光电探测复习总结(zm)
光电检测总复习
幻灯片11.2 光电检测系统及光电传感器三、光电检测系统特点适用接触测量力易引起误差及无法用接触的方法测量（远程、高温、危险）的场合。
不改变被测物体性质的条件下进行测量。
它可以实现动态测量，是各种测量方法中效率最高的一种。
1、非接触测量干涉：λ／４＝0.6328μm/4=0.16μm，光外差干涉测量是纳米精度测量的主要手段。
从地球到月球激光测距的精度达到1米。
2、精度高光盘聚焦误差测控3、空间分辨率高4、实时测量（反应快，高速度）5、远距离、大量程（适合于远距离测距、遥控、遥测、光电跟踪等。
6、寿命长---光电检测中通常无机械运动部分，故测量装置寿命长，工作可靠、准确度高，对被测物无形状和大小要求。
幻灯片21.2 光电检测系统及光电传感器7、微弱信号检测:微光夜视仪8、不可见对象的测量利用X光探测人体内部组织结构：利用了不同的物质对于X射线的吸收率不同这一原理。
在人体中，水被认为对X光完全透过，骨质被认为对X光完全吸收.因此X光机发射出的(均匀)射线在被不同人体组织“过滤”后就不再是均质的，这些非均质的射线可以通过显示屏或者使底片感光的方式呈现为影像（接收器接收到的强度不一样），据此就可以反映出人体组织器官的一些信息，该门学科称为医学影像学.缺点：受光学介质的影响大（水、空气、尘土），成本高些。
幻灯片31.3 光电检测基本方法一、直接作用法●受被测物理量控制的光通量，经光电接收器转换成电量后由检测机构直接得到欲测的物理量。
●直接测量法的最大优点是简单方便，仪器设备造价低廉。
●这种方法的缺点是检测结果受参数、环境、电压波动等影响较大，精度及稳定性较差。
适合于测量精度要求不高的场合。
幻灯片41.3 光电检测基本方法 二、 差动法利用被测量与某一标准量相比较，所得差或比反映了被测量的大小。
放入标准工件的尺寸，调整光楔，使φ1＝φ2，使μA 表读数为“0”。
（1）调整Φ OΦ1Φ2Φ1Φ2tUOt Φ1=Φ2时，U=0 用双光路差动法测量物体的长度幻灯片51.3 光电检测基本方法 二、 差动法幻灯片6幻灯片71.3 光电检测基本方法 二、 差动法测量值的大小决定于u 的幅值，测量值的正负决定于u 的相位。
光电检测复习资料..
光电检测复习资料..简答题1、光电探测器常见的噪声有哪⼏类？分别简要说明。
（1）热噪声：由载流⼦热运动引起的电流起伏或电压起伏成为热噪声，热噪声功率与温度有关( 2)散粒噪声：随机起伏所形成的噪声(3)产⽣--复合噪声：载流⼦浓度起伏引起半导体电导率的起伏，在外加电压下，电导率的起伏是输出电流中带有产⽣--复合噪声(4)1/f噪声：这种噪声功率谱近似与频率成反⽐(5)温度噪声：是由于器件本⾝温度变化引起的噪声2、光电⼆极管与⼀般⼆极管相⽐有什么相同点和不同点？相同点：都是基于PN结的光伏效应⽽⼯作的不同点：（1）就制作衬底材料的掺杂浓度⽽⾔，⼀般⼆极管要⽐光电⼆极管浓度较⾼（2）光电⼆极管的电阻率⽐⼀般⼆极管要⾼（3）普通⼆极管在反向电压作⽤时处于截⽌状态，只能流过微弱的反向电流，光电⼆极管是在反向电压作⽤下⼯作的，（4）光电⼆极管在设计和制作时尽量使PN结的⾯积相对较⼤，以便接收⼊射光。
3、简述光电三极管的⼯作原理。
光电三极管的⼯作原理分为两个过程：⼀是光电转换；⼆是光电流放⼤。
就是将两个pn结组合起来使⽤。
以NPN型光电三极管为例，基极和集电极之间处于反偏状态，内建电场由集电极指向基极。
