光电检测技术期末考试报告

《光电检测期末复习题》

第一次作业1、光电检测技术有何特点？光电检测系统的基本组成是怎样的？答：光电检测技术是将光学技术与现代技术相结合，以实现对各种量的测量，它具有如下特点：（1）高精度，光电测量是各种测量技术中精度最高的一种。

（2）高速度，光电检测以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，因此用光学方法获取和传递信息的速度是最快的。

（3）远距离、大量程，光是最便于远距离传递信息的介质，尤其适用于遥控和遥测。

（4）非接触式测量，不影响到被测物体的原始状态进行测量。

光电检测系统通过接收被测物体的光辐射，经光电检测器件将接收到的光辐射转换为电信号，再通过放大、滤波等电信号调理电路提取有用信息，经数模转换后输入计算机处理，最后显示，输出所需要的检测物理量等参数。

2、什么是能带、允带、禁带、满带、价带和导带？绝缘体、半导体、导体的能带情况有何不同？答:晶体中电子所能具有的能量范围，在物理学中往往形象化地用一条条水平横线表示电子的各个能力值，能量愈大,线的位置愈高,一定能量范围内的许多能级（彼此相隔很近）形成一条带,称为能带。

其中允许被电子占据的能带称为允带。

允带之间的范围是不允许电子占据的，称为禁带。

在晶体中电子的能量状态遵守能量最低原理和泡利不相容原理，晶体最外层电子壳层分裂所形成的能带称为价带。

价带可能被电子填满也可能不被填满，其中被填满的能带称为满带。

半导体的价带收到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后即成为导电的能带--导带。

对绝缘体和半导体，它的电子大多数都处于价带，不能自由移动，但是热，光等外界因素的作用下，可以少量价带中的电子越过禁带，跃迁到导带上去成为载流子。

绝缘体和半导体的区别主要是禁的宽度不同。

半导体的禁带很窄，绝缘体的禁带宽一些，电子的跃迁困难的多，因此，绝缘体的载流子的浓度很小。

导电性能很弱。

实际绝缘体里，导带里电子不是没有，并且总有一些电子会从价带跃迁到导带，但数量极少，所以，在一般情况下，可以忽略在外场作用下他们移动所形成的电流。

光电检测技术期末试卷试题大全

1、光电器件的基本参数特性有哪些?（响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度）@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。

