光電技術(shù)試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種器件屬于光電探測器（）A.發(fā)光二極管B.激光器C.光電倍增管D.太陽能電池2.光通量的單位是（）A.坎德拉B.流明C.勒克斯D.瓦特3.硅光電池的工作原理基于（）A.光電導(dǎo)效應(yīng)B.光生伏特效應(yīng)C.外光電效應(yīng)D.光磁電效應(yīng)4.下列哪種光的波長最長（）A.紅光B.綠光C.藍(lán)光D.紫光5.光電探測器的響應(yīng)時間指的是（）A.從光照開始到輸出信號達(dá)到最大值所需的時間B.從光照結(jié)束到輸出信號降為零所需的時間C.光照開始到輸出信號上升到最大值的10%所需的時間D.光照開始到輸出信號上升到最大值的90%所需的時間6.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小7.以下不是常用的光學(xué)材料的是（）A.玻璃B.塑料C.金屬D.晶體8.激光的特性不包括（）A.高亮度B.高方向性C.高單色性D.高散射性9.光電器件的噪聲來源不包括（）A.熱噪聲B.散粒噪聲C.環(huán)境噪聲D.產(chǎn)生-復(fù)合噪聲10.光纖通信中常用的光波長是（）A.850nmB.1310nmC.1550nmD.以上都是二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于外光電效應(yīng)的光電器件有（）A.光電管B.光電倍增管C.光敏電阻D.光電池2.光的基本特性包括（）A.波動性B.粒子性C.反射性D.折射性3.影響光電探測器性能的因素有（）A.溫度B.光照強(qiáng)度C.噪聲D.響應(yīng)時間4.以下哪些是光纖的優(yōu)點（）A.傳輸損耗低B.抗電磁干擾C.容量大D.成本低5.常用的光學(xué)儀器有（）A.顯微鏡B.望遠(yuǎn)鏡C.光譜儀D.干涉儀6.激光產(chǎn)生的條件包括（）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布B.光學(xué)諧振腔C.合適的工作物質(zhì)D.外界激勵源7.光電器件的應(yīng)用領(lǐng)域有（）A.通信B.醫(yī)療C.工業(yè)檢測D.航空航天8.光電成像系統(tǒng)主要由（）組成A.光學(xué)成像系統(tǒng)B.光電轉(zhuǎn)換器件C.信號處理系統(tǒng)D.顯示系統(tǒng)9.衡量光電器件性能的參數(shù)有（）A.靈敏度B.響應(yīng)度C.線性度D.分辨率10.光的調(diào)制方式有（）A.強(qiáng)度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制D.偏振調(diào)制三、判斷題（每題2分，共20分）1.所有物體都會發(fā)射紅外線。（）2.光電池在無光照時也有電流輸出。（）3.激光是一種自然光。（）4.光電探測器的響應(yīng)度越高，其性能越好。（）5.光纖只能傳輸可見光。（）6.光敏電阻的響應(yīng)速度比光電二極管快。（）7.光學(xué)系統(tǒng)的分辨率只與物鏡的口徑有關(guān)。（）8.光在真空中的傳播速度是恒定的。（）9.光電倍增管的放大倍數(shù)可以無限增大。（）10.熱噪聲是光電器件中不可避免的噪聲。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述光電效應(yīng)的分類及各自特點。答：光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)）。外光電效應(yīng)是光照使電子逸出物體表面；光電導(dǎo)效應(yīng)是光照使半導(dǎo)體電導(dǎo)率變化；光生伏特效應(yīng)是光照使半導(dǎo)體產(chǎn)生電動勢。2.簡述光纖通信的基本原理。答：光纖通信利用光的全反射原理，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纖進(jìn)行傳輸。在發(fā)送端，電信號調(diào)制到光載波上，經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩?，再由光探測器將光信號還原為電信號。3.說明激光的產(chǎn)生過程。答：首先外界激勵源使工作物質(zhì)實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，形成增益介質(zhì)。然后在光學(xué)諧振腔內(nèi)，受激輻射產(chǎn)生的光子在腔內(nèi)來回反射，不斷放大，滿足一定條件后，從諧振腔輸出激光。4.列舉兩種提高光電探測器信噪比的方法。答：一是降低探測器的工作溫度，減少熱噪聲；二是采用合適的信號處理技術(shù)，如鎖相放大技術(shù)，抑制噪聲，提高有用信號比例。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論光電技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用前景。答：光電技術(shù)在智能家居中前景廣闊?？捎糜谥悄苷彰?，根據(jù)環(huán)境光自動調(diào)節(jié)亮度；還能用于門窗傳感器、人體感應(yīng)設(shè)備等，實現(xiàn)自動控制。能提升家居的便捷性、舒適性和節(jié)能性，市場潛力大。2.分析光電探測器的發(fā)展趨勢。答：發(fā)展趨勢是高靈敏度、高響應(yīng)速度、低噪聲、小型化和集成化。不斷研發(fā)新的材料和工藝，以滿足通信、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域?qū)怆娞綔y器日益增長的高性能需求。3.探討如何提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量。答：可采用波分復(fù)用技術(shù)，在一根光纖中同時傳輸多個不同波長的光信號；提高單通道的傳輸速率，研發(fā)更高速的光電器件和調(diào)制解調(diào)技術(shù)；優(yōu)化光纖性能，降低傳輸損耗。4.說說光電技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用及意義。答：應(yīng)用于太陽能光伏發(fā)電，將光能轉(zhuǎn)化為電能。意義在于提供清潔可再生能源，減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，緩解能源危機(jī)，降低環(huán)境污染，推動可持續(xù)能源發(fā)展。答案一、單項選擇題1.C2.B3.B4.A5.D6.B7.C8.D9.C10.D二、多項選擇題1.AB2.AB3.ABCD4.ABC