光照射p区，产⽣光⽣载流⼦对，电⼦漂移到集电极，空⽳留在基极，使基极与发射极之间电位升⾼，发射极便有⼤量电⼦经基极流向集电极，最后形成光电流。
光照越强，由此形成的光电流越4、简述声光相互作⽤中产⽣布喇格衍射的条件以及布喇格衍射的特点。
产⽣布喇格衍射条件：声波频率较⾼，声光作⽤长度L较⼤，光束与声波波⾯间以⼀定的⾓度斜⼊射。
特点：衍射光各⾼级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级（或 1级）衍射光，合理选择参数，并使超声场⾜够强，可使⼊射光能量⼏乎全部转移到＋1级（或－1级）5、什么是热释电效应？热释电器件为什么不能⼯作在直流状态？热释电效应：热释电晶体吸收光辐射温度改变，温度的变化引起了热电晶体的⾃发极化强度的变化，从⽽在晶体的特定⽅向上引起表⾯电荷的变化，这就是热释电效应。
光电检测技术复习总结
3. 极微弱光信号的探测---光子计数的原理 如图所示：
如上图为光子计数器的原理图，当光子入射到光电探测器上时，倍增管的光阴极释放的电子在 管内电场作用下运动至阳极， 在阳极的负载电阻上出现光电子脉冲， 然后经处理把光信号从噪 声中以数字化的方式提取出来。 弱辐射信号是时间上离散的光子流， 因而检测器输出的是自然 离散化的电信号，采用脉冲放大、脉冲甄别和计数技术可以有效提高弱光探测的灵敏度。
2) 光敏电阻的分类：本征光敏电阻和掺杂光敏电阻； N 型半导体的光敏特性 较好，所以一般使用较多的就是 N 型半导体光敏电阻； 3. 光敏电阻应用电路---用光敏电阻设计一个光控电路组成分析： 如图所示就是一个光控开关的控制电路应用； 在图中， 是从 220V 高压接过来的电路， 所以电路可以分为两个部分， 第一部分： 电阻 R、 二极管 VD、 电容 C 组成的半波整流滤波电路；还有第二部分就是 光敏电阻、继电器 J、开关 组成的控制部分； ② 电路功能分析： 光照弱阻值大继电器 J 无法启动灯路电阻小，电流走灯路 灯亮了； 光照强阻值小电流都流过来了继电器 J 启动工作开关常闭了灯灭了 4. 习题： 4.1 光敏电阻有哪些优点：可靠性好 、体积小、灵敏度高、反应速度快、光谱特 性好 4.4 光敏电阻 R 与 Rl=2KΩ 的负载电阻串联后接于 Ub=12V 的直流电源上，无光 照时负载上的输出电压为 U1=20mv，有光照时负载上的输出电压 U2=2v， 求 （1）光敏电阻的暗电阻和亮电阻值； （2）若光敏电阻的光电导灵敏度 Sg=6*10^-6 s/lx，求光敏电阻所受的照度。 解:
n0
在如图所示的光纤传输示意图中，一束光 以 θ0 入射到端面，折射成θ1， 之后在纤 芯内以ψ1 的角度产生全反射，并且以相同的角度反复全反射向前传输，直至从光纤的 另一端射出，这就是光纤的传光原理； 图中的虚线表示入射角θ0 过大而不能产生全反射， 直接溢出了， 这叫光纤的漏光；
光电检测技术总结
●辐射度量与光度量的区别：辐射度量与光度量。
辐射度量是物理（或客观）的计量方法，它适用于整个电磁辐射谱区，对辐射量进行物理的计量；光度量是生理（或主观）的计量方法以人眼所能见到的光对大脑的刺激程度来对光进行计量的方法，只适用于可见光谱区域，是对光强度的主观评价。
●凡高于绝对零度的物体都要进行热辐射。
●半导体特性：⑴半导体的电阻温度系数一般是负的，它对温度的变化非常敏感。
