光电子器件及系统习题集5
光电子器件习题
光电子器件习题第一篇：光电子器件习题题型：填空20，选择20，判断对错10，计算题20，简答题301.衡量光电子器件探测能力的参数有哪些？其中光谱响应度和响应度，最小可探测功率和探测率之间具有怎样的关系？光电器件的性能参数主要有哪些？并做简要说明2.光电效应的种类，解释什么是内光电效应，外光电效应，光电导效应，光伏效应。
何为外光电效应，何为内光电效应，分别解释其原理及利用各自原理的主要器件。
3.光敏电阻的性能特点4.影响光敏电阻光谱特性的主要有那两个因素？5.光敏电阻的光电特性，计算一个照度上会产生多大的电流，或电压。
6.试解释光生伏特效应。
主要的光伏器件有哪些？试以一种器件为例说明其工作原理。
7.2DU型光电二极管环极的作用及连接方式。
8.推导光电二极管的最小可探测功率。
9.当光的增益功率足够大时就会产生受激吸收和发射光电子的现像。
10.外光电效应的两个定律是什么，解释每个个规定。
给出一个阈值功率。
代表什么含义。
11.光电被增管的增益和那些因素有关？（倍增极材料，偏置电压）调整偏置电压时是否可以改变增益？12.影响光电倍增管的长波阈值和短波阈值分别是什么？13.光电倍增管的性能特点及特性参数的计算。
14.光电成像器件的种类。
15.热电探测器件有哪些，试简要说明各自特点。
16.17.18.19.像管的种类与功能。
微光像增强器的基本原理与结构。
摄像管功能。
单个电荷耦合器件的基本原理和信息传递过程。
D的主要特性参数。
21.如何减少传递中的电荷损失，提高转移效率？D的上下限频率特性由什么决定？23.简单画出帧场转移结构面阵CCD的结构，并说明其工作原理。
D图像传感器的附加电路有哪些？25.CMOS图像传感器单个像元的工作原理。
D图像传感器与CMOS图像传感器实现光电信息转换的相同点和不同点。
27.CMOS图像传感器芯片的基本构成。
28.比较CCD图像传感器与CMOS图像传感器不同。
29.致冷型红外成像器件主要利用黑体的什么定律来实现红外检测？30.SPRITE探测器的工作原理，（光电导效应）实现全部扫出必须满足的两个条件。
光电子材料与器件考试试题
光电子材料与器件考试试题
一、选择题：
1. 下列哪种材料不属于光电子材料？
A. 硅
B. 红宝石
C. 铜
D. 石英玻璃
2. 以下哪种器件不属于光电子器件？
A. 光电二极管
B. 晶体管
C. 激光器
D. 光纤
3. 光电二极管是将光电效应和何种效应结合成的器件？
A. 霍尔效应
B. 热电效应
C. 压电效应
D. 光电效应
4. 下列哪种光电子材料是半导体？
A. 铬
B. 镓砷化镓
C. 银
D. 铝
5. 光纤是由哪种材料制成的？
A. 红宝石
B. 石英玻璃
C. 铜
D. 铁
二、填空题：
6. 光电子器件有什么特点？__________
7. 光电效应是指材料受到光照后产生__________的现象。
8. 透明度较好的材料是做__________的好材料。
9. 激光器是一种能产生__________ 的器件。
10. 在光电子器件中，常用的探测器件有__________和__________。
三、简答题：
11. 请简要解释光电效应的原理，并说明在光电子器件中的应用。
12. 什么是激光器？请说明其结构和工作原理。
13. 光电二极管的工作原理是什么？它在哪些领域有广泛的应用？
四、计算题：
14. 某光电子器件的能带宽度为1.5 eV，若输入的光子能量为2.5 eV，求该光子被吸收后产生的电子的动能。
15. 如果一个光电子器件的反射率为30%，则透射率是多少？
以上为光电子材料与器件考试试题，祝您好运！。
光电子器件题库-8页文档资料
光电子器件题目汇总（苏政晓-LED可调光系统）1.2.RGB色彩模式工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。
3.简要介绍PWM基本原理。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，也可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。
4. 脉宽调制调光的优点。
（1）不会产生色谱偏移。
因为LED始终工作在满幅度电流和0之间。
（2）可以有极高的调光精确度。
因为脉冲波形完全可以控制到很高的精度。
（3）可以和数字控制技术相结合来进行控制。
因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号。
（4）即使在很大范围内调光，也不会发生闪烁现象。
因为不会改变恒流源的工作条件（升压比或降压比），更不可能发生过热问题。
（唐晓新-LED植物照明）5.LED植物生长灯的特征？(写出5个即可)答：（1）使用电源电压较低；（2）节能高效；（3）可发出光波较窄的单色光；（4）低发热特性的冷光源；（5）可以在极短时间内发出脉冲光,响应时间快；（6）体积小、结构紧凑、稳定性强；（7）无污染；（8）寿命长；6. 什么是光合有效辐射（PAR）？答：对植物而言，只有波长在400-700 nm 的光可用于光合作用，称为光合有效辐射(PAR)答：A.280~315nm：对形态与生理过程的影响很大；B.315~400nm：叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎伸长；C.400~520nm（蓝）：叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大；D.520~610nm（绿）：色素的吸收率很高；E.610~720nm（红）：叶绿素吸收率高，对光合作用与光周期效无显著影响；F.720~1000nm：吸收率低，刺激细胞延长，影响开花与种子发芽；＞1000nm ：转换成为热量。
