光電技術(shù)試題

光電技術(shù)自動(dòng)成卷系統(tǒng)單選題（10題，20分）；簡答題（5題，40分）；綜合題（1題，15分）；計(jì)算題（1題，10分）；設(shè)計(jì)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(guān)檢測理論B.互相關(guān)檢測理論C.直接探測量子限理論D.相干探測原理A.自相關(guān)檢測理論B.互相關(guān)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(yīng)用系統(tǒng)為典型的相干探測應(yīng)用實(shí)例A.照相機(jī)自動(dòng)曝光B.飛行目標(biāo)紅外輻射探測C.激光陀螺測量轉(zhuǎn)動(dòng)角速度D.子彈射擊鋼板閃光測量A.照相機(jī)自動(dòng)曝光B.飛行目標(biāo)紅外輻射探測C.激光陀螺測量轉(zhuǎn)動(dòng)角速度D.子彈射擊鋼板閃光測量3、依據(jù)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A.光電二極管B.光電三極管C.光電倍增管D.光電池4、對(duì)于P型半導(dǎo)體來說，以下說法不正確的是A.空穴為多子，電子為少子B.能帶圖中費(fèi)米能級(jí)靠近價(jià)帶頂A.空穴為多子，電子為少子B.能帶圖中費(fèi)米能級(jí)靠近價(jià)帶頂C.光照時(shí)內(nèi)部不可能產(chǎn)生本征吸收D.弱光照時(shí)載流子壽命與熱平衡時(shí)空穴濃度成反比D.弱光照時(shí)載流子壽命與熱平衡時(shí)空穴濃度成反比5、在飛輪轉(zhuǎn)速和方向的光電測量系統(tǒng)中，若光源采用激光二極管，激光波長632nm，輸出光調(diào)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(tǒng)可以消除光敏電阻哪些噪聲的影響？f噪聲，熱噪聲B.產(chǎn)生-復(fù)合噪聲，熱噪聲C.產(chǎn)生-復(fù)合噪聲，熱噪聲f噪聲，產(chǎn)生-復(fù)合噪聲f噪聲，熱噪聲B.產(chǎn)生-復(fù)合噪聲，熱噪聲C.產(chǎn)生-復(fù)合噪聲，熱噪聲f噪聲，產(chǎn)生-復(fù)合噪聲6、在非相干探測系統(tǒng)中檢測器能響應(yīng)光波的波動(dòng)性質(zhì)，輸出的電信號(hào)間接表征光波的振幅、頻率和相6、在非相干探測系統(tǒng)中檢測器能響應(yīng)光波的波動(dòng)性質(zhì)，輸出的電信號(hào)間接表征光波的振幅、頻率和相B.檢測器只響應(yīng)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B.檢測器只響應(yīng)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(guān)于半導(dǎo)體對(duì)光的吸收，下列說法正確的是A.半導(dǎo)體非本征吸收時(shí)，產(chǎn)生電子一空穴對(duì)B.雜質(zhì)半導(dǎo)體本材料不會(huì)發(fā)生本征吸收C.半導(dǎo)體對(duì)光的吸收與入射光波長有關(guān)D.非本征吸收時(shí)，吸收的能量全部轉(zhuǎn)換為材料的熱能A.半導(dǎo)體非本征吸收時(shí)，產(chǎn)生電子一空穴對(duì)B.雜質(zhì)半導(dǎo)體本材料不會(huì)發(fā)生本征吸收C.半導(dǎo)體對(duì)光的吸收與入射光波長有關(guān)D.非本征吸收時(shí)，吸收的能量全部轉(zhuǎn)換為材料的熱能8、下列關(guān)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(yīng)D.兩者均基于光熱效應(yīng)9、下列哪一種探測器的積分靈敏度定標(biāo)時(shí)，要用到色溫2856K的白熾燈標(biāo)準(zhǔn)光源A.熱電偶B.碲鎘汞紅外探測器D.熱釋電探測器A.熱電偶B.碲鎘汞紅外探測器D.熱釋電探測器10、克爾盒工作的基礎(chǔ)是某些光學(xué)介質(zhì)的A.電光效應(yīng)B.磁光效應(yīng)C.聲光效應(yīng)D.以上都不是A.電光效應(yīng)B.磁光效應(yīng)C.聲光效應(yīng)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(yīng)主要有哪幾類？每類有哪些典型效應(yīng)？2、試說明熱釋電攝像管中的斬光器的作用。當(dāng)斬光器的微電機(jī)出現(xiàn)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變慢故障時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?3、要對(duì)光載波的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制，可用的方法有哪些？4、什么要對(duì)單元光電信號(hào)進(jìn)行二值化處理?單元光電信號(hào)二值化處理方法有幾種?各有什么特點(diǎn)?對(duì)序列光電信號(hào)進(jìn)行二值化處理的意義有哪些?5、舉例說明對(duì)光載波進(jìn)行外調(diào)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，光電技術(shù)在紅外波段信號(hào)的探測受到了限制，稱為紅外背景限。能夠達(dá)到該極限值的光子探測器稱為背景限光子探測器（BackgroundLimitedPhotodetector，簡稱BLIP）。試用黑體輻射的有關(guān)定律解釋為什么存在紅外背景限？計(jì)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a的圓錐內(nèi)所發(fā)射的輻射能通量。設(shè)計(jì)題（共1道，15分）設(shè)計(jì)一個(gè)利用參考探測器測量硅光電池光譜響應(yīng)特性的光電系統(tǒng)，利用該測量系統(tǒng)能夠得到硅光電池的（相對(duì)）光譜響應(yīng)特性曲線。應(yīng)該選擇什么類型的探測器作為參考（標(biāo)準(zhǔn)）探測器？為什么？（5分）除了白熾燈、參考（標(biāo)準(zhǔn)）探測器外，還需要哪些部件或者設(shè)備？（5分）畫出測量系統(tǒng)示意圖。（5分）光電技術(shù)自動(dòng)成卷系統(tǒng)單選題（10題，20分）；簡答題（5題，40分）；綜合題（1題，15分）；計(jì)算題（1題，10分）；設(shè)計(jì)題（1題，15分）選擇題（共10道，每題2分）1、PMT積分靈敏度定標(biāo)時(shí)，要用到的標(biāo)準(zhǔn)光源為r積分靈敏度定標(biāo)時(shí)，要用到的標(biāo)準(zhǔn)光源為r積分靈敏度定標(biāo)時(shí)，要用到的標(biāo)準(zhǔn)光源為rC.色溫2856K標(biāo)準(zhǔn)白熾燈r激光二極管2、有關(guān)熱電探測器，下面的說法哪項(xiàng)是不正確的

