高。两侧P层和N层很薄，吸收入射光的比例很小，I层几乎占据整个耗尽层，因而光生电流中漂移分量占支配地位，从而大大提高了响应速度。63、单选

下面属于冷光源的是（）A.太阳B.白炽灯C.发光三极管D.卤钨灯正确答案：C64、问答题

光电倍增管的供电电路分为负高压供电和正高压供电，说明两种电路各有什么特点？正确答案：采用阳极接地，负高压供电。这样阳极输出不需要隔直电容，可以直流输出，一般阳极分布参数也较小。可是在这种情况下，必须保证作为光屏蔽和电磁屏蔽的金属筒距离管壳至少要有10～20mm，否则由于屏蔽筒的影响，可能相当大地增加阳极暗电流和噪声。如果靠近管壳处再加一个屏蔽罩，并将它连接到阴极电位上，则要注意安全。采用正高压电源就失去了采用负高压电源的优点，这时在阳极上需接上耐高压、噪声小的隔直电容，因此只能得到交变信号输出。可是，它可获得比较低和稳定的暗电流和噪声。65、填空题

频率为1THz的辐射，其能量为（）eV正确答案：0.0041366、单选

用光电法测量某高速转轴的转速时，选用最合适的的光电器件是（）。A.PMTB.CdS光敏电阻C.2CR42硅光电池D.3DU型光电三极管正确答案：D67、问答题

光电倍增管的主要噪声有哪些？正确答案：散粒噪声，热噪声，闪烁噪声68、名词解释

散粒噪声正确答案：光辐射随机起伏导致和光电流的随机起伏所造成的。69、填空题

光伏效应器件中，有电流内增益效应的是（）管和（）管。正确答案：光电三极；雪崩光电二极70、名词解释

光电信号的二值化处理正确答案：将光电信号转换成“0”或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化处理。71、名词解释

热噪声正确答案：或称约翰逊噪声，即载流子无规则的热运动造成的噪声。72、填空题

真空成像器件根据（）分为像管和摄像管正确答案：管内有无扫描机构73、单选

在光电倍增管中，产生光电效应的是（）。A.阴极B.阳极C.倍增极D.玻璃窗正确答案：A74、单选

发光效率的单位（）。A.流明每瓦B.无量纲C.流明D.瓦特每球面度正确答案：A75、填空题

辐射源单位时间内向所有方向以辐射形式发射的能量，单位是瓦，该物理量称为（）正确答案：辐功率=辐通量76、问答题

何谓“白噪声”？何谓“1/f噪声”？要降低电阻的热噪声应采用什么措施？正确答案：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与1/f成正比，称为1/f噪声。热噪声功率公式看出，热噪声与温度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时，工作范围要在1012Hz频率以下。77、单选

在发光二极管中，产生发光的是在（）。A.P区B.N区C.结区D.玻璃窗正确答案：C78、单选

ZnS的发光是（）。A.自发辐射B.受激辐射C.热辐射D.电致发光正确答案：D79、问答题

CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？正确答案：电荷；CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。80、问答题

光电探测器的特性参数有哪些？简述如何合理选择光电探测器正确答案：1）特性参数：响应率，光谱响应率，等效噪声规律，探测率与比探测率，时间常数，线性，量子效率2）选择应根据以下条件：探测器的动态范围，探测器和光源光谱的匹配度，响应时间或频率的范围，输出信号的线性程度等81、问答题

光二与光三的异同？正确答案：1）相同点：两者均为结型光电探测器，有光电变换功能2）不同点：光二的光照特性线性较好，光三还有电流放大功能82、填空题

半导体色敏器件是一个双结光电二极管，由两个（）不同的PN结构成。正确答案：深浅83、填空题

S（λ）＝U（λ）/Ф（λ），S（λ）称为光电器件的（）正确答案：光谱灵敏度84、单选

热效应较小的光是（）。A.紫光B.红光C.红外D.紫外正确答案：D85、问答题

简述敏感器与传感器的区别？正确答案：敏感器是把被测量转换为可用非电量，传感器是把被测非电量转换为电量。86、问答题

一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？正确答案：一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。87、填空题

