光电技术简答题复习资料

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光电技术知识点总结

光电技术知识点总结

光电技术知识点总结篇一:光电技术第三版复习重点总结试求一束功率为30mw、波长为0.6328激光束的光子流速率?e,?d?因dne,??hv,激光器只辐射特定波长的光,因此该式可变换为:????n??30?10?3?0.6328?10?6??9.55?1016在卫星上测得大气层外太阳光谱的最高峰值在hvh?c6.626?10?34?3?108(1/s)0.465处若把太阳作为黑体计算表面温度以及辐射度若已知光生伏特器件的光电流分别为50ua与300ua暗电流为1ua计算它们的开路电压计算人体正常温度和当发烧到38.5℃时其峰值波长分别是多少某只cdS光敏电阻的最大功耗为30mw,光电导灵敏度S/lx暗电导试求偏置电压为20V时的极限照度设某光敏电阻在100lx的光照下阻值为2KΩ激光单路干涉测位移的装置中(1)反光镜m3移动多少毫米时脉冲个数为100、(2)该测位移装置的灵敏度是多少、最高精度是多少?已知He-ne激光器发出的波长为0.6328μm的激光。

被测位移量有关系n?2L2?106???3.160556?106个脉冲0.6328灵敏度为:,?12??2??0.1582?m或0.3614μm。

最高测量精度不低于?0.16?m。

假设两块光栅的节距为0.2mm两光栅的栅线夹角为1°,求莫尔条纹的间隔,求相互移动的距离条纹间隔的宽度为:m?dd0.2?11.4592(mm)2sin(???当光电器件探测出2180莫尔条纹走过10个,则两光栅相互移动了2mm利用2cU2光电二极管和3dG40三极管构成的探测电路二极管的电流灵敏度S=0.4ua/uw,其暗电流id=0.2ua,三极管放大倍率为50倍最高入射功率400uw,拐点电压1.0V求入射辐射变化50uw时输出电压变化多少3.10已知光电三极管伏安特性曲。

若光敏面上的照度变换e=120+80sinωt(lx),为使光电三极管输出电压不小于4V的正弦信号,求负载电阻RL、电源电压Ubb及该电路的电流、电压灵敏度,解Φ=120+180=200(lx)Φmin=120-80=40(lx)Uce??4?11.314(V)则Ubb=20(v)或者18v当Φ=40(lx)时,ic=1.1(ma),Φ=200(lx),ic=5.4(ma)则:Δic=5.4-1.1=3.3(ma)?U?U??ic?RRL??i?11.314?3.428(k)Lc3.3电流灵敏度:iicP?Si??得:S???3.3i??160?0.0206(ma/lx)电压灵敏度:?U?SU???得:S?UU????11.314160?0.0707(V/lx)4.14照灵敏度为光电倍增管内。

光电技术考点(江文杰)

光电技术考点(江文杰)

一. 名词解释:1坎德拉:频率为 5.4X 10 14Hz 单色辐射光在给定方向上的辐射强度为1/683 W/Sr ,该方向上的发光强度为1cd。

2流明:是发光强度为1cd 的均匀点光源在单位立体角内发出的光通量。

3勒克斯:是 1lm 的光通量均匀的照射在 1 平方米面积上所产生的光照度。

4扩散:载流子因浓度不均匀而发生的定向运动。

5漂移;载流子受电场作用而发生的运动。

6光电导效应:某些物质吸收光子的能量产生本征吸收或杂质吸收,从而改变物质电导率的现象。

7光伏效应: PN 结受到光照时,在 PN 结两端产生电势差的现象。

8光电发射效应:当物质中的电子吸收足够高的光子能量,将逸出物质表面成为真空中的自由电子的现象。

(外光电效应)9温差电效应:不同材料的结点因吸收光辐射而产生温差,导致两结点的接触电动势不同,从而在闭合回路中产生电流。

10电热效应:是热电体在绝热条件下,当外加电场引起永久极化强度变化时,其温度将发生变化的现象。

二. 填空:1本征半导体能带:A 当温度高于绝对零度,价带中的电子吸收能量越过禁带到达导带,成为自由电子,并在价带中留下等量的空穴。

B 单位体积内的载流子数称为载流子浓度。

当温度高于绝对零度或受光照时,电子吸收能量摆脱共价键而形成电子空穴对,称为本征激发。

2光电探测器的噪声:热噪声,散粒噪声,产生-复合噪声, 1/f 噪声,温度噪声。

3噪声等效功率和比探测率:当探测器输出的信号电流等于探测器本身的噪声电流的均方根值时,(信噪比),信号是很难直接测量的。

NEP 是一个标志探测器探测能力的性能指标,它决定于灵敏度和自身的噪声水平。

采用归一化的探测率,称为比探测率D*,是用单位测量系统的带宽和单位面积探测器的噪声电流来衡量探测能力的,而且不是一个固有常数。

4激光器的组成:谐振腔,工作物质,全反镜,半反镜,泵浦源,激光。

高亮度,高方向性,高单色性,高度的时间空间相干性三. 分析题:1 光电倍增管;入射光通过光窗照射到光电阴极上,发射出光电子,光电子经电子光学系统加速,聚焦到倍增极上,倍增极将发射出比入射电子更多的二次电子,经过n 级倍增,形成放大的阳极电流,在负载R L上产生放大的信号电压输出。

光电测试技术复习资料

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光电测试技术复习资料PPT 中简答题汇总1. 价带、导带、禁带的定义及它们之间的关系。

施主能级和受主能级的定义及符号。

答:施主能级:易释放电⼦的原⼦称为施主,施主束缚电⼦的能量状态。

受主能级:容易获取电⼦的原⼦称为受主,受主获取电⼦的能量状态。