A.有關(guān)熱電探測器，下面的說法哪項(xiàng)是不正確的A.有關(guān)熱電探測器，下面的說法哪項(xiàng)是不正確的B?響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)器件吸收光子的能量，使其中的非傳導(dǎo)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)電子各種波長的輻射對(duì)于器件的響應(yīng)都有貢獻(xiàn)3、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IRFPA低1個(gè)量級(jí)以上r探測器陣列r多晶硅熱電堆陣列r探測器陣列r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(shí)現(xiàn)相位變化r改變測量光路幾何長度r在測量光路中插入玻璃板r改變輸入光的光強(qiáng)r移動(dòng)測量光路反射鏡5、對(duì)于P型半導(dǎo)體來說，以下說法正確的是r電子為多子r空穴為少子廠C.在能帶圖中施主能級(jí)靠近于導(dǎo)帶底D.在能帶圖中受主能級(jí)靠近于價(jià)帶頂6、PAL電視制式，哪組參數(shù)是不正確的:A.場周期20A.場周期20ms，幀頻為25Hz行頻15625Hz,行周期64msrc.幀頻為50Hz,載頻帶寬為rD.隔行掃描，每幀掃描行數(shù)為625行7、光源的光譜特性反映的是它的輻通量與的關(guān)系。r、亠波長r角度rc.輸入電流rD.發(fā)光面積8、光電導(dǎo)探測器與其它光探測器相比，下列說法那種是不正確的r光譜響應(yīng)范圍相當(dāng)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(yuǎn)紅外波段甚至極遠(yuǎn)紅外的光譜響廠B.工作電流大，可達(dá)數(shù)毫安；廠C.在強(qiáng)光弱光照射下，光電轉(zhuǎn)換線性度均好；rD.靈敏度高，光電導(dǎo)增益可大于1。9、對(duì)于光敏電阻，下列說法不正確的是：r弱光照下，光電流與照度之間具有良好的線性關(guān)系廠B.弱光照下，光電流與照度之間具有良好的線性關(guān)系rc.光敏電阻具有前歷效應(yīng)r、^D.光敏電阻光譜特性的峰值波長，低溫時(shí)向長波方向移動(dòng)10、泡克耳斯效應(yīng)屬于:電光效應(yīng)B.磁光效應(yīng)B.磁光效應(yīng)聲光效應(yīng)廠D.以上都不是簡答題（共5道，每題8分）1、試述輻射調(diào)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(guān)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(duì)CCD器件制冷消除胖零電荷嗎？5、為了探測一個(gè)二維空間的光學(xué)目標(biāo)，你有哪些技術(shù)措施？這些技術(shù)措施各有什么特點(diǎn)？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(jì)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(xué)目標(biāo)，如黑土或者坦克，上述計(jì)算結(jié)果會(huì)有怎樣的變化？計(jì)算題（共1道，10分）（1）已知Si-PIN光電二極管的量子效率耳=，波長入=“m，計(jì)算它的響應(yīng)度。（2）已知Ge-PIN光電二極管的量子效率n=，波長入=um，計(jì)算它的響應(yīng)度。設(shè)計(jì)題（共1道，15分）設(shè)計(jì)一個(gè)檢測園柱體工件的光電系統(tǒng)。要求：1、畫出檢測框圖；2、簡述工作原理光電技術(shù)自動(dòng)成卷系統(tǒng)單選題（10題，20分）；簡答題（5題，40分）；綜合題（1題，15分）；計(jì)算題（1題，10分）；設(shè)計(jì)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(shí)需加100-200V的高反壓