（完整版）光电子技术题目与答案
（完整版）光电子技术题目与答案1) 色温是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度2) 自发跃迁是指处于高能级的粒子自发地跃迁到低能级上。
受激跃迁是指由于外界辐射场作用而产生的粒子能级间的跃迁。
3) 受激辐射下光谱线展宽的类型分为均匀展宽和非均匀展宽，其中均匀展宽有自然展宽、碰撞展宽、热振动展宽，非均匀展宽有多普勒展宽、残余应力展宽。
4) 常见的固体激光器有红宝石激光器、钕激光器、钛宝石激光器（写出两种），常见的气体激光器有He-Ne激光器、Ar激光器、CO2激光器（写出两种）。
5) 光是一种以光速运动的光子流，光子和其它基本粒子一样，具有能量、动量和质量；其静止质量为零。
6) 激光与普通光源相比具有如下明显的特点：方向性好、单色性好、相干性好、强度大7) 简述光子的基本特性。
答：1、光子能量E与光波频率v对应：E=hv2、光子具有运动质量m，m=E/c2=hv/c23、光子的动量与单色平面波矢对应：P=?k4、光子具有两种可能的独立偏振状态，对应于光波场的两个独立偏振方向5、光子具有自旋性，并且自旋量子数为整数1)声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振动，按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为拉曼-纳斯衍射，布喇格衍射两种类型。
2) 磁光效应是指外加磁场作用所引起的材料光学各项异性，法拉第磁光效应的规律（1）对于给定的介质，光振动面的旋转角与样品的长度和外加的磁感应强度成正比（2）光的传播方向反转时，法拉第旋转的左右方向互换。
3) 电致折射率变化是指晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关，当晶体被施加电场后，将引起束缚电荷的重新分布，并导致离子晶格的微小型变，从而引起介电系数的变化，并最终导致晶体折射率变化的现象。
4) 光纤色散的主要危害是使脉冲信号展宽，限制了光纤的宽带或传输容量，多模光纤的色散主要有模色散、材料色散、波导色散1)光束调制按其调制的性质可分为调幅，调频，调相，强度调制。
光电子技术基础题库
光电子技术基础题库一．填空题1、光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件，光源器件分为 光源和 光源。
2、某一半导体材料的禁带宽度为3.1 电子伏特，则该半导体本征吸收的长波极限为 纳米。
3、最早的电光源是炭弧光灯，最早的激光器是1960年由美国家的梅曼制作的激光器。
4、当受激辐射大于受激吸收的时候，物质对外表现为光 ，当受激辐射小于受激吸收时候，物质对外表现为光 。
5、激光器的基本结构包括 ， ， 。
6、受激辐射产生的光的特点是： 好， 好， 好。
7、发光的方式很多，但根据余辉的长短可将发光大致分成 和 两类。
8、光电探测器的物理效应可以分为三大类： 、和 。
9、太阳能电池是利用半导体的 原理直接把光能转化为电能的装置。
10、光纤由传导光的 和外层的 两同心圆形的双层结构组成，且12n n 。
外面再包以一次涂覆护套和二次涂覆护套。
11.根据液晶的分子不同可以将其分为 、 和 液晶。
12. 按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为 衍射和 衍射 。
13. 在间接带隙半导体中，电子由价带顶跃迁到导带底时，需要同时吸收或发射 ，以补偿电子准动量的变化。
14.光波在光纤中传播有3种模式，导模（传输模），和。
15. 光在各向同性介质中传播时，复极化率的实部表示与频率的关系，虚部表示物质与频率的关系。
16、液晶显示所用的液晶材料是一种兼有和双重性质的物质，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。
17、某一半导体材料的禁带宽度为2.6 电子伏特，则该半导体本征吸收的长波极限为纳米。
18、光纤通光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件，光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等)、和等。
19、受激辐射产生的光的特点是：好，好，好。
20、激光器按工作方式区分可分为和激光器。
21.光电子技术主要研究光与物质中的电子相互作用及其的相关技术，是一门新兴的综合性交叉学科。
光电子器件制造考核试卷
A.传输容量大
B.抗电磁干扰
C.重量轻
D.成本高
7.以下哪些器件可以用于光信号的调制？()
A.光调制器
B.光放大器
C.光开关
D.光电二极管
8.以下哪些材料常用于光电子器件中的被动元件？()
A.陶瓷
B.硅
C.铁磁性材料
D.玻璃
9.以下哪些技术可以用于光电子器件的测试？()
4.光隔离器可以用来放大光信号。（）
