2025年光电技术与应用基础知识考试试题及答案
一、选择题（每题2分，共12分）
1.光电技术中，以下哪项不是光电效应的基本类型？
A.光电发射
B.光电导
C.光电转换
D.光电吸收
答案：D
2.在光电二极管中，以下哪个参数与光电流成正比？
A.光照强度
B.二极管温度
C.外加电压
D.二极管尺寸
答案：A
3.激光二极管的工作原理基于以下哪个效应？
A.爱因斯坦光电效应
B.原子能级跃迁
C.电子注人效应
D.热辐射效应
答案：B
4.光纤通信中，以下哪种类型的损耗不是由光纤本身引起的？
A.吸收损耗
B.散射损耗
C.弯曲损耗
D.模式色散损耗
答案：D
5.在光电探测器的线性工作区，以下哪个参数表示探测器的灵敏度？
A.量子效率
B.响应时间
C.响应度
D.信号噪声比
答案：C
6.在光电技术中，以下哪个概念描述了光在光导纤维中的传播方式？
A.折射率
B.介电常数
C.色散
D.全反射
答案：D
二、填空题（每题2分，共12分）
7.光电效应的发现者是______，他提出了光量子假说。
答案：爱因斯坦
8.激光二极管的主要材料是______，其工作原理基于______。
答案：半导体；电子注人效应
9.光纤通信中，单模光纤和多模光纤的主要区别在于______。
答案：模式色散
10.光电探测器的线性工作区是指探测器的______与输入光强度成正比的范围。
答案：输出信号
11.光纤通信中，光纤的损耗主要分为______和______两类。
答案：吸收损耗；散射损耗
12.激光二极管的输出光功率与______成正比。
答案：注入电流
三、简答题（每题4分，共16分）
13.简述光电效应的基本原理。
答案：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子。这是由于光子将能量传递给金属中的电子，使电子获得足够的能量逃离金属表面。
14.简述激光二极管的工作原理。
答案：激光二极管是一种半导体激光器，其工作原理基于电子注人效应。当正向偏压施加到激光二极管上时，电子和空穴在半导体中复合，产生光子。
15.简述光纤通信的优点。
答案：光纤通信具有以下优点：传输速率高、通信容量大、抗干扰能力强、传输距离远、线路损耗小、安全性高。
16.简述光电探测器的应用领域。
答案：光电探测器广泛应用于以下领域：光通信、光电检测、遥感、医学成像、工业检测、军事等领域。
四、论述题（每题8分，共16分）
17.论述光纤通信的损耗及其控制方法。
答案：光纤通信的损耗主要包括吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗等。控制方法包括：选择低损耗的光纤材料、优化光纤制造工艺、减小光纤弯曲半径、采用高效的光源和光接收器等。
18.论述光电探测器的性能指标及其影响因素。
答案：光电探测器的性能指标包括量子效率、响应时间、响应度、信号噪声比等。影响因素包括：探测器的材料、结构、工作温度、光照强度等。
五、计算题（每题10分，共20分）
19.已知光电二极管的量子效率为0.8，入射光强为1mW/cm2，求光电二极管的输出光电流。
答案：光电流=量子效率×入射光强×光电二极管的面积×光电效应的饱和电流密度
20.某光纤通信系统，光纤长度为10km，光纤损耗为0.3dB/km，求该系统的传输损耗。
答案：传输损耗=光纤损耗×光纤长度
六、案例分析题（每题10分，共10分）
21.某光纤通信系统采用单模光纤，光纤长度为20km，光纤损耗为0.3dB/km，入射光功率为1mW，求输出光功率。
答案：输出光功率=入射光功率×10^(光纤损耗×光纤长度/10)
本次试卷答案如下：
一、选择题（每题2分，共12分）
1.D
2.A
3.B
4.D
5.C
6.D
二、填空题（每题2分，共12分）
7.爱因斯坦
8.半导体；电子注人效应
9.模式色散
10.输出信号
11.吸收损耗；散射损耗
12.注入电流
三、简答题（每题4分，共16分）
13.光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子。这是由于光子将能量传递给金属中的电子，使电子获得足够的能量逃离金属表面。
14.激光二极管是一种半导体激光器，其工作原理基于电子注人效应。当正向偏压施加到激光二极管上时，电子和空穴在半导体中复合，产生光子。
15.光纤通信具有以下优点：传输速率高、通信容量大、抗干扰能力强、传输距离远、线路损耗小、安全性高。
16.光电探测器广泛应用于以下领域：光通信、光电检测、遥感、医学成像、工业检测、军事等领域。
四、论述题（每题8分，共16分）
17.光纤通信的损耗主要包括吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗等。控制方法包括：选择低损耗的