光電技術(shù)考試題及答案光電技術(shù)考試試卷一、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.以下哪種器件不屬于光電探測(cè)器？（）A.光電二極管B.發(fā)光二極管C.雪崩光電二極管D.光電倍增管2.光在真空中的傳播速度是（）A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×10?m/sD.3×101?m/s3.以下關(guān)于激光的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.高亮度B.高方向性C.高單色性D.高發(fā)散性4.光纖通信中常用的三個(gè)低損耗窗口的波長(zhǎng)是（）A.0.85μm、1.31μm、1.55μmB.0.85μm、1.21μm、1.55μmC.0.95μm、1.31μm、1.55μmD.0.95μm、1.21μm、1.55μm5.光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)，以下屬于內(nèi)光電效應(yīng)的是（）A.光電管B.光電倍增管C.光敏電阻D.真空光電二極管6.以下哪種調(diào)制方式不屬于光調(diào)制的分類(lèi)（）A.強(qiáng)度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制D.電壓調(diào)制7.半導(dǎo)體激光器的工作原理是（）A.受激吸收B.自發(fā)輻射C.受激輻射D.熱輻射8.以下關(guān)于CCD（電荷耦合器件）的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.可以用于圖像傳感器B.是一種半導(dǎo)體器件C.不能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)D.具有光電轉(zhuǎn)換功能9.光的干涉現(xiàn)象是由于（）A.光的波動(dòng)性B.光的粒子性C.光的折射D.光的反射10.以下哪種材料常用于制作光纖（）A.石英玻璃B.塑料C.金屬D.陶瓷二、填空題（每題3分，共30分）1.光的傳播遵循______定律、______定律和______定律。2.光電探測(cè)器的主要性能參數(shù)有______、______、______等。3.激光產(chǎn)生的三個(gè)必要條件是______、______和______。4.光纖的結(jié)構(gòu)一般由______、______和______組成。5.常見(jiàn)的光調(diào)制方法有______調(diào)制、______調(diào)制和______調(diào)制。6.外光電效應(yīng)器件工作的理論基礎(chǔ)是______方程。7.半導(dǎo)體光電二極管在______偏置狀態(tài)下工作。8.光的偏振態(tài)有______、______和______三種。9.熱釋電探測(cè)器是基于晶體的______效應(yīng)工作的。10.光纖通信系統(tǒng)主要由______、______和______三部分組成。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)的概念，并說(shuō)明外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)的區(qū)別。2.說(shuō)明光纖通信的優(yōu)點(diǎn)。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.已知一光電探測(cè)器的響應(yīng)度為0.5A/W，當(dāng)入射光功率為2mW時(shí)，求輸出光電流。2.某光纖的損耗系數(shù)為0.2dB/km，若輸入光功率為1mW，傳輸50km后，輸出光功率為多少？答案一、單項(xiàng)選擇題1.B。發(fā)光二極管是將電能轉(zhuǎn)化為光能的器件，不屬于光電探測(cè)器。2.C。光在真空中的傳播速度是3×10?m/s。3.D。激光具有高亮度、高方向性、高單色性的特點(diǎn)，而不是高發(fā)散性。4.A。光纖通信中常用的三個(gè)低損耗窗口的波長(zhǎng)是0.85μm、1.31μm、1.55μm。5.C。光敏電阻是基于內(nèi)光電效應(yīng)工作的，而光電管、光電倍增管、真空光電二極管是基于外光電效應(yīng)工作的。6.D。光調(diào)制的分類(lèi)有強(qiáng)度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制等，電壓調(diào)制不屬于光調(diào)制的分類(lèi)。7.C。半導(dǎo)體激光器的工作原理是受激輻射。8.C。CCD可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)，它常用于圖像傳感器，是一種半導(dǎo)體器件，具有光電轉(zhuǎn)換功能。9.A。光的干涉現(xiàn)象是由于光的波動(dòng)性。10.A。石英玻璃常用于制作光纖。二、填空題1.直線傳播；反射；折射2.響應(yīng)度；量子效率；噪聲等效功率3.激勵(lì)能源；增益介質(zhì)；光學(xué)諧振腔4.纖芯；包層；涂覆層5.強(qiáng)度；頻率；相位6.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)7.反向8.線偏振；圓偏振；橢圓偏振9.熱釋電10.光發(fā)射機(jī)；光纖；光接收機(jī)三、簡(jiǎn)答題1.光電效應(yīng)的概念：當(dāng)光照射到某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)的現(xiàn)象。外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)的區(qū)別：外光電效應(yīng)是指在光的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象，也稱(chēng)為光電發(fā)射效應(yīng)，其產(chǎn)生的條件是光子能量大于材料的逸出功，常見(jiàn)的外光電效應(yīng)器件有光電管、光電倍增管等。內(nèi)光電效應(yīng)是指光照射在半導(dǎo)體材料上，材料中處于價(jià)帶的電子吸收光子能量后，越過(guò)禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶，從而使材料中導(dǎo)帶內(nèi)的電子和價(jià)帶內(nèi)的空穴濃度增加，材料的導(dǎo)電性增強(qiáng)的現(xiàn)象，內(nèi)光電效應(yīng)又可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)，常見(jiàn)的內(nèi)光電效應(yīng)器件有光敏電阻、光電二極管、光電池等。2.通信容量大：光纖的帶寬很寬，理論上可以傳輸?shù)男畔⒘糠浅４?，能夠滿(mǎn)足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，如可以同時(shí)傳輸大量的語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)。傳輸損耗低：光纖具有極低的傳輸損耗，在長(zhǎng)距離通信中，不需要像傳統(tǒng)電纜那樣頻繁設(shè)置中繼站，降低了建設(shè)和維護(hù)成本。抗干擾能力強(qiáng)：光纖是由石英等材料制成的絕緣體，不受電磁干擾和射頻干擾的影響，信號(hào)傳輸質(zhì)量高，可靠性好，適用于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境，如變電站、鐵路等場(chǎng)所。保密性好：光信號(hào)在光纖中傳輸，不易泄漏，很難被竊聽(tīng)，保證了通信的安全性。重量輕、體積?。汗饫w的直徑小、重量輕，便于鋪設(shè)和安裝，尤其在空間有限的地方，如建筑物內(nèi)部、飛機(jī)、衛(wèi)星等，優(yōu)勢(shì)明顯。原材料豐富：制造光纖的主要材料是石英砂，地球上儲(chǔ)量豐富，成本相對(duì)較低。四、計(jì)算題1.根據(jù)響應(yīng)度的定義公式\(R=\frac{I}{P}\)（其中\(zhòng)(R\)為響應(yīng)度，\(I\)為輸出光電流，\(P\)為入射光功率）。已知\(R=0.5A/W\)，\(P=2mW=2\times10^{-3}W\)。則\(I=R\timesP=0.5\times2\times10^{-3}=1\times10^{-3}A=1mA\)。2.光纖損耗的計(jì)算公式為\(L=\alphaL_0\)（其中\(zhòng)(L\)為總損耗，\(\alpha\)為損耗系數(shù)，\(L_0\)為光纖長(zhǎng)度），\(L=10\lg\frac{P_{in}}{P_{out}}\)（其中\(zhòng)(P_{in}\)為輸入光功率，\(P_{out}\)為輸出光功率）。已知\(\alpha=0.2dB/km\)，\(L_0=50km\)，則總損耗\(L=\alphaL_0=0.2\times50=10dB\)。由\(L=10\lg\frac{P_{in}}{P_{out}}\)可得\(10=10\lg\frac{1\times10^{-3}}{P