光電二極管光電二極管雪崩光電二極管光電三極管2、2、下列關(guān)于探測器的噪聲，說法不正確的是通過提高探測器的工作頻率可以降低1/f噪聲通過一定的措施可以完全消除散粒噪聲探測器的噪聲越小，其可探測的信號(hào)越弱降低探測器的工作溫度可以減小探測器的熱噪聲3、3、在非相干探測系統(tǒng)中檢測器能響應(yīng)光波的波動(dòng)性質(zhì)，輸出的電信號(hào)間接表征光波的振幅、頻率和相檢測器只響應(yīng)入射其上的平均光功率具有空間濾波能力具有光譜濾波能力4、某檢測電路的帶寬為10KHz,4、5、下列關(guān)于熱電偶和熱電堆的說法不正確的是熱電堆的測量誤差比熱電偶小66、熱電堆的測量分辨率比熱電偶高熱電堆的光電靈敏度比熱電偶高兩者均基于光熱效應(yīng)下列探測器中可用于光子計(jì)數(shù)器的是熱釋電探測器光敏電阻光電二極管光電倍增管7、7、以下關(guān)于IRFA器件說法不正確的是可以探測中遠(yuǎn)紅外的光學(xué)圖像光子探測器陣列IRFPA在使用時(shí)不需要利用制冷器是一類用于凝視型熱成像系統(tǒng)的面陣成像器件可由Si光電探測器陣列和CCD構(gòu)成8、設(shè)調(diào)幅光波的載波頻率為5kHz，調(diào)制信號(hào)的頻率為100Hz8、HzHzkHz9、對(duì)于低壓汞燈和白熾燈光譜，下列說法正確的是廠A.對(duì)于低壓汞燈和白熾燈光譜，下列說法正確的是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C.二者的光譜都可以用分布溫度來描述二者的光譜都可以用色溫來描述10、下列關(guān)于光調(diào)制的說法不正確的是r下列關(guān)于光調(diào)制的說法不正確的是r下列關(guān)于光調(diào)制的說法不正確的是r下列關(guān)于光調(diào)制的說法不正確的是利用光信號(hào)調(diào)制技術(shù)可以提高系統(tǒng)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(duì)光載波的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制，可用的方法有哪些？3、什么要對(duì)單元光電信號(hào)進(jìn)行二值化處理?單元光電信號(hào)二值化處理方法有幾種?各有什么特點(diǎn)?對(duì)序列光電信號(hào)進(jìn)行二值化處理的意義有哪些？4、光伏探測器的響應(yīng)時(shí)間由哪些因素決定？5、光伏探測器工作在PN結(jié)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2.5m，大氣透射比，試計(jì)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(xué)目標(biāo)，如黑土或者坦克，上述計(jì)算結(jié)果會(huì)有怎樣的變化？計(jì)算題（共1道，10分）噴氣機(jī)的尾噴口可看作灰體，其反射率￡=。設(shè)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(shè)計(jì)題（共1道，15分）設(shè)計(jì)一個(gè)測量紅外誘餌（1?6“m）的光譜輻射特性的系統(tǒng)。要求：解釋光譜輻射特性，并指明有哪幾種可行的測量方法畫出選擇的檢測框圖，指明主要的儀器設(shè)備名稱及作用；簡述工作原理

光電技術(shù)自動(dòng)成卷系統(tǒng)單選題（10題，20分）；簡答題（5題，40分）；綜合題（1題，15分）；計(jì)算題（1題，10分）；

設(shè)計(jì)題（1題，15分）選擇題（共10道，每題2分）1、鎖相放大器有三個(gè)主要組成部分，下面哪個(gè)部分不是其組成部分r光波的幅度大小，變化頻率或變化相位上r光通量的幅度大小，變化頻率或變化相位上r參考光信號(hào)通道上r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(biāo)r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(biāo)r紅外熱像儀r丄可見光CCD相機(jī)光電倍增管3、克爾盒工作的基礎(chǔ)是某些光學(xué)介質(zhì)的電光效應(yīng)磁光效應(yīng)C.聲光效應(yīng)