（光电子学光电子器件）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。

内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。

内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。

光电导效应：半导体受光照后，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少的现象。

光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。

5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。

）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。

（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。

（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。

）12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。

光电检测期末考试试题

光电检测期末考试试题### 光电检测期末考试试题#### 一、选择题（每题5分，共40分）1. 光电检测技术中，光电效应是指（）。

A. 光能转化为热能B. 光能转化为电能C. 电能转化为光能D. 热能转化为光能2. 下列哪种材料不适合用作光电探测器的材料？（）A. 硅B. 锗C. 铜D. 硒3. 光电倍增管（PMT）的主要作用是（）。

A. 放大电流B. 放大电压C. 放大光信号D. 放大声音信号4. 在光电检测中，光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而（）。

A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少5. 光电二极管的工作原理基于（）。

A. 光电效应B. 热电效应C. 光电导效应D. 光伏效应6. 光电检测技术在以下哪个领域应用最广泛？（）A. 通信B. 医疗C. 军事D. 所有以上7. 光电检测系统的灵敏度主要取决于（）。

A. 光源的亮度B. 探测器的响应速度C. 信号处理电路的增益D. 所有以上8. 在光电检测系统中，滤光片的主要作用是（）。

A. 改变光的强度B. 改变光的波长C. 改变光的方向D. 改变光的相位#### 二、简答题（每题10分，共40分）1. 简述光电效应的基本原理，并说明其在光电检测中的应用。

2. 描述光电倍增管（PMT）的工作原理，并解释其在提高光电检测灵敏度方面的优势。

3. 说明光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律，并讨论其在光电检测中的作用。

4. 阐述光电二极管和光电晶体管的主要区别，并讨论它们在光电检测系统中的不同应用场景。

#### 三、计算题（每题10分，共20分）1. 假设一个光电二极管在无光照时的暗电流为10nA，光照强度增加后，其电流增加到1μA。

如果该二极管的光电流与光照强度成正比，求光照强度增加了多少倍？2. 在一个光电检测系统中，使用了一个增益为10^6的光电倍增管。

如果入射光信号产生的光电子数为100，计算经过光电倍增管放大后的信号电流（假设每个光电子产生一个电子-空穴对）。

光电检测技术期末考试题库试卷三参考答案

光电检测技术期末考试题库试卷三参考答案一、单项选择题（每小题2分,共40分）1．白炽灯是一种( B ).A.气体光源 B. 热光源C. 冷光源 D. 激光光源2．维恩位移定律为（ C ）。

A. σT 4B. σT2C. Tλm＝BD. α(λ,T)= ε(λ,T) 3．ICCD表示的是（ A ）CCD．A. 增强型;B. 时间延迟型;C. 电子轰击模式;D. 红外．4．波长为2mm的波属于（ B ）．A. 远红外线B. 太赫兹波C. 近红外线D. X射线5．在给定λl～λ2波长范围内，某一辐射源发出的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比，称为（ B ）.A. 辐射效率B.发光效率C. 光谱功率D.空间光强6．在发光二极管中，产生发光的是在( C ).A．P区 B. N区 C. 结区 D. 玻璃窗7．半导体中施主能级的位置位于（ B ）.A. 禁带低B. 禁带顶C. 导带顶D. 价带低8．像管中（ A ）的出现和使用，成为了第三代像管出现的标志性部件。

A. 负电子亲和势阴极；B. 电子光学系统；C．微通道板MCP； D. 光纤面板9．光纤中光传播的条件是（ D ）.A. 光入射角大于临界角B. 光入射角小于临界角C. 光入射角等于临界角D. 光入射角大于等于临界角10．属于自发辐射的光源是（ B ）.A. LDB. LEDC. CCDD. PMT11．下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．A ．镝灯B ．氘灯C ．汞灯D ．汞氙灯12．在大气层外的卫星上，测得太阳光谱的峰值波长为 456.0 nm 。

求出太阳表面的温度。

( A ).A ．6353K B. 7353K C. 3353K D. 8353K13．激光发光是( B ) :A. 自发辐射B.受激辐射C. 热辐射D.电致发光14．光敏电阻的主要作用是( D ):A. 光电检测B. 红外探测C. 光电开头D. 光电探测与控制18．数值孔径表示为（ B ）．A ．212201sin n n n c -=θ B ． 222101sin n n n c -=θ C ．222011sin n n n c -=θ D ． 202121sin n n n c -=θ16. 波长为17μm的光线属（ D ）。

光电检测技术期末试卷试题大全复习资料

1、光电器件的基本参数特性有哪些?（响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度）@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。

（光电子学光电子器件）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。

内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。

内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。

光电导效应：半导体受光照后，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少的现象。

光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。

5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。

）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。

（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。

（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。

）12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。

检测技术光电实验报告

一、实验目的1. 理解光电效应的基本原理及其在光电检测中的应用。

2. 掌握光电检测器的工作原理和特性。

3. 通过实验验证光电检测技术在信号检测中的应用效果。

4. 学习如何设计和搭建光电检测系统。

二、实验原理光电效应是指当光子照射到物质表面时，能够将物质中的电子激发出来，形成光电子。

光电检测技术就是利用这一效应，将光信号转换为电信号，实现对光、电场、磁场等信号的检测。

本实验采用光电二极管作为光电检测器，其基本工作原理是：当光照射到光电二极管上时，光电二极管内的电子会被激发出来，形成光电流。

光电流的大小与入射光的强度成正比。

三、实验器材1. 光电二极管2. 光源（如激光笔）3. 数字多用表4. 光电检测电路板5. 连接线6. 实验台四、实验步骤1. 搭建光电检测电路：按照实验指导书的要求，将光电二极管、光源、数字多用表和电路板连接好，确保电路连接正确无误。