⑵半导体的导电性能可能受极微量杂质的影响而发生十分显著的变化。
⑶半导体的导电能力及性质会受热、光、电、磁等外界作用的影响而发生非常重要的变化。
●P、N型半导体特点：在N型半导体中，电子为多数载流子；在P型半导体中，空穴为多数载流子●扩散：载流子因浓度不均匀，无规则热运动而发生的从浓度高的点向浓度低的点运动。
漂移：载流子在外电场的作用下，电子向正电极方向运动，空穴向负电极方向运动称为漂移。
●当光照射到物体上使物体发射电子、或导电率发生变化、或产生光电动势等，这种因光照而引起物体电学特性的改变统称为光电效应。
可归纳为两大类⑴物体受光照后向外发射电子的现象称为外光电效应⑵物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部运动，而不会逸出物体外部的现象称为内光电效应●光电导效应是指半导体受光照射后，其内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减小的现象●光生伏特效应是光照使不均匀半导体或均匀半导体中光生电子和空穴在空间分开而产生电位差的现象●光电发射效应：光敏物质吸收光子后，被激发的电子能逸出光敏物质的表面而在外电场的作用下形成光子流●响应度是光电检测器件输出信号与输入辐射功率之间关系的度量。
描述的是光电探测器件的光—电转换效能●信噪比（S/N）判断噪声大小常用的参数。
它是在负载电阻上产生的信号功率与噪声功率之比●噪声等效功率（NEP）定义为信噪比为1时，入射到探测器上的辐射通量●探测率D与归一化探测率D *探测率D 定义为噪声等效功率的倒数；归一化探测率D*●光电发射材料应具备的条件⑴光吸收系数大；⑵光电子在体内传输过程中受到的能量损失小，使其逸出深度大；⑶表面势垒低，使表面逸出几率大●光电倍增管的基本结构与原理：光电倍增管主要由光入射窗、光电阴极、电子光学系统、二次发射倍增系统及阳极等部分组成；工作原理1、光子透过入射窗入射到光电阴极K上。
光电检测技术复习
第四章 光电导器件
• 工作原理 • 主要特性参数 • 偏置电路和噪声 • 特点与应用
工作原理
• 基于内光电效应（光电导效应） • 暗电流、亮电流、光电流及三者的关系
IP
U L
A
U L
q( nn
p p
)A
qUN L2
(
n
p
)
主要特性参数
• 光电灵敏度 g p Sg E
• 用负载电阻实现电流电压转换
• 用运算放大器实现电流电压转换
光电倍增管的应用
– 负电子亲合势及其特点
光电管与光电倍增管
• 光电管
– 玻壳、光电阴极和阳极组成，真空型和充气型
• 光电倍增管
– 基于外光电效应和二次电子发射效应 – 结构上与光电管的区别：电子光学系统和倍增
级
光电倍增管
• 工作原理 • 典型参数
阴极K
D2
D4
D1
D3
D5
U1 U2 U3
U4 U5
U6
A阳极 μA
I p I0 (e kT 1)
硅光电池
• 特性参数
– 光照特性——开路时、短路时、有限负载时
线性区
IL
Uoc1 Uoc2 Uoc3 Uoc4
Isc1 Isc2
Isc3
E1
U
E2
E3 E4
RL2
Isc4
RL1
硅光电二极管和三极管
• 一般在反向偏压下工作
I
E=0
U
E1
E2 光导工作区
qU
IL I p I0( e kT 1) IP I0 IP SEE
光电检测技术复习(汇总)
4
我的老师说过：光电技术人员应具备不怕黑、不怕冷、不怕密闭的专业素质.
