光電行業(yè)面試題及答案解析集一、選擇題（共5題，每題2分）1.以下哪種光電探測器對近紅外光響應最佳？A.硅光電二極管B.InGaAs光電二極管C.PbS光電二極管D.鍺光電二極管2.激光二極管的工作原理基于以下哪種物理效應？A.外差效應B.受激輻射C.塞貝克效應D.菲涅爾反射3.光纖通信中，色散的主要來源是？A.材料色散B.波導色散C.模式色散D.以上都是4.以下哪種材料最適合制造高功率激光器？A.石英玻璃B.鈦酸鋇晶體C.YAG晶體D.硅材料5.光電耦合器的核心功能是？A.放大信號B.隔離信號C.調制信號D.解調信號二、填空題（共5題，每題2分）1.光電倍增管的增益機制依賴于________效應。答案：二次電子發(fā)射2.光纖的數值孔徑（NA）決定了其________能力。答案：收集光3.半導體激光器的閾值電流由________和________共同決定。答案：有源區(qū)載流子濃度；光子壽命4.光電隔離器通常采用________和________復合結構。答案：光電二極管；光電晶體管5.光纖中的模式色散主要源于________的不同傳播速度。答案：不同模式三、簡答題（共5題，每題4分）1.簡述半導體激光器的三個主要工作區(qū)域及其功能。答案：-有源區(qū)：產生受激輻射光-無源區(qū)：限制光子傳播方向-摻雜區(qū)：實現電場注入和波導效應2.光纖連接時，為何需要清潔端面？答案：-污染會引入高損耗（散射和吸收）-影響端面間隙，導致傳輸損耗增加-可能形成空氣間隙，破壞光纖耦合3.解釋PIN光電二極管的工作原理及其優(yōu)缺點。答案：-工作原理：利用P-I-N結構，通過反向偏壓耗盡區(qū)收集光生載流子-優(yōu)點：響應速度快、暗電流低、線性好-缺點：帶寬受限（約GHz量級）、需要高偏壓驅動4.光通信系統(tǒng)中，色散補償技術有哪些常見方法？答案：-波分復用（WDM）技術-色散補償光纖（DCF）-色散管理模塊（DMM）5.光電探測器的主要性能指標有哪些？答案：-響應度（mW/nm）-暗電流（nA）-響應時間（ns）-帶寬（GHz）-功耗（mW）四、計算題（共3題，每題6分）1.某InGaAs光電二極管在1550nm波長下，響應度為0.8A/W。當接收功率為-20dBm時，輸出電流是多少？解：--20dBm=10^(-20/10)=10^-2W-電流=響應度×功率=0.8×10^-2=8.0μA2.光纖的色散系數為16ps/nm/km，傳輸距離為50km，求總色散是多少？解：-總色散=16×50=800ps（在1550nm下可忽略群速度影響）3.激光二極管的輸出功率隨注入電流變化如下：I=0~50mA，P=0~5mWI=50~100mA，P=5~15mW求其小信號響應度。解：-小信號響應度=ΔP/ΔI=(15-5)/(100-50)=0.2mW/mA五、論述題（共2題，每題10分）1.論述光纖放大器（EDFA）的基本原理及其在光通信系統(tǒng)中的重要性。答案：-原理：利用摻鉺光纖（EDF）作為增益介質，通過泵浦光激發(fā)鉺離子產生受激輻射，放大1550nm波段信號-重要性：-解決光信號傳輸損耗問題（>25dB/km）-實現長距離傳輸（>1000km）-使WDM復用成為可能（多波長放大）-降低系統(tǒng)功耗2.分析光電耦合器的主要技術參數及其對系統(tǒng)性能的影響。答案：-技術參數：-傳輸比（CTR）：影響信號完整性-隔離電壓：決定電氣安全等級-響應時間：限制系統(tǒng)帶寬-插入損耗：影響信號強度-影響：-高CTR確保信號傳輸質量-高隔離度避免電氣干擾-低損耗減少信號衰減答案解析選擇題解析1.BInGaAs在1.55μm附近響應峰值最高，適合光纖通信。2.B激光二極管基于受激輻射原理產生相干光。3.D色散包含材料、波導和模式色散。4.CYAG晶體（Nd:YAG）支持高功率輸出。5.B光電耦合器實現電氣隔離。填空題解析1.二次電子發(fā)射光電倍增管通過級聯倍增放大光信號。2.收集光NA越大，光纖收集光能力越強。3.有源區(qū)載流子濃度；光子壽命決定激光器閾值特性。4.光電二極管；光電晶體管形成電流路徑實現隔離。5.不同模式模式色散源于不同傳播路徑差異。簡答題解析1.半導體激光器工作區(qū)域：-有源區(qū)：載流子反轉產生受激輻射-無源區(qū)：波導限制光傳播方向-摻雜區(qū)：P型實現注入，N型限制電流擴散2.光纖連接清潔重要性：-污染物（油脂、灰塵）產生散射損耗（>40dB）-端面不平整導致間隙變化，影響耦合效率3.PIN光電二極管：-工作原理：反向偏壓耗盡層收集光子產生電子-空穴對-優(yōu)點：響應快（>1GHz）、低噪聲、線性范圍寬-缺點：帶寬受限、需要-5V驅動4.色散補償方法：-WDM：將不同波長信號分通道傳輸-DCF：高色散光纖抵消正色散-DMM：分段調整光纖參數5.光電探測器性能指標：-響應度：光功率轉電流效率-暗電流：無光照時漏電流-響應時間：暫態(tài)特性-帶寬：頻率響應范圍-功耗：驅動電路能耗計算題解析1.InGaAs光電二極管輸出電流：-轉換公式：1mW=1μW-電流=0.8×10^-2=8.0μA2.光纖色散計算：-累加效應：800ps（在1550nm無群速度影響）3.小信號響應度：-線性段斜率：ΔP/ΔI=(15-5)/(100-50)=0.2mW/mA論述題解析1.光纖放大器原理及重要性：-原理：泵浦光激發(fā)EDF中的鉺離子，通過受激輻射放大信號光-重要性：-解決石英光纖>0.2dB/km損耗（傳統(tǒng)中繼器成本高）-