5.波长转换器可以实现不同波长光信号之间的转换。（√）
6.光开关可以用于控制光信号的传输路径。（√）
7.光电效应是光电子器件中的基本原理之一。（√）
8.光放大器可以用于衰减光信号。（×）
9.光电子器件的制造过程不需要清洗步骤。（×）
10.光耦合器的主要作用是分离和组合光信号。（√）
9.光开关按其工作原理可以分为______光开关和热光开关。
10.光电子器件的可靠性受到______、环境因素和制造工艺的影响。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.光电子器件只用于光通信领域。（）
2.光电二极管可以用于光信号的发射。（）
3.光导纤维的主要成分是硅。（）
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. C
3. B
4. A
5. B
6. C
7. A
8. C
9. A
10. A
11. A
12. D
13. C
14. A
15. A
16. A
17. A
18. D
19. C
20. B
二、多选题
光电子学课程习题集答案
好好学习，天天上上
1.在增益介质中，一束光从X=0处出发，光强 为I0。经过5CM后光强增加一倍。当光强达到 8I0时，光所传播的距离是多少？
解：利用增益系数表达式
当x＝5时，I(5)=2I(0). 当I(x)=8I(0)时，仍可认为G属于小信号增益，则
则辐射能量 e e t 0.293 60 0.510 8.96W
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好好学习，天天上上
4. 解：线性函数表示总辐射功率为I 0 的光谱中，其中落在频率
~ d
内的辐射功率与总功率之比随频率的分布情况 。
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，
好好学习，天天上上
，
v2 c 0 2
11.解： 1nm
v1
8
c 0 2
c v N 2 ， 2 0 4
则：
C 3 10 m / s
vN
0 =0.5 m时，
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好好学习，天天上上
6。实现光放大的必要条件是什么，负温度状 态的概念是什么？
答：粒子数反转是得到光放大的必要条件（见书P39）。 当出现粒子数反转时，如果在形式上使用热平衡分布公式， 就会得到负温度状态的概念。与粒子数反转相对应的等效 温度为：
好好学习，天天上上
9. 经典物理观点：跃迁所发出的电磁波不是单色波，而是分 布在中心频率附近的一个小的频率范围的单色波的组合， 在谱图上正好表现为一定宽度。 量子力学观点：由测不准关系，在某一时刻，粒子所处的 能级也是不确定的，即能级不是单一的，跃迁的结果也就 相当发出了多种不同频率的光子，形成了谱线宽度。自发 辐射过程中这种增宽效益是不可避免的，也是谱线宽度所 能达到的最低值，因而决不存在线宽为0的情况，即不可 能发出绝对的单色光。 由此可见，没有绝对单一波长的光波存在。
光电子器件在光学开关与调制器考核试卷
4.以下哪些技术可以用于实现光开关的功能？（）
A.电光效应
B.热光效应
C.声光效应
D.微电子机械系统（MEMS）
5.光调制器可以根据工作原理分为以下哪些类型？（）
A.电光调制器
B.热光调制器
C.声光调制器
D.磁光调制器
6.以下哪些参数可以用来评估光调制器的性能？（）
A.调制速率
B.调制深度
C. V
D. mW
4.常用的光调制器中，下列哪种调制器是基于热光效应的？（）
A. Mach-Zehnder干涉型调制器
B.声光调制器
C.电光调制器
D.热光调制器
5.对于电光调制器，以下哪个参数可以表示其调制速度？（）
A. 3dB带宽
B.调制深度
C.损耗
D.MEMS）技术？（）
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.光开关在光通信网络中用于控制光信号的路径，实现信号的分发和组合。常见类型有电光开关、热光开关、声光开关和MEMS光开关。电光开关基于电光效应，通过改变材料的折射率来控制光路；热光开关通过温度变化改变折射率；声光开关利用声波和光波的相互作用；MEMS光开关通过微机械结构移动来控制光路。
1.光电子器件中，以下哪种器件主要用于光信号的开关控制？（）
A.光电二极管
B.光开关
C.光电晶体管
D.光电传感器
2.在光学开关中，电光效应是实现开关功能的主要原理之一，以下哪种材料具有明显的电光效应？（）
A.硅
B.砷化镓
C.钠钙玻璃
D.铝
3.下列哪个单位用于描述光调制器的调制深度？（）
A. dB
B. dBm
B. dBm
光电子技术考试试题