4
基本特性 光敏电阻的基本特性参数包括光电特性、 伏安特性、 温度特性、 时间响应、 光谱响应等。 1) 光电特性--电导随光照量变化越大的光敏电阻就越灵敏 定义光敏电阻 γ 值时必须说明其照度范围，否则 γ 值没有实际意义。 光敏电阻的 γ 值反映了在照度范围变化不大或照度 的绝对值较大甚至光敏电阻接近饱和情况下的阻值 与照度的关系。 2) 温度特性 光敏电阻为多数载流子导电的光电器件，具有复杂 的温度特性。 降低或控制光敏电阻的工作温度是提高光敏电阻工作 稳定性的有效方法。这对长波长红外辐射的探测极为 重要。 温度升高导致： 载流子的定向移动性变差，大量的光生载流子热运 动剧烈发生复合。 半导体、光生伏特效应也是此温度特性。 3) 时间响应（惯性，与入射辐射信号的强弱有关）
3
6) 光电二极管与电子二极管的区别？ 光电二极管 流动 电子流向 流动少子，电流弱 加反向偏压， 增大内建电场 电子二极管 流动多子，电流强 加正向偏压，抵消内建电场
问题六 常见器件名称英文缩写全称 PMT： Photo-multiple tube 光电倍增管 APD： Avalanche Photo Diode 雪崩光电二极管 PSD： Position Sensing Detector 光电位置敏感器件 CCD： Charge-coupled Device 电荷耦合元件 CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物(PMOS 管和 NMOS 管)共同构成的互补型 MOS 集成电路制造工艺
2
增大线宽，而不是长度
4. 光生伏特效应（重点） 1) 光生伏特效应是什么？ 基于半导体 PN 结基础上的一种将光 能转换成电能的效应。当入射辐射作 用在半导体 PN 结上产生本征吸收时， 价带中的光生空穴与导带中的光生电 子在 PN 结内建电场的作用下分开， 并分别向如图 1-11 所示的方向运动， 形成光生伏特电压或光生电流的现象。 2) PN 结形成过程中载流子的流动？ i. P 区空穴为多子，电子为少子，空穴浓度高，N 区相反，在浓度 梯度的牵引下，P 区空穴向 N 区移动，N 区电子向 P 区移动，扩 散过程中伴随着复合； ii. 形成内建电场，方向 N->P，内建电场阻碍扩散运动的进一步进 行，将空穴导向 P 区，电子导向 N 区； iii. 内建电场力 = 扩散力，二者达到动态平衡，中间区域形成少数 载流子移动的区域， 称为耗散区， 为光生载流子的捕捉和探测提 供场所。
光电检测知识点汇总
考试高分笔记基本常识：AEΦPIS =⨯===光照度受光面积光通量输入光功率输出信号光电流电流灵敏度光通量-lm ；照度-lx ；亮度-sb ；光强-cd光敏电阻-正偏，光电二极管-反偏，光电池-没有外加偏置(这里偏置可以理解为器件之外有没有添加电源，)重点简录：1、P33,量子效率，6’ 量子效率 hvP eI //==的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数λη2、P52(5)，由禁带宽度E g 计算长波限λgg E hc λλc ，νE h ν=⇒==长波限理论值小于实际值原因：1在实际中短波更易被吸收。
2随温度的升高而向短波方向移动3、P52(6)，光敏电阻，10’光电导灵敏度EGS g =d p G G G += (亮电导 = 光电导+暗电导)4、 P75，光电二极管，10’Lb e )G -U (U ΦS GU U G 0max 000=+=)(产生的总电流 = 暗电流 + 光电流)5、P89，放大倍数，10~12’K PI I A ==阴极电流阳极电流n )(εεA σ0=hv e /ηα=详尽考点：Chapter 2电致发光即场致发光，顾名思义，它是固体发光材料在电场激发下发光的一种现象，是将电能直接转化为光能的过程。
具体过程：物质中的原子受到电子轰击，使原子中的电子获得动能，由低能态跃迁到高能态；当它由受激状态回复到正常状态时，就会发出辐射。
知辐射通量求光通量：光通量 = 视见函数*辐射通量*Km (Km 为光视效能，Km=683 lm/W)例题：光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm 、1mW 的辐射光，其光通量 为0.2782 lm (计算式：0.40730 x 683 lm/W x 1 mW)LED 发光机理 P22 (就是电致发光)当给发光二极管的P －N 结加正向电压时，外加电场将削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强。