C.聲光效應(yīng)4、5、D.4、5、D.以上都不是光敏電阻的暗電導(dǎo)為2S（西門子），在200LX的光照下亮暗電導(dǎo)之比為100:1光電導(dǎo)為:在光與半導(dǎo)體相互作用的過程中，下列說法正確的是同一半導(dǎo)體對(duì)不同波長的光具有相同的吸收系數(shù)任一波長的光照射在半導(dǎo)體上都可以產(chǎn)生電子-空穴對(duì)在雜質(zhì)半導(dǎo)體中不可能發(fā)生本征吸收通過在半導(dǎo)體的端面加諧振腔可以提高半導(dǎo)體對(duì)光的吸收6、下列光電器件，哪種器件正常工作時(shí)需加100-200V6、光電二極管光電二極管雪崩光電二極管光電三極管7、7、下列關(guān)于探測器的噪聲，說法不正確的是通過提高探測器的工作頻率可以降低1/f噪聲通過一定的措施可以完全消除散粒噪聲探測器的噪聲越小，其可探測的信號(hào)越弱降低探測器的工作溫度可以減小探測器的熱噪聲8、依據(jù)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A.光電二極管光電三極管廠C.光電倍增管rD.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(shè)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(jì)數(shù)器的是r熱釋電探測器r光敏電阻r光電二極管廠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(yīng)用在哪些方面?為什么計(jì)算機(jī)系統(tǒng)常采用光電耦合器件？4、什么叫黑體？絕對(duì)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(guān)？一個(gè)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(qiáng)？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(jì)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(xué)目標(biāo)，如黑土或者坦克，上述計(jì)算結(jié)果會(huì)有怎樣的變化？計(jì)算題（共1道，10分）假設(shè)調(diào)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(diào)幅波的表達(dá)式'帶寬及調(diào)制度。設(shè)計(jì)題（共1道，15分）利用你學(xué)過的光電技術(shù)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)測量光學(xué)介質(zhì)折射率的光電系統(tǒng)。要求：1.畫出檢測框圖；2?簡述工作原理；3.導(dǎo)出光學(xué)介質(zhì)折射率表達(dá)式。光電技術(shù)自動(dòng)成卷系統(tǒng)單選題（10題，20分）；簡答題（5題，40分）；綜合題（1題，15分）；計(jì)算題（1題，10分）；

設(shè)計(jì)題（1題，15分）選擇題（共10道，每題2分）1、光學(xué)外差探測與直接探測相比，外差探測有許多突出的特點(diǎn)，下列說法中不正確的是：C亠探測靈敏度咼r有空間濾波能力r有光譜濾波能力r參與混頻的信號(hào)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

A.開路B.自偏置B.自偏置零伏偏置r宀g反向偏置3、一支He-Ne激光器輸出的m波長激光光譜屬于rA.近紅外波段rB?中紅外波段r_遠(yuǎn)紅外波段r可見光波段4、下列探測器中，的光敏元件電阻會(huì)因光敏元件吸收光輻射能量'溫度升高而發(fā)生變熱電偶r熱電堆r_測輻射熱計(jì)r熱釋電探測器5、下列關(guān)于光電成像器件的說法，那種是不正確的r光電成像器件是一類能夠輸出圖像信息的功能器件；r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；r攝像型光電成像器件輸出一維時(shí)序電信號(hào)，而且能夠直接顯示圖像信自.心、J器件。r自.心、J器件。微通道板像增強(qiáng)器是一種能夠?qū)⒘炼群艿偷墓鈱W(xué)圖像增強(qiáng)到足夠亮度的成像6、下列幾種熱探測器中，只能探測交流光信號(hào)的是A.熱電偶B.熱電堆測輻射熱計(jì)廠D.熱釋電探測器7、有關(guān)熱電探測器，下面的說法哪項(xiàng)是不正確的r光譜響應(yīng)范圍從紫外到紅外幾乎都有相同的響應(yīng)r亠B?響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)廠C.器件吸收光子的能量，使其中的非傳導(dǎo)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)電子r各種波長的輻射對(duì)于器件的響應(yīng)都有貢獻(xiàn)8、下列不屬于光電倍增管特性的是：廠A.增益高r響應(yīng)速度快rc.體積小具有光譜選擇性9、鎖相放大器有