光电子技术考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料不是光电子技术中常用的半导体材料？（）A 硅B 锗C 铜D 砷化镓2、光电子技术中，实现电光调制的关键元件是（）A 光电探测器B 发光二极管C 液晶D 电光晶体3、下列哪种光源的相干性最好？（）A 白炽灯B 激光C 日光灯D 发光二极管4、光在光纤中传输时，其主要传输模式是（）A 多模传输B 单模传输C 自由空间传输D 波导传输5、光电探测器的量子效率是指（）A 输出光电流与输入光功率之比B 输出光电流与入射光子数之比C 入射光子数与输出光电流之比D 入射光功率与输出光电流之比6、以下哪种不是常见的光存储技术？（）A CDB DVDC 蓝光光盘D 磁带7、在光通信系统中，用于放大光信号的器件是（）A 光衰减器B 光隔离器C 光放大器D 光滤波器8、以下哪个波长范围属于可见光？（）A 100 400nmB 400 760nmC 760 1000nmD 1000 2000nm9、光电子技术中，CCD 是指（）A 电荷耦合器件B 互补金属氧化物半导体C 发光二极管D 激光二极管10、以下哪种显示技术不属于主动发光显示？（）A 等离子显示B 液晶显示C 有机发光二极管显示D 电子纸显示二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、光的本质是一种_____。
2、半导体材料的禁带宽度决定了其能吸收的_____。
3、光通信中常用的复用技术有_____复用和_____复用。
4、常见的光电探测器有_____、＿____和_____等。
5、激光的三个特性是_____、＿____和_____。
6、光纤的主要组成部分包括_____、＿____和_____。
7、光电子技术在_____、＿____和_____等领域有广泛应用。
8、发光二极管的发光原理是_____。
9、太阳能电池的核心材料通常是_____。
10、光的折射定律表达式为_____。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述光的波粒二象性。
(整理)光电子习题答案
课后题答案1.1设半径为R c 的圆盘中心发现上，距圆盘中心为l 0处有一辐射强度为I e 的点源S ，如下图所示。
试计算该点光源发射到圆盘的辐射功率。
思路分析：要求e φ由公式e e d E dA φ=，ee d I d φ=Ω都和e φ有关，根据条件，都可求出。
解题过程如下： 法一ee d E dAφ=故：20cR e e E dA πφ=⎰又：20ee I E l =代入上式可得：220e e c I R l φπ=法二：ee d I d φ=Ω220c R l e e Id πφ=Ω⎰220e c e I R l πφ=1.2如下图所示，设小面源的面积为s A ∆，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0的夹角为s θ；被照面的面积为c A ∆，到面源s A ∆的距离为l 0。
若c θ为辐射在被照面c A ∆的入射角，试计算小面源在c A ∆上产生的辐射照度。
思路分析：若求辐射照度e E ，则应考虑公式20ee I E l =。
又题目可知缺少I e ，则该考虑如何求I e 。
通过课本上的知识可以想到公式cos ee dI L dS θ=，通过积分则可出I e 。
解题过程如下：解：20ee I E l =由cos ee dI L dS θ=可得cos sA e e I L dS θ∆=⎰= cos e s L A θ∆，故：2200cos e e se I L A E l l θ∆== 1.3假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对的天空背景），其各处的辐射亮度L e 均相同。
试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐射照度。
思路分析：题目中明确给出扩展源是按朗伯余弦定律发射辐射的，且要求辐射照度E e ，由公式ee d E dAφ=可知，要解此题需求出e d φ，而朗伯体的辐射通量为cos e e e d L dS d L dS φθπ=Ω=⎰，此题可解。
解题过程如下：解：ee d E dAφ=cos e e e d L dS d L dS φθπ=Ω=⎰e e e L dSE L dAππ== 1.4霓虹灯发的光是热辐射吗？答：霓虹灯发光是以原子辐射产生的光辐射，属于气体放电，放电原理后面章节会涉及到。
《光电子材料与器件》-题库
《光电子材料与器件》题库选择题:1. 如下图所示的两个原子轨道沿z轴方向接近时，形成的分子轨道类型为( A )(A) *σ(B) σ(C) π(D) *π2. 基于分子的对称性考虑，属于下列点群的分子中不可能具有偶极矩的为（C）（A）C n（B）C n v（C）C2h（D）C s3. 随着温度的升高，光敏电阻的光谱特性曲线的变化规律为（B）。
（A）光谱响应的峰值将向长波方向移动（B）光谱响应的峰值将向短波方向移动（C）光生电流减弱（D）光生电流增强4. 利用某一CCD来读取图像信息时，图像积分后每个CCD像元积聚的信号在同一时刻先转移到遮光的并行读出CCD中，而后再转移输出。
则该CCD的类型为（B ）（A）帧转移型CCD （B）线阵CCD （C）全帧转移型CCD （D）行间转移CCD5. 对于白光LED器件，当LED基片发射蓝光时，其对应的荧光粉的发光颜色应该为（D）（A）绿光（B）紫光（C）红光（D）黄光6. 在制造高效率太阳能电池所采取的技术和工艺中，下列不属于光学设计的为（C）（A）在电池表面铺上减反射膜;（B）表面制绒;（C）把金属电极镀到激光形成槽内;（D）增加电池的厚度以提高吸收7. 电子在原子能级之间跃迁需满足光谱选择定则，下列有关跃迁允许的表述中，不正确的是（B ）：（A）总角量子数之差为1（B）主量子数必须相同（C）总自旋量子数不变（D）内量子数之差不大于28. 物质吸收一定波长的光达到激发态之后，又跃迁回基态或低能态，发射出的荧光波长小于激发光波长，称为（B）。