由于电子迁移率总是远大于空穴的迁移率，因此电子由N 区扩散到P 区是载流子扩散运动的主体。
光电检测与技术知识点总结
光电检测与技术知识点总结
光电检测是通过光电传感器将光信号转化为电信号进行检测和测量的技术。
1. 光电传感器的分类：
- 光电开关：通过光电传感器的发射器和接收器之间的光束被遮挡或被恢复来触发开关动作。
- 光电传感器：通过光电传感器接收到的光信号的变化来检测目标物体的位置、颜色、形状等信息。
- 光电编码器：通过光电传感器接收到的光信号的脉冲数来测量目标物体的位置、速度等。
2. 光电传感器的原理：
- 光电开关：通过发射器发出的光束被目标物体遮挡或恢复，经过接收器接收后产生电信号，通过比较电信号的强弱来触发开关动作。
- 光电传感器：通过接收器接收到的光信号的强度、频率、相位等来检测目标物体的位置、颜色、形状等信息。
- 光电编码器：通过接收器接收到的光信号的脉冲数来测量目标物体的位置、速度等。
3. 光电传感器的应用领域：
- 工业自动化：用于物体检测、测量、计数等。
- 机器人技术：用于机器人的位置感知、障碍物检测等。
- 电子设备：用于手机、相机等设备的亮度感应、手势识别等。
- 安防监控：用于人体检测、入侵报警等。
4. 光电传感器的特点：
- 非接触式检测：光电传感器不需要与目标物体直接接触，可以在一定距离上进行检测。
- 高精度：光电传感器可以实现微小物体的检测和测量。
- 快速响应：光电传感器的响应时间通常在毫秒级别，适用于高速检测。
- 高稳定性：光电传感器的输出信号稳定，不受环境干扰影响。
以上是光电检测与技术的一些基础知识点总结，希望对您有帮助。
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（3）最佳源电阻（噪声匹配）及匹配方法 ）最佳源电阻（噪声匹配） （4）多级放大器的噪声系数及设计考虑 ） （5）低噪声前放的选用 ）
Rsopt
En = IN
2.掌握和应用辐射度量（光度量）单位及相互换算 掌握和应用辐射度量（光度量） 掌握和应用辐射度量
（1）辐射度量和光度量的对照表
8
（2）光谱效率函数V（λ）、光谱光视效能Km的 光谱效率函数V ）、光谱光视效能 光谱光视效能Km的 定义及应用
Φ v ,λ = K m Φ e ,λV (λ )
Km＝683 lm/W ，亦称光功当量 亦称光功当量
18
4
热电探测器
（1）掌握三种热电效应所代表的器件工作原理、结构 ）掌握三种热电效应所代表的器件工作原理、 （2）掌握器件特点 ） a) 热电偶：开路电压和温度的关系、频率特性 热电偶：开路电压和温度的关系、 b) 测辐射热计：金属和半导体；波长特性、频率特性 测辐射热计：金属和半导体；波长特性、 c) 热释电器件：掌握只能测交变信号的原因 热释电器件：
第四章 光电信号处理
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一、光电探测器的偏置 重点 掌握三种伏安曲线类型的相对应的器件的偏置计算 可变电阻型： 可变电阻型：三种偏置类型的特点和比较 恒流偏置 匹配偏置 恒压偏置 恒流型（饱和型） 恒流型（饱和型） 光生电势型 掌握交、 掌握交、直流计算方法
24
二、光电探测器的放大电路 （1）放大器的 En－In噪声模型 ） － 噪声模型 （2）放大器的噪声系数 （各种表达式） ）放大器的噪声系数F（各种表达式）
10
(2) 斯忒藩-波尔兹曼辐射定律 斯忒藩-波尔兹曼辐射 辐射定律
M eb = ∫ M eb,λ (λ , T)dλ = σT 4
0
∞
2π 5 k 4 σ= = 5.67 × 10 −8 Wm −2 K −4 15h 3c 2
(3) 维恩位移定律
2898 λm = T
5
(µm)
−15 5
M eb ,λ m = bT = 1.2862 × 10
28
29
30
特点：光谱范围宽、 特点：光谱范围宽、无选择性
6
(a)
(PE-Photo Emission) (Dynode ) (MCP-Microchannel Plates ) (PC-Photoconductive) (PV-Photo Voltaic ) (PMT-PhotoMultiplier Tube ) (image intensifiers ) photoconductor Solar cell（photocell） （ ） Photo Diode (APD－Avalanche Photo Diode) － (SBD－Schottky Barrier Photo Diode) － (PEM-photo electromagnetic) (photon drag effective )