半导体热敏电阻具有（）温度系数。正确答案：负88、填空题

光电倍增管主要由（）、（）、（）、（）和（）5个部分组成。正确答案：入射窗；光电阴极；电子光学系统；电子倍增系统；电子倍增系统；光电阳极89、填空题

光电倍增管是在光电管的基础上研制出来的一种真空光电器件在结构上增加了（）和（）正确答案：电子倍增极；电子光学系统90、名词解释

半导体特性正确答案：温度敏感，受微量杂质影响显著，受光、热、磁影响显著91、单选

发光二极管的工作条件是（）。A.加热B.加正向偏置C.加反向偏置D.加光照正确答案：B92、问答题

为什么说光纤传感器不受电磁场干扰？正确答案：因为光纤传感器是利用光波传输信息，而光纤是一种多层结构的圆柱体，由石英玻璃或塑料制成的电绝缘耐腐蚀的传输媒质，并且安全可靠。93、单选

属于自发辐射的光源是（）。A.LDB.LEDC.CCDD.PMT正确答案：B94、填空题

吸收量M与投射的辐射线量E的比率称为（）。正确答案：吸收系数95、单选

在大气层外的卫星上，测得太阳光谱的峰值波长为456.0nm。求出太阳表面的温度。（）。A.6353KB.7353KC.3353KD.8353K正确答案：A96、多选

热敏电阻的种类包括（）。A.PTCB.NTCC.CTCD.ZTCE.ETC正确答案：A,B,C97、单选

波长为10μm的光线属（）。A.近红外线B.中红外线C.远红外线D.极远红外线正确答案：C98、单选

下面属于冷光源的是（）A.太阳B.白炽灯C.发光三极管D.卤钨灯正确答案：C99、多选

光电池有（）种类。A.硅光电池B.硒光电池C.锗光电池D.砷化镓光电池E.锂光电池正确答案：A,B,C,D100、填空题

辐射源所呈现的颜色与某一温度时的黑体颜色相同，则将黑体的这一温度称为该辐射体的（）。正确答案：色温101、单选

霍尔元件（）霍尔传感器的灵敏度越高。A.越厚B.越薄C.没有关系D.越大正确答案：B102、名词解释

频率响应正确答案：光电探测器的响应随入射光的调制频率而变化的特性称为频率响应103、问答题

简述硅光电池的基本结构和工作原理？正确答案：1）基本结构：PN结构成，基底上以磷或硼作为受光面，分别在基底和光敏面上制作出输出电极，光敏面上镀上二氧化硅保护膜即形成硅光电池。2）工作原理：光照射PN结时，耗尽层内产生光生载流子，在内建电场的作用下，电子移向P区，空穴移向N区，即产生电动势。104、填空题

红外探测器可分为（）、（）两大类。正确答案：热探测器；光子探测器105、填空题

光源单位时间内向所有方向发射的能量，称为（）。正确答案：辐功率（辐通量）106、问答题

简述内光电效应的分类？正确答案：内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。107、填空题

在P型衬底MOS结构的金属电极上施加正电压时，接近半导体表面处的（）被排斥，留下（）形成（）。正确答案：空穴；受主离子；耗尽区108、问答题

PIN结光电二极管增加了一层I区有什么优点？正确答案：（1）因为I区相对于P区的高阻，在反偏的工作情况下，它承受极大部分电压降使耗尽区增大，这样展宽了光电转换的有效工作区，使灵敏度增大（2）又因为PIN结光电二极管的工作电压是很高的反偏电压，使PIN结的耗尽层加宽电场强光生电流加速，因而大幅度减少了载流子在结构漂移时间，元件的响应速度加快。109、问答题