（A）斯托克斯荧光（B）反斯托克斯荧光（C）共振荧光（D）热助线荧光9. 根据H2+分子轨道理论，决定H原子能否形成分子的主要因素为H原子轨道的（A ）（A）交换积分（B）库仑积分（C）重叠积分（D）置换积分10. 下列轨道中，属于分子轨道的是（C）（A）非键轨道（B）s轨道（C）反键轨道（D）p 轨道11. N2的化学性质非常稳定，其原因是由于分子中存在（D ）（A）强σ 键（B）两个π键（C）离域的π键（D）NN≡三键12. 测试得到某分子的光谱处于远红外范围，则该光谱反映的是分子的（B ）能级特性。
光电子器件集成考核试卷
9.光电子器件的可靠性受到_______、_______和_______等因素的影响。
( )( )( )
10.光电子器件中，_______是一种基于电光效应工作的器件，用于实现光信号的调制。
( )
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.光电池是基于外光电效应工作的。（）
A.光电探测器
B.光调制器
C.光隔离器
D.发光二极管
6.光电子器件中，哪些器件可以用于光通信中的光放大？()
A.光电探测器
B.光放大器
C.光耦合器
D.光隔离器
7.下列哪些参数是评价激光器性能的重要指标？()
A.输出功率
B.波长稳定性
C.噪声
D.谐波失真
8.下列哪些光电子器件可以用于光信号解复用？()
C.光电晶体管
D.光电倍增管
17.下列哪种光电子器件主要用于光信号衰减？()
A.光电探测器
B.光放大器
C.光衰减器
D.光隔离器
18.在光电子器件中，下列哪个参数表示激光器的输出功率？()
A.输出功率
B.谐波失真
C.噪声
D.波长
19.下列哪种材料在光电子器件中常用于制造光电探测器？()
A.硅
B.砷化镓
光电子器件集成考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.光电子器件中，下列哪种器件是基于半导体材料制成的？()
B.光调制器
光电子习题及答案
光电子习题及答案光电子习题及答案光电子学是研究光与电子相互作用的学科，它广泛应用于光电器件、光通信、光储存等领域。
在学习光电子学的过程中，习题是检验自己理解和掌握程度的重要方式。
下面，我们来讨论一些光电子学的习题及其答案。
1. 什么是光电效应？它与光子和电子之间的相互作用有什么关系？光电效应是指当光照射到金属或半导体表面时，会引起电子的发射现象。
光电效应的基本过程是光子与金属或半导体中的电子相互作用，使得电子获得足够的能量从而逃逸出材料表面。
光电效应的关键在于光子的能量必须大于或等于材料中电子的逸出功，才能引起电子的发射。
2. 什么是光电子倍增管？它的工作原理是什么？光电子倍增管是一种利用光电效应和二次发射效应来放大光信号的器件。
它由光阴极、倍增极、收集极和阳极组成。
当光照射到光阴极上时，光子与光阴极表面的电子发生光电效应，产生光电子。
这些光电子经过倍增极的二次发射作用，使得光电子的数量增加。
最后，这些光电子被收集极吸收，产生电流信号，经过放大后输出到阳极。
3. 什么是光电二极管？它与普通二极管有什么不同？光电二极管是一种利用光电效应来转换光信号为电信号的器件。
它由光阴极、势阻极和阳极组成。
当光照射到光阴极上时，光子与光阴极表面的电子发生光电效应，产生光电子。
这些光电子经过势阻极的势垒层，产生电流信号，经过放大后输出到阳极。
与普通二极管相比，光电二极管对光信号更加敏感，能够将微弱的光信号转换为电信号。
4. 什么是光通信？它的优势和应用领域有哪些？光通信是利用光信号传输信息的通信方式。
它通过光纤或自由空间传输光信号，具有大带宽、低损耗、抗干扰等优势。
光通信广泛应用于电话、互联网、电视等领域。
在长距离通信中，光通信可以实现高速、大容量的数据传输，满足现代社会对通信带宽的需求。
此外，光通信还被用于军事通信、卫星通信等领域。
5. 什么是光储存？它的原理和应用有哪些？光储存是利用光信号存储和读取信息的技术。
光电子器件在光电子有机发光器件的制备考核试卷
19.在有机发光器件的测试中，以下哪些参数可以用于评估器件性能？（）
A.电流-电压特性
B.发光效率
C.色坐标
D.寿命测试
20.以下哪些技术可以用于提高有机发光器件的分辨率？（）
A.微细加工技术
B.高分辨率光刻
C.精密材料沉积
D.器件结构优化
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
13.以下哪些方法可以用于提高光电子器件的耐久性？（）
A.提高材料纯度
B.增加封装保护
C.优化器件结构
D.降低工作温度
14.以下哪些材料可用于有机发光器件的封装？（）
A.玻璃
B.塑料
C.金属
D.硅胶
15.以下哪些因素会影响有机发光器件的视角特性？（）
A.发光层厚度
B.电极材料
C.器件结构
D.封装材料
光电子器件在光电子有机发光器件的制备考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.光电子器件是利用光与电子相互作用来实现特定功能的器件，以下哪种器件不属于光电子器件？（）
A.发光二极管
B.光电传感器
C.集成电路
D.太阳能电池
2.有机发光器件的主要特点是？（）
A.高亮度
B.高效率