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3. 黑体辐射定律
（1）普朗克定律：黑体光谱辐射出射度Meb（λ，T ）是黑体温 普朗克定律：黑体光谱辐射出射度M 和波长λ 度T和波长λ的函数
2πhc 2 c1 M eb ,λ (λ , T ) = 5 hc / kTλ = 5 c 2 / Tλ λ (e − 1) λ (e − 1)
Meb(λ,T) ,T)
19
5
成像器件
（1） CCD ） a) 存储、转移、输出的原理。 存储、转移、输出的原理。 b) 线阵 线阵CCD工作原理及波形图（单沟道或双沟道）。 工作原理及波形图（单沟道或双沟道） 工作原理及波形图 （2）CMOS ） a) 工作原理。 工作原理。 b) 与CCD的比较。 的比较。 的比较
20
(4)
(b)
(Bolometer ) Negative Temperature Coefficient Positive Temperature Coefficient (seebeck effect ) thermocouples & thermopile Pyroelectric sensor
22
16
2
PC器件 PC器件
（1） 器件工作原理：内增益特性、灵敏度表示 ） 器件工作原理：内增益特性、 （2）三种偏置电路特点 ） （3）工作条件（偏压、无极性） ）工作条件（偏压、无极性） （4）工作波段、响应频率 ）工作波段、
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3
PV器件 PV器件
结工作原理， （1）结合第二章的 结工作原理，掌握 器件的 ）结合第二章的pn结工作原理 掌握PV器件的 伏安工作曲线及对应的工作状态（零偏、反偏） 伏安工作曲线及对应的工作状态（零偏、反偏） 管的工作原理、 （2）PN、PIN、APD管的工作原理、结构和特点， ） 、 、 管的工作原理 结构和特点， 掌握其在增益和频率响应方面的比较。 掌握其在增益和频率响应方面的比较。 （3）光电池的工作原理、与普通光电二极管的比较 ）光电池的工作原理、 （4）光电三极管的工作原理，与光电二极管的比较 ）光电三极管的工作原理， （5） PV器件相比 器件的特点（电路工作条件、 ） 器件相比PC器件的特点（电路工作条件、 器件相比 器件的特点 灵敏度、频率响应等方面） 灵敏度、频率响应等方面）
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三、微弱信号检测 锁定放大器的工作原理、 （1）掌握以相关器为核心的锁定放大器的工作原理、 ）掌握以相关器为核心的锁定放大器的工作原理 结构和输出特性 a) 锁定放大器的抑噪机理 b) 相关器的工作原理（不同谐波、不同波形） 相关器的工作原理（不同谐波、不同波形） （2）同步积分器的原理 ） （3）取样积分器的原理 ）
4
内光电效应： 内光电效应：
1）光电导效应 ） 本征光电导效应 λ0 ( µm) = 1.24 / E g (eV ) 非本征（杂质）光电导效应 λ0 ( µm) = 1.24 / Ei (eV ) 2）光生伏特效应
扩散和漂移
3）光子牵引效应 4）光磁电效应
5
（2）热电效应
入射光与材料的晶格相互作用，晶格吸收光 能而增加振动能量，引起材料的温度上升，从而 使材料电学参量发生变化。 电阻温度效应 温差电效应 热释电效应
Φe 噪声等效功率(NEP) 噪声等效功率(NEP) NEP = S/N
探测率D与比探测率 探测率 与比探测率D* 与比探测率
V /V 1 D= = s n NEP P
V /V D* = S N P
Ad ∆f (cm ⋅ Hz ⋅ W −1 )或琼斯
1 2
NEP（500，400， 黑体D*(T， NEP（500，400，1）黑体D*(T，f，1) 单色D *(λ 单色Dλ*(λ，f，1)
《光电探测与信号处理》 光电探测与信号处理》
复 习 总 结
1
第二章 光电探测器的物理基础
2
1. 光电效应和热电效应
重点掌握： 重点掌握： 各种效应的原理、 各种效应的原理、特点 各种效应的比较 典型的代表器件