简述SSPD的工作过程。为什么要以电荷存储方式工作？正确答案：1）工作过程：给数字移位寄存器加上时钟信号，用一个周期性的起始脉冲S引导每次扫描的开始，移位寄存器就一次产生延迟一拍的采样扫描信号e1~en，使多路开关VT1~VTn依次按顺序闭合、断开，从而把1-N位光电二极管的信号输出。2）因为电荷存储工作方式下的输出信号比连续工作下的信号大得多110、填空题

CCD的基本构成是（）结构，它是利用在电极下SiO2-半导体界面形成的（）层进行工作的正确答案：MOS；深耗尽111、单选

光电倍增管的高压模块，其输出电压一般为直流（）。A.1000VB.100VC.10000VD.15V正确答案：A112、填空题

真空光电器件是基于（）效应的光电探测器件。正确答案：光电发射113、填空题

CCD主要由（）、（）、（）三部分组成。正确答案：信号输入；电荷转移；信号输出114、名词解释

平衡载流子浓度正确答案：处于热平衡状态的半导体，在一定温度下，载流子浓度一定。这种处于热平衡状态下的载流子浓度，称为平衡载流子浓度。115、多选

对于大气对可见光的散射，下列说法正确是（）A、当光波长远大于散射粒子尺度时，即产生瑞利散射。B、当光波长相当于或小于散射粒子的尺度时，即产生米氏散射。C、对于瑞利散射，蓝光比红光散射强烈。D、对于瑞利散射，波长越长，散射越强。正确答案：A,B,C116、问答题

根据检查原理，光电检测的有哪几种基本方法？正确答案：直接作用法、差动测量法、补偿补偿法、脉冲测量法117、填空题

发光二极管是（）载流子在PN结区注入与复合而产生发光的半导体光源。正确答案：少数118、填空题

热辐射与温度有关，也称温度辐射；热辐射所发射的光谱是（）光谱。正确答案：连续119、填空题

对于结型光电器件、结的种类主要包括（）结、（）结、和（）结。正确答案：PN；PIN；肖特基120、填空题

CCD的基本功能就是电荷存储和（）。CCD的工作过程就是信号电荷的（）、（）、（）和检测的过程。正确答案：电荷转移；产生；存储；转移121、填空题

光电管主要由（）、（）、（）三部分构成。正确答案：光窗；光电阴极；光电阳极122、问答题

为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光？而光电二极管要零偏或反偏才能有光生伏特效应？正确答案：p-n结在外加正向偏压时，外加电压削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强，构成少数载流子的注入，从而在p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合。一个电子和一个空穴的一次复合将释放出与材料性质有关的一定复合能量，这些能量会以热能、光能或部分热能和部分光能的形式辐射出来，产生电致发光现象，这就是LED的发光机理。因为p-n结在外加正向偏压时，即使没有光照，电流也随着电压指数级在增加，所以有光照时，光电效应不明显。p-n结必须在反向偏压的状态下，有明显的光电效应产生，这是因为p-n结在反偏电压下产生的电流要饱和，所以光照增加时，得到的光生电流就会明显增加。123、填空题

光在光纤内形成驻波的光线组称为（）正确答案：模124、填空题

按光波在时间、空间上的相位特征，将光源分为（）。正确答案：相干和非相干光源125、填空题

红外线的波长范围在（）（）之间。正确答案：0.76um；1mm126、问答题

光电检测方法？正确答案：直接作用法、差动测量法、补偿测量法（指零法）、脉冲测量法127、问答题

为什么功能型光纤传感器在结构上是连续的？正确答案：功能型传感器利用光纤本身的特性，把光纤作为敏感元件既感知信息又传输信息，光纤与被测对象相互作用时光纤本身的结构参量（尺寸和形状）发生变化，光纤的传光特性发生相关变化，光纤中的光波参量受到相应控制即在光纤中传输的光波受到了被测对象的调制，空载波变为调制波，携带了被测对象的信息，另一层意思，光纤与被测对象作用时，光纤自身的结构参量并不发生变化，而光纤中传输的光波自身发生了某种变化，携带了待测信息。128、问答题