C.可柔性
D.以上都是
3.以下哪种材料常用作光电子有机发光器件的发光层？（）
A.无机半导体
B.有机小分子
C.金属氧化物
D.硅材料
电气设备光电子器件考核试卷
A.内窥镜
B.生物传感器
C.光动力疗法
D. X射线检测
6.以下哪些现象与电光效应有关？（）
A.电光调制
B.光的偏振
C.光的散射
D.光的反射
7.以下哪些参数可以用来描述光电子器件的性能？（）
A.响应度
B.暗电流
C.时间常数
D.量子效率
8.以下哪些器件属于光发射器件？（）
5.量子效率可以达到100%。（×）
6.光电子器件只能应用于光通信领域。（×）
7.光电三极管的工作原理与普通三极管相同。（×）
8.表面修饰可以增加光电子器件的暗电流。（×）
9.响应速度是衡量光电子器件性能的唯一指标。（×）
10.光电子器件在未来的发展中将逐渐被其他技术取代。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
A.电阻
B.电流
C.电压
D.响应度
6.发光二极管（LED）的工作原理是（）。
A.光生电效应
B.电光效应
C.热光效应
D.光的吸收
7.以下哪种器件是利用电光效应实现光与电相互转换的？（）
A.发光二极管
B.光电二极管
C.光电三极管
D.电光调制器
8.光电三极管与普通三极管的区别在于（）。
A.结构不同
B.工作原理不同
5.量子效率是指每个吸收的光子能够产生______的电子-空穴对的数量。
6.光电子器件在______领域有着广泛的应用。
7.光电三极管相比光电二极管具有更高的______。
8.为了提高光电子器件的性能，可以通过______其表面来减小表面缺陷。
9.在光电子器件中，______是衡量光能转化为电能效率的重要参数。
(完整word版)光电子课后习题答案汇总
第一章1. 光电子器件按功能分为哪几类？每类大致包括哪些器件？光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件、光显示器件。
光源器件分为相干光源和非相干光源。
相干光源主要包括激光器和非线性光学器件等。
非相干光源包括照明光源、显示光源和信息处理用光源等。
光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等等)、光波导和光纤等。
光控制器件包括调制器、偏转器、光开关、光双稳器件、光路由器等。
光探测器件分为光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器等。
光存储器件分为光盘(包括CD、VCD、DVD、LD等)、光驱、光盘塔等。
光显示器件包括CRT、液晶显示器、等离子显示器、LED显示。
2．谈谈你对光电子技术的理解。
光电子技术主要研究物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导（光纤）化，手段电子化，现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征，是一门新兴的综合性交叉学科。
⒌据你了解，继阴极射线管显示（CRT）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发展成为未来显示技术的主体？等离子体显示（PDP），液晶显示（LCD），场致发射显示（EL），LED显示。
第二章：光学基础知识与光场传播规律⒈ 填空题⑴ 光的基本属性是光具有波粒二象性，光粒子性的典型现象有光的吸收、发射以及光电效应等；光波动性的典型体现有光的干涉、衍射、偏振等。
⑵ 两束光相干的条件是频率相同、振动方向相同、相位差恒定；最典型的干涉装置有杨氏双缝干涉、迈克耳孙干涉仪；两束光相长干涉的条件是(0,1,2,)m m δλ==±±L L ，δ为光程差。
⑶两列同频平面简谐波振幅分别为01E 、02E ，位相差为φV ，则其干涉光强为22010201022cos E E E E φ++V ，两列波干涉相长的条件为2(0,1,2,)m m φπ==±±V L L ⑷波长λ的光经过孔径D 的小孔在焦距f 处的衍射爱里斑半径为1.22f D λ。
光电子器件在光电子智能家居系统的集成考核试卷
3.以发光二极管(LED)为例，解释其在光电子智能家居系统中的应用原理及其优势。
4.讨论光电子智能家居系统在未来发展中可能面临的挑战，并提出至少两个可能的解决方案。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. C
3. C
4. D
5. C
6. D
7. B
A.光电二极管
B.光开关
C.光电三极管
D.光电池
14.以下哪种传感器不是基于光电子原理？（）
A.光电传感器
B.红外传感器
C.超声波传感器
D.激光传感器
15.光电子智能家居系统中，以下哪种器件主要用于实现光信号的调制？（）
A.光电二极管
B.光开关
C.光调制器
D.光电池
16.以下哪种技术是光电子技术的一种？（）
A.信号发射
B.信号接收
C.信号处理
D.能量转换
20.以下哪些特点描述了光电子器件的优越性？（）
A.高速传输
B.低功耗
C.抗电磁干扰
D.成本较高
（以下为答题纸，请考生将答案填写在答题纸上。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.在光电子器件中，_______是一种能够将光信号转换为电信号的器件。
