光電器件技術(shù)考試題庫及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種光電器件基于外光電效應(yīng)工作？（）A.光電二極管B.光電倍增管C.光敏電阻D.光電池2.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而（）A.增大B.減小C.不變D.不確定3.光電池在無光照時(shí)的狀態(tài)稱為（）A.開路B.短路C.暗態(tài)D.亮態(tài)4.光電二極管工作時(shí)通常處于（）A.正向偏置B.反向偏置C.零偏置D.任意偏置5.以下哪種光電器件響應(yīng)速度最快？（）A.光敏電阻B.光電二極管C.光電池D.光電三極管6.激光產(chǎn)生的必要條件不包括（）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布B.光學(xué)諧振腔C.泵浦源D.高反射率鏡片7.發(fā)光二極管的發(fā)光顏色取決于（）A.材料B.電流大小C.電壓大小D.環(huán)境溫度8.光耦合器的主要作用是（）A.信號放大B.信號轉(zhuǎn)換C.電氣隔離D.信號調(diào)制9.以下哪種探測器常用于紅外探測？（）A.硅光電二極管B.鍺光電二極管C.熱釋電探測器D.雪崩光電二極管10.光電器件的量子效率是指（）A.輸出光功率與輸入光功率之比B.產(chǎn)生的光電流與入射光功率之比C.產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光子數(shù)之比D.輸出電信號強(qiáng)度與輸入光信號強(qiáng)度之比答案：1.B2.B3.C4.B5.B6.D7.A8.C9.C10.C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于內(nèi)光電效應(yīng)的光電器件有（）A.光電二極管B.光電三極管C.光敏電阻D.光電池2.影響光敏電阻性能的因素有（）A.光照強(qiáng)度B.溫度C.材料D.濕度3.光電池的特性參數(shù)包括（）A.開路電壓B.短路電流C.轉(zhuǎn)換效率D.響應(yīng)時(shí)間4.光電二極管的主要特性有（）A.光譜特性B.伏安特性C.頻率特性D.溫度特性5.激光的特性包括（）A.高方向性B.高單色性C.高相干性D.高亮度6.發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)有（）A.功耗低B.壽命長C.響應(yīng)速度快D.亮度高7.光耦合器的組成部分通常有（）A.發(fā)光元件B.受光元件C.隔離層D.信號處理電路8.常見的光探測器按工作原理可分為（）A.光電導(dǎo)探測器B.光伏探測器C.光熱探測器D.量子探測器9.提高光電器件響應(yīng)速度的方法有（）A.減小器件尺寸B.優(yōu)化材料性能C.降低工作溫度D.改進(jìn)電路設(shè)計(jì)10.光電器件在以下哪些領(lǐng)域有應(yīng)用（）A.通信B.醫(yī)療C.工業(yè)檢測D.安防監(jiān)控答案：1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABC7.AB8.ABC9.ABD10.ABCD三、判斷題（每題2分，共20分）1.光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。（）2.光敏電阻的響應(yīng)時(shí)間一般比光電二極管長。（）3.光電池工作時(shí)不需要外加偏置電壓。（）4.光電二極管的反向電流隨光照強(qiáng)度增大而減小。（）5.激光是自發(fā)輻射產(chǎn)生的光。（）6.發(fā)光二極管正向電流越大，發(fā)光越亮。（）7.光耦合器可以實(shí)現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號的隔離傳輸。（）8.熱釋電探測器對恒定的紅外輻射有響應(yīng)。（）9.光電器件的線性度越好，其對信號的轉(zhuǎn)換精度越高。（）10.光電器件的性能只與器件本身有關(guān)，與使用環(huán)境無關(guān)。（）答案：1.√2.√3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.×四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)的區(qū)別。答案：外光電效應(yīng)是指光照射在金屬表面，使電子逸出金屬表面的現(xiàn)象；內(nèi)光電效應(yīng)是指光照射在半導(dǎo)體等材料內(nèi)部，使材料電學(xué)性質(zhì)改變的現(xiàn)象，如產(chǎn)生光電導(dǎo)或光生伏特效應(yīng)。二者主要區(qū)別在于是否有電子逸出材料表面。2.說明光電二極管的工作原理。答案：光電二極管工作在反向偏置狀態(tài)，當(dāng)有光照射時(shí)，光子激發(fā)產(chǎn)生電子-空穴對，在內(nèi)電場作用下，電子和空穴分別向兩極運(yùn)動，形成光電流，光電流大小與光照強(qiáng)度有關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。3.簡述激光產(chǎn)生的三個(gè)基本條件及其作用。答案：三個(gè)條件為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布、光學(xué)諧振腔、泵浦源。粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布提供光放大；光學(xué)諧振腔選頻并形成穩(wěn)定振蕩；泵浦源為實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)提供能量，不斷補(bǔ)充激活介質(zhì)的粒子數(shù)。4.列舉光電器件在通信領(lǐng)域的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例及原理。答案：光纖通信中，光發(fā)射機(jī)用發(fā)光二極管或激光二極管將電信號轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)射；光接收機(jī)用光電二極管將光信號轉(zhuǎn)換回電信號。利用光電器件實(shí)現(xiàn)電-光、光-電轉(zhuǎn)換，保證信號可靠傳輸。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論如何根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的光電器件。答案：需考慮響應(yīng)速度，高速通信選響應(yīng)快的光電二極管等；看靈敏度，弱光檢測選高靈敏度器件；關(guān)注光譜特性，與光源匹配；還要考慮成本、尺寸、穩(wěn)定性等因素，綜合權(quán)衡以滿足實(shí)際需求。2.談?wù)劰怆娖骷夹g(shù)發(fā)展對現(xiàn)代生活的影響。答案：在通信上實(shí)現(xiàn)高速大容量傳輸；在醫(yī)療領(lǐng)域用于檢測、成像等；在安防提供監(jiān)控保障；在消費(fèi)電子使設(shè)備更智能便捷。改變了人們的溝通、醫(yī)療、生活安全及娛樂等多方面，推動社會進(jìn)步。3.分析光電器件在工業(yè)自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢。答案：非接觸測量，不損傷被測物；精度高，能準(zhǔn)確檢測微小變化；響應(yīng)速度快，適應(yīng)高速生產(chǎn)；抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定；可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸和控制，便