什么事光电直接检测系统？正确答案：所谓光电直接检测是将测光信号直接入射带光检测器光敏面上，光检测器响应于光辐射强度而输出相应的电路或者电压。129、问答题

简述PIN型的光电二极管的结构？正确答案：它的结构分三层，即P型半导体和N型半导体之间夹着较厚的本征半导体I层，它是用高阻N型硅片做I层，然后把它的两面抛光，再在两面分别作N+和P+杂质扩散，在两面制成欧姆接触而得到PIN光电二极管。130、填空题

热辐射光源发射连续光谱；而气体放电光源是各原子独立发光，发射分立的（）。正确答案：线光谱131、名词解释

光敏电阻分类正确答案：本征半导体光敏电阻、杂质半导体光敏电阻132、填空题

由受主控制材料导电性的半导体称为（）正确答案：P型半导体133、名词解释

光谱响应度正确答案：探测器在波长为λ的单色光照射下，输出电压或电流与入射的单色光功率之比.134、填空题

电子的共有化运动使得处于同一能级的电子状态发生微小的差异，由于其他原子核的吸引，形成多数新的靠得很近的能级，称之为（）正确答案：能带135、问答题

什么是光电阴极？负电子亲和势光电阴极材料有什么特点？正确答案：1）能产生光电发射效应的物体被称为光电发射体，其在光电器件中常用作阴极故称光电阴极2）特点：量子效率高、光谱响应率均匀范围大、热电子发射小、光电子能量集中136、单选

彩色CCD有（）种。A.1B.2C.3D.4正确答案：C137、问答题

分析激光多普勒光纤测速系统，说明其工作原理？正确答案：He-Ne激光器是经稳频后的单模激光，分束镜把激光分成两路，在两束光经汇聚透镜L1把它们汇聚成焦点，在焦点附近两束光形成涉场、流体流经这一范围时，流体中的微小颗粒对光进行散射聚焦透镜L2把这些散射光聚焦在光电倍增管上，产生包含流速信息的光电信号，经适当的电子线路处理可测出流体的流速。138、问答题

光电倍增管的供电电路分为负高压供电与正高压供电，试说明这两种供电电路的特点，举例说明它们分别适用于哪种情况？正确答案：采用阳极接地，负高压供电。这样阳极输出不需要隔直电容，可以直流输出，一般阳极分布参数也较小。可是在这种情况下，必须保证作为光屏蔽和电磁屏蔽的金属筒距离管壳至少要有10～20mm，否则由于屏蔽筒的影响，可能相当大地增加阳极暗电流和噪声。如果靠近管壳处再加一个屏蔽罩，并将它连接到阴极电位上，则要注意安全。采用正高压电源就失去了采用负高压电源的优点，这时在阳极上需接上耐高压、噪声小的隔直电容，因此只能得到交变信号输出。可是，它可获得比较低和稳定的暗电流和噪声。139、填空题

能够完全吸收从任何角度入射的任意波长的辐射，并且可对任意方向最大限度地发射任意波长辐射的物体，称之为（）。正确答案：绝对黑体140、单选

辐射量是光度度量的（）倍。A.683B.V（λ）C.683V（λ）D.1/683V（λ）正确答案：D141、名词解释

直接检测系统（光强调制）正确答案：莫尔条纹测长仪、激光测距仪、激光准直、环境污染检测系统142、填空题

光敏电阻的亮电流是（）和（）之和。正确答案：光电流；暗电流143、填空题

单位是W/m2，面辐射源单位面积上的辐射通量，表示面源表面不同位置的辐射特性，这种物理量称为（）。正确答案：辐射出射度144、名词解释

PN结正确答案：将P型和N型半导体采用特殊工艺制造成半导体半导体内有一物理界面，界面附近形成一个极薄的特殊区域，称为PN结145、单选

属于激光光放大的器件是（）。A.LDB.LEDC.CCDD.PMT正确答案：A146、填空题

热敏电阻按其温度系数可分为（）、（）、（）三大类。正确答案：正；负；临界147、单选

紫外线频率的范围在（）。A.1011～1012B.108～109C.1013～1014D.1015～1016正确答案：D148、问答题

简述光电探测器的选用原则？正确答案：（1）.光电检测器件必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上匹配。（2）光电检测器件的光电转换特性必须和入射辐射能量相匹配。（3）光电检测器件的响应特性必须和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配，以保证得到没有频率失真和良好的时间响应。（4）光电检测器件必须和输入电路以及后续电路在电特性上相互匹配，以保证最大的转换系数、线性范围、信噪比以及快速的动态响应等。149、单选