B.光电三极管
C.光开关
D.光电池
8.以下哪种技术不属于光电子技术？（）
A.光纤通信
B.光电传感
C.量子计算
D.电磁波通信
9.在光电子智能家居系统中，以下哪种器件用于实现电光转换？（）
A.光电二极管
B.发光二极管
C.光电三极管
光电子材料与器件课后习题答案
3.在未加偏置电压的条件下，由于截流子的扩散运动，p 区和n 区之间的pn 结附近会形成没有电子和空穴分布的耗尽区。
在pn 结附近，由于没有电子和空穴，无法通过电子-空穴对的复合产生光辐射。
加上正向偏置电压，驱动电流通过器件时，p 区空穴向n 区扩散，在pn 结附近形成电子和空穴同时存在的区域。
电子和空穴在该区通过辐射复合，并辐射能量约为Eg 的光子，复合掉的电子和空穴由外电路产生的电流补充。
5要满足以下条件a 满足粒子数反转条件，即半导体材料的导带与价带的准费米能级之差不小于禁带宽度即B.满足阈值条件，半导体由于粒子数产生的增益需要能够补偿工作物质的吸收、散射造成的损耗，以及谐振腔两个反射面上的透射、衍射等原因产生的损耗。
即第二章课后习题1、工作物质、谐振腔、泵浦源2、粒子数反转分布5a.激光介质选择b.泵浦方式选择c 、冷却方式选择d 、腔结构的选择e 、模式的选择f 、整体结构的选择第三章课后习题10.要求：对正向入射光的插入损耗值越小越好，对反向反射光的隔离度值越大越好。
原理：这种光隔离器是由起偏器与检偏器以及旋转在它们之间的法拉第旋转器组成。
起偏器将输入光起偏在一定方向，当偏振光通过法拉第旋转器后其偏振方向将被旋转45度。
检偏器偏振方向正好与起偏器成45度，因而由法拉第旋转器出射的光很容易通过它。
当反射光回到隔离器时，首先经过起偏器的光是偏振方向与之一至的部分，随后这些这些光的偏振方向又被法拉第旋转器旋转45度，而且与入射光偏振方向的旋转在同一方向上，因而经过法拉第旋转器后的光其偏振方向与起偏器成90度，这样，反射光就被起偏器所隔离，而不能返回到入射光一端。
15.优点：A 、采用光纤耦合方向，其耦合效率高；纤芯走私小，使其易于达到高功率密度，这使得激光器具有低的阈值和高的转换效率。
B 、可采用单模工作方式，输出光束质量高、线宽窄。
C 、可具有高的比表面，因而散热好，只需简单风冷即可连续工作。
南理工光电子器件习题集
光电子器件》（第 2 版）习题集汪贵华编南京理工大学2014年 3 月1 •什么是光谱响应特性曲线？什么是光谱匹配系数？其有何意义？2 •什么是器件的最小可探测辐射功率和比探测率？它有何意义？3•—正方形半导体样品，边长1mm,厚度为0.1mm,用能量为3eV, 光强为0.96mW/cm2的光照射在该正方形表面，其量子效率为1,设光生空穴全部被陷而不能运动，电子寿命T n=10-3s，电子迁移率卩：n=100cnW.S，光照全部被半导体均匀吸收，求(1)样品中电子空穴对的产生率(/cm3.S)及每秒产生电子空穴对数(/s )；(2)定态时样品中的光电子数及浓度(个/整个样品，个/cm3);(3)样品光电导率及光电导( 一1——-);cm…■(4)若样品加30V的电压在正方形侧面，求光生电流；(5)光电导的增益。
5. 光敏电阻的暗电阻为600K」，在200lx的光照下亮暗电阻之比为1:100,求该电阻的光电导灵敏度。
6. 某光电导器件的特征曲线如图1,用该器件控制一继电器，使用30V 的直流电源，器件在400lx的照度下有10mA的电流即可使继电器吸合，无光照时释放，试画出控制电路，计算暗电流和所需串联电阻。
图1光敏电阻随光照度的变化关系7. 试述光生伏特效应。
要求画出能带图并推导有关公式。
8. 用波长为0.83卩m，强度为3mW的光照射在硅光电池，设其反射系数为15%，有效量子效率为0.8，并设这些光生载流子能到达电极。
(1)求光生电流；(2)当反向饱和电流为10-8A时，求T=300K时的开路电压。
(3)太阳能光电池效率低的原因是什么？论述提高太阳能光电池的效率的方法。
9. 已知2CR太阳能光电池的参数为uoc=0.54, isc=50mA，要用若干个这样的光电池合起来对0.5A，6V的蓄电池充电，应组成怎样的电路，需要多少个这样的电池(充电电源电压应比充电电池电压高1V左右) 10. 为什么结型光电器件只有反偏或零偏置电压时才有明显的光电流？11. 某光电二极管的结电容为5pF,要求带宽为10MHz，求允许的最大负载电阻是多少？12. 说明PIN管的工作原理（包括能带图）。
光电器件考试及答案
光电器件考试及答案光电器件考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光电器件中，光电二极管的工作原理是基于（）。
A. 光电效应B. 光电导效应C. 光生伏特效应D. 光热效应答案：C2. 下列光电器件中，属于光发射器件的是（）。
A. 光电二极管B. 发光二极管C. 光电晶体管D. 光电池答案：B3. 发光二极管（LED）的发光颜色主要取决于（）。
A. 材料的禁带宽度B. 材料的掺杂浓度C. 材料的晶格结构D. 材料的导电类型答案：A4. 在光电器件中，光电倍增管的主要作用是（）。
A. 放大光信号B. 产生光信号C. 转换光信号为电信号D. 转换电信号为光信号答案：A5. 光电传感器的灵敏度主要取决于（）。