2. 调整光源强度：使用激光笔照射光电二极管，调整光源的强度，观察数字多用表上光电流的变化。

3. 测量光电二极管的响应度：记录不同光照强度下，光电二极管的光电流值，并计算光电二极管的响应度。

4. 研究光电二极管的暗电流：关闭光源，观察数字多用表上光电流的变化，记录暗电流值。

5. 分析光电检测系统的性能：通过实验数据，分析光电检测系统的性能，包括响应度、暗电流等参数。

五、实验结果与分析1. 光电二极管的响应度：实验结果显示，光电二极管的响应度随光照强度的增加而增加，与理论相符。

2. 光电二极管的暗电流：实验结果显示，在无光照条件下，光电二极管存在一定的暗电流，这可能是由于电路中的热噪声等原因造成的。

3. 光电检测系统的性能：根据实验数据，可以计算出光电检测系统的性能参数，如响应度、暗电流等，并与理论值进行比较，分析实验误差。

六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了光电效应的基本原理及其在光电检测中的应用。

2. 我们了解了光电二极管的工作原理和特性，并学会了如何设计和搭建光电检测系统。

光电监测技术实验报告

一、实验目的1. 了解光电监测技术的原理和基本组成。

2. 掌握光电监测仪器的使用方法。

3. 分析光电监测技术在实际应用中的优势和局限性。

4. 通过实验验证光电监测技术的有效性和准确性。

二、实验原理光电监测技术是一种基于光电效应的监测技术，通过将光信号转换为电信号，实现对目标物体或环境的监测。

其基本原理是：当光线照射到光电元件上时，光电元件会产生电流，电流的大小与光强成正比。

通过检测光电元件产生的电流，可以实现对光强的监测。

三、实验仪器与设备1. 光电监测仪器：光电传感器、信号调理电路、数据采集器等。

2. 光源：激光笔、LED灯等。

3. 标准光强计：用于测量光强。

4. 实验台：用于固定仪器和设备。

四、实验内容与步骤1. 光电传感器安装与调试（1）将光电传感器安装在实验台上，确保其稳定。

（2）连接光电传感器与信号调理电路，调整光电传感器的灵敏度。

2. 光强测量（1）使用标准光强计测量不同光源的光强。

（2）将光电传感器对准光源，记录传感器输出的电流值。

3. 光电监测效果分析（1）分析光电传感器在不同光强下的输出电流，绘制电流-光强曲线。

（2）比较光电监测技术与其他监测技术的优缺点。

4. 光电监测应用实例（1）模拟实际应用场景，如自动照明、安防监控等。

（2）观察光电监测技术在实际应用中的效果。

五、实验结果与分析1. 光电传感器在不同光强下的输出电流与光强之间存在线性关系。

2. 光电监测技术在自动照明、安防监控等领域具有广泛的应用前景。

3. 与其他监测技术相比，光电监测技术具有以下优势：（1）监测精度高：光电监测技术基于光电效应，可以实现对光强的精确测量。

（2）抗干扰能力强：光电监测技术受电磁干扰较小，具有较强的抗干扰能力。

（3）适用范围广：光电监测技术可应用于多种环境，如室内、室外、潮湿、高温等。

4. 光电监测技术的局限性：（1）成本较高：光电监测仪器设备成本较高，限制了其在一些领域的应用。

（2）易受环境因素影响：光电监测技术受光照强度、温度、湿度等环境因素影响较大。

光电检测技术期末试卷试题大全

1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度）@响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应@噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。

（光电子学光电子器件）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。

内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。

内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。

光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显着增加而电阻减少的现象。

光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。

5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。

）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。

（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。

（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。

）12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。