（）电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。A.变面积式B.变极距式C.变介电常数D.变面积式和变介电常数正确答案：A150、问答题

光电效应包括哪些？正确答案：外光电效应和内光电效应。151、多选

脉冲编码调制包括（）A、编码B、模拟C、量化D、抽样正确答案：A,C,D152、单选

像管中（）的出现和使用，成为第三代像管出现的标志性部件。A.负电子亲和势阴极；B.电子光学系统；C.微通道板MCP；D.光纤面板；正确答案：A153、问答题

什么是热光源？正确答案：物体由于温度较高而向周围温度较低环境发射热量的形式称为热辐射，这种物体称为热辐射源。154、问答题

普朗克公式描述了什么？正确答案：描述了黑体光谱辐射出射度与波长、热力学温度之间的关系：玻尔兹曼定律则是以普朗克公式为基础由实验确定辐出度和热力学温度T的关系：维恩位移定律也是普朗克公式为基础的推演，绝对黑体温度升高，单色辐出度最大值向短波方向移动。155、单选

氙灯是一种（）。A.气体光源B.热光源C.冷光源D.激光光源正确答案：A156、填空题

无光注入，也无电注入情况下CCD输出的电流称为（）正确答案：暗电流157、填空题

波长在800nm处视见函数值为（），将辐通量换算成光通量时，比例系数为（）lm/W。正确答案：0；683158、单选

天平属于（）检测方法。A.偏差法B.微差法C.零位法D.平衡法正确答案：C159、问答题

激光的定义，产生激光的必要条件有什么？正确答案：激光是受激辐射的光放大。粒子数反转；光泵；谐振腔。160、填空题

在光的作用之下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为（）效应。正确答案：光电发射161、单选

光的发射，属于受激发射的器件是（）。A.LDB.LEDC.CCDD.PMT正确答案：A162、填空题

能够产生光电发射效应的物体称为（）。正确答案：光电发射体163、单选

充气卤钨灯是一种（）。A.气体光源B.热光源C.冷光源D.激光光源正确答案：B164、名词解释

光热效应正确答案：材料受光照射后，光子能量与晶格相互作用，振动加剧，温度升高，材料的性质发生变化.165、问答题

在微弱辐射作用下，光电导材料的灵敏度有什么特点？为什么把光敏电阻制成蛇形？正确答案：在微弱辐射下，光电导材料的光电灵敏度是定值，光电流与入射光通量成正比，即保持线性关系。因为产生高增益系数的光敏电阻电极间距需很小（即tdr小），同时光敏电阻集光面积如果太小而不实用，因此把光敏电阻制造成蛇形，既增大了受光面积，又减小了极间距。166、填空题