A. 光敏元件的面积B. 光敏元件的材料C. 光敏元件的温度D. 光敏元件的厚度答案：B6. 光电传感器中，光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而（）。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：B7. 光电器件中，光电池的工作原理是基于（）。
A. 光电效应B. 光电导效应C. 光生伏特效应D. 光热效应答案：C8. 下列光电器件中，属于光接收器件的是（）。
A. 发光二极管B. 光电二极管C. 光电晶体管D. 光电池答案：B9. 光电器件中，光电倍增管的增益主要取决于（）。
A. 倍增电极的数量B. 倍增电极的材料C. 倍增电极的电压D. 倍增电极的几何形状答案：C10. 光电传感器的响应时间主要取决于（）。
A. 光敏元件的面积B. 光敏元件的材料C. 光敏元件的温度D. 光敏元件的厚度答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 光电效应分为______光电效应和______光电效应。
答案：外光电效应；内光电效应2. 发光二极管（LED）的发光效率与材料的______宽度有关。
答案：禁带3. 光电倍增管的增益与倍增电极的______有关。
答案：电压4. 光电池的工作原理是基于______效应。
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光电子技术习题集5
5.1 带隙与光电探测
(a)一半导体用作光电导体（光敏电阻），如果它对黄光（600nm）灵敏，求它的能隙的最大
值。
(b)一光电探测器面积为5×10-2 cm2，受到光强为2 mW cm-2的黄光照射。
假设每个光子产
生一个电子空穴对，计算每秒产生的对数。
(c)已知半导体GaAs的能隙（E g= 1.42 eV），计算由于电子空穴复合从此晶体发射的光子
的主波长。
此波长属于可见光吗？
(d)硅光电探测器对GaAs laser发出的辐射敏感吗？为什么？
5.2 吸收系数
(a)如果d是光电探测器材料的厚度，I o是入射辐射的强度，证明每单位体积样品吸收的光
子数为
= [1−exp(− )]
ℎ
(b)一Ge和In0.53Ga0.47As晶体层吸收了90%的1.5 μm的入射辐射，则需要多厚的晶体层？
(c)假设在量子效率为一的光电探测器中，每个吸收光子释放一个电子（或电子空穴对），
而且光生电子被马上收集。
所以，电荷收集速率受到光子产生速率的限制。
如果入射辐射为100 μW mm-2，(b)中光电探测器的外光电流密度是多少？
5.7 InGaAs pin光电二极管
考虑一商用InGaAs pin光电二极管，其响应度如图5.49所示。
它的暗电流为5 nA。
(a)当波长为1.55 μm，如果光电流为暗电流的两倍，光功率是多少？此光电探测器在1.55
μm处的QE是多少？
(b)如果(a)中的入射光功率为1.3 μm处的，光电流是多少？1.3 μm工作的QE是多少？
5.12 Si pin光电二极管速率
考虑Si pin光电二极管，它的p+层厚为0.75 μm，i-Si层宽为10 μm。
反向偏压电压为20 V。
(a)块体吸收引起的响应速率是多少？什么波长将产生这种响应速率？
(b)表面附近吸收引起的响应速率是多少？什么波长将产生这种响应速度？
（5.15题中，需要使用拟合软件（Excel、Matlab等））
5.15 APD的倍增
考虑一商用InGaAs APD倍增随反向偏压变化的实验结果，如表5.8所示。
画出(1 – 1/M)随V r的变化图，从而求出方程(5.6.2：M=
)中的m和V br。
（这可以用Excel来做，然
后拟合一条幂定律趋势曲线；或者在log-log轴（对数坐标纸）上画图，其斜率将给出m）
5.19 InP APD设计
对InP，碰撞电离系数可由αe ≈ (9.2×106)exp(-3.44×106/E)和αh ≈ (4.3×106)exp(-2.72×106/E)粗略给出，其中αe、αh的单位为cm-1，E的单位为V cm-1（引自Takuchi et al, J. Appl. Phys., 59, 476, 1986）考虑图5.16中的异质结InGaAs-InP APD。
N-InP中的空穴触发雪崩。
我们可以定义k = αe/αh，则倍增变为M = (1 - k)/{exp[-(1 - k) αh w] - k}。
假设N层宽为1 μm，外加场为
4.6×105 V cm-1。
倍增M为多少？如果你使场增加2%，M是多少？
5.23 InGaAs pin的SNR
一特殊的光电探测应用需要InGaAs光电探测器，所需带宽为1 GHz。
InGaAs pin光电探测器在25 ℃的暗电流为5 nA。
在1550 nm所测的最小信号为3 nW，此时响应度为0.9 A/W。
(a)计算25 ℃的SNR，单位用dB表示。
(b)当探测器冷却到-20 ℃，暗电流变为0.15 nA，响应度几乎不变。
新的SNR是多少？
(c)假设我们让探测器工作带宽为10 MHz。
在-20 ℃，新的SNR是多少？你的结论是什么？
（实际上，我们需要考虑连接到此探测器的放大器输入端的噪声）。
5.26 Si光电二极管的比探测率
考虑表5.11所示的对一组Si光电二极管的NEP测量。
(a)对每个二极管，计算比探测率。
然后求出平均值和平均标准差。
(b)在log-log图（对数坐标纸）上画出NEP随A1/2的变化，并求出斜率。
此斜率代表什么？。