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2025年大学《光电信息科学与工程-光电系统设计》考试参考题库及答案解析

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一、选择题

1.光电系统中，用于将光能转换为电能的关键元件是（）

A.透镜

B.滤光片

C.光电探测器

D.反射镜

答案：C

解析：光电探测器的核心功能就是将接收到的光信号转换为电信号，这是光电系统实现光电转换的关键环节。透镜、滤光片和反射镜主要功能是控制光路，而非能量转换。

2.在光电系统设计过程中，首先需要确定的是（）

A.系统的像差校正

B.系统的噪声系数

C.系统的光学参数

D.系统的功耗指标

答案：C

解析：确定系统的光学参数是光电系统设计的首要步骤，包括焦距、视场角、数值孔径等，这些参数决定了系统的基本性能和后续设计方向。

3.光电系统中，用于增强目标对比度的元件是（）

A.光阑

B.中继透镜

C.滤光片

D.增强镜

答案：D

解析：增强镜通过特殊设计的光学结构，能够显著提高弱光信号的对比度，从而增强目标在系统中的可辨识度。

4.光电系统中，用于限制系统视场角的是（）

A.光阑

B.保护罩

C.镜头盖

D.聚光镜

答案：A

解析：光阑通过设置限制光束传播范围的结构，从而有效控制系统的视场角，避免杂散光干扰。

5.光电探测器的工作原理是基于（）

A.光的衍射

B.光的干涉

C.光的吸收或辐射

D.光的偏振

答案：C

解析：光电探测器的核心原理是利用光与物质相互作用产生的光电效应，包括内光电效应和外光电效应，本质都是光的吸收或辐射过程。

6.光电系统中，用于补偿不同波长透过率差异的元件是（）

A.消杂散光罩

B.光谱校正片

C.中继透镜

D.均匀化透镜

答案：B

解析：光谱校正片通过选择特定材料，可以补偿系统对不同波长光的透过率差异，提高系统的光谱响应均匀性。

7.光电系统中，用于减少系统杂散光干扰的是（）

A.增强镜

B.消杂散光罩

C.中继透镜

D.光谱校正片

答案：B

解析：消杂散光罩通过特殊结构设计，能够有效阻挡系统内部产生的杂散光，提高系统的信噪比。

8.光电系统中，用于实现远距离传输的元件是（）

A.聚光镜

B.光纤

C.中继透镜

D.均匀化透镜

答案：B

解析：光纤具有低损耗、抗干扰等优点，是光电系统中实现远距离光信号传输的理想介质。

9.光电系统中，用于提高系统成像质量的是（）

A.光阑

B.像差校正镜

C.滤光片

D.增强镜

答案：B

解析：像差校正镜通过特殊设计的光学结构，能够有效消除或减小系统成像过程中的球差、彗差等像差，提高成像质量。

10.光电系统中，用于保护探测器免受环境损害的是（）

A.保护罩

B.中继透镜

C.光谱校正片

D.增强镜

答案：A

解析：保护罩通过物理防护结构，能够有效保护探测器免受灰尘、水汽等环境因素损害，延长探测器使用寿命。

11.光电系统中，用于将电信号转换回光信号的关键元件是（）

A.透镜

B.滤光片

C.光电调制器

D.反射镜

答案：C

解析：光电调制器是光电系统中实现电光转换的核心元件，其功能是将输入的电信号调制到输出光束的某个参数上，如强度、相位、频率等，从而实现光信号的编码或信息传输。

12.在光电系统设计过程中，进行系统级联仿真主要目的是（）

A.确定系统的像差校正方案

B.评估系统整体性能指标

C.确定系统的噪声系数

D.确定系统的功耗指标

答案：B

解析：系统级联仿真是通过将系统的各个子模块进行组合，模拟整个系统的运行情况，主要目的是评估系统整体性能指标，如灵敏度、动态范围、成像质量等，验证设计方案的可行性。

13.光电系统中，用于调节系统光通量的元件是（）

A.光阑

B.聚光镜

C.可变光阑

D.中继透镜

答案：C

解析：可变光阑可以通过调节其孔径大小，实现对系统光通量的调节，从而满足不同应用场景下的光照需求，或用于优化系统的成像质量。

14.光电系统中，用于减少系统色差的是（）

A.光阑

B.消色差透镜组

C.中继透镜

D.均匀化透镜

答案：B

解析：消色差透镜组通过使用不同折射率材料组合，能够有效消除或减小系统成像过程中的色差，提高成像质量，尤其是在宽光谱应用中。

15.光电探测器的工作温度通常需要严格控制，其主要原因是（）

A.提高探测器的灵敏度

B.降低探测器的噪声系数

C.确保探测器的长期稳定性

D.提高探测器的响应速度

答案：C

解析：光电探测器的性能对工作温度非常敏感，严格控制工作温度能够确保探测器的长期稳定性，避免因温度漂移导致的性能变化。

16.光电系统中，用于补偿系统光能分布不均的元件是（）

A.均匀化透镜