太赫兹波波长的范围是（）mm。正确答案：3mm—3167、问答题

光源选择的基本要求有哪些？正确答案：①源发光的光谱特性必须满足检测系统的要求。按检测的任务不同，要求的光谱范围也有所不同，如可见光区、紫外光区、红外光区等等。有时要求连续光谱，有时又要求特定的光谱段。系统对光谱范围的要求都应在选择光源时加以满足。②光对光源发光强度的要求。为确保光电测试系统的正常工作，对系统采用的光源的发光强度应有一定的要求。光源强度过低，系统获得信号过小，以至无法正常测试，光源强度过高，又会导致系统工作的非线性，有时还可能损坏系统、待测物或光电探测器，同时还会导致不必要的能源消耗而造成浪费。因此在设计时，必须对探测器所需获得的最大、最小光适量进行正确估计，并按估计来选择光源。③对光源稳定性的要求。不同的光电测试系统对光源的稳定性有着不同的要求。通常依不同的测试量来确定。稳定光源发光的方法很多，一般要求时，可采用稳压电源供电。当要求较高时，可采用稳流电源供电。所用的光源应该预先进行月化处理。当有更高要求时，可对发出光进行采样，然后再反馈控制光源的输出。④对光源其他方面的要求。光电测试中光源除以上几条基本要求外；还有一些具体的要求。如灯丝的结构和形状；发光面积的大小和构成；灯泡玻壳的形状和均匀性；光源发光效率和空间分布等等，这些方面都应该根据测试系统的要求给以满足。168、问答题

什么是敏感器？正确答案：将被测非电量转换为可用非电量的器件。169、填空题

光通量的单位是（），符号记作（）正确答案：流明；lm170、问答题

试述光纤的结构并分析各部分折射率的关系。正确答案：光纤由三部分组成：纤芯n1（玻璃、石英或塑料、n1最大）、包层n2（玻璃或塑料n2<n1）及外套n3.n2<n3<n1.171、填空题

红外气体分析仪的基本原理是根据物质（）特性进行工作的。正确答案：分子吸收172、名词解释

光电检测技术正确答案：是利用光电传感器实现各类检测。它将被测量的量转换成光通量，再转换成电量，并综合利用信息传送和处理技术，完成在线和自动测量173、单选

半导体结中并不存在（）。A.PN结B.PIN结C.肖特基结D.光电结正确答案：D174、问答题

简述光生伏特效应与光电导效应的区别？正确答案：光生伏特效应是少数载流子导电的光电效应，而光电导效应是多数载流子导电的光电效应。175、填空题

自由载流子型光电导指是（）的半导体材料正确答案：有很高迁移率176、问答题

什么是雪崩倍增效应？正确答案：雪崩光电二极管工作时外加高反向偏压（约100~150V），在PN结内部形成一高电厂区，入射光功率产生的电子空穴对经过高电场区时不断被加速而获得很高的能量，这些高能量的电子或空穴对在运动过程中与价带中的束缚电子碰撞，使晶格中的原子电离，产生新的电子空穴对，新的电子空穴对受到同样加速运动，又与原子碰撞电离，产生电子空穴对，称为二次电子空穴对。如此重复，使载流子和反向光生电流迅速增大，这个物理过程称为雪崩倍增效应。177、单选

费米能级Ef的意义是电子占据率为（）时所对应的能级。A.0；B.0.1；C.0.2；D.0.5；正确答案：D178、单选

下面哪个不属于摄像管的功能（）。A.光电变换B.电荷积累C.扫描输出D.信号变换正确答案：D179、填空题

温度升高时，半导体热敏电阻的阻值（），金属电阻值（）。正确答案：减少；增加180、问答题

光电三极管集电极的作用？正确答案：光敏三极管的工作有两个过程：一是光电转换；二是光电流放大。光电转换过程是在集基结内进行，与一般光电二极管相同。181、填空题

NEA与PEA的区别在于经特殊处理后，其（）电子亲和势为负值正确答案：有效的182、填空题

太赫兹波辐射是对一个特定波段的电磁辐射的统称，命名来源于（），在电磁波谱中位于（）和（）之间。正确答案：振荡频率；微波；辐射；红外183、问答题

举例说明补偿测量方法的原理？正确答案：补偿测量法是通过调整一个或几个与被测物理量有已知平衡关系（或已知其值）的同类标准物理量，去抵消（或补偿）被测物理量的作用，使系统处于补偿或平衡状态。处于补偿状态的测量系统，被测量与标准量具有确定的关系，由此可测得被测量值，这种方法称为补偿法。184、单选

在光电倍增管中，产生二次电子发射的是（）。A.阴极B.阳极C.倍增极D.玻璃窗正确答案：C185、填空题

太阳光谱相当于（）K的黑体辐射正确答案：5900186