3
（1）光电效应
光子直接与物质中的电子作用，引起电子运动状 态的改变，从而使物体的电学性质改变。 特点：光子与材料中的电子直接作用，使电子的能态 发生改变，光谱响应有选择性。 内光电效应：不发射电子 内光电效应： 被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴） 仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或 产生光生伏特的现象。 外光电效应： 外光电效应：发射电子 被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真 空中的电子的现象
(4)
(b)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(Bolometer ) Negative Temperature Coefficient Positive Temperature Coefficient (seebeck effect ) thermocouples & thermopile Pyroelectric sensor
7
26
第五章 光学信号的调制
27
1. 调制的基本概念 广义调制和二次调制 2. 调制方法 强度调制： 强度调制：日出式调制盘的工作原理 3.相干探测原理（与普通外差区别，波前匹配工作 相干探测原理（与普通外差区别， 相干探测原理 条件），与直接探测比较 条件），与直接探测比较 ）， 4. 典型应用：利用光的特性参数（频率、相位、振 典型应用：利用光的特性参数（频率、相位、 幅）来进行测量的实例。 来进行测量的实例。
6 探测器性能比较
单元光电探测器的性能及应用比较
a) 光谱响应范围 b) 频率特性 c) 外加偏压 d) 探测率
参考书251 3.7节 参考书251的3.7节 251的
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(a)
(PE-Photo Emission) (Dynode ) (MCP-Microchannel Plates ) (PC-Photoconductive) (PV-Photo Voltaic ) (PMT-PhotoMultiplier Tube ) (image intensifiers ) photoconductor Solar cell（photocell） （ ） Photo Diode (APD－Avalanche Photo Diode) － (SBD－Schottky Barrier Photo Diode) － (PEM-photo electromagnetic) (photon drag effective )
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已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4 已知某种光电器件的本征吸收长波限为1.4µm，则该材料的禁带宽度 1.4µ 为? 在距离标准钨丝灯2m远处放置一个照度计探头， 2m远处放置一个照度计探头 在距离标准钨丝灯2m远处放置一个照度计探头，已知探头的光敏面 积为0.5 若照度计测得的最大照度为100(lx) 试求： 100(lx)， 积为0.5 cm2，若照度计测得的最大照度为100(lx)，试求： 标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少？ （1）标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少？ 所发出的光通量为多少？ （2）所发出的光通量为多少？ 硅光电二极管光敏面为0.04 辐照度0.1mW/cm 波长为700nm 硅光电二极管光敏面为0.04 cm2。辐照度0.1mW/cm2、波长为700nm 的光垂直入射到探测器上并产生56nA的光电流。 56nA的光电流 的光垂直入射到探测器上并产生56nA的光电流。该光电管的单色响 应度为? 量子效率为?. 应度为?，量子效率为?. 已知某探测器的面积为3 cm• 已知某探测器的面积为3×4cm2，D*=1011cm•Hz1/2w-1，光电仪器的带 宽为300Hz 该仪器所能探测的光辐射的最小辐射功率？ 300Hz， 宽为300Hz，该仪器所能探测的光辐射的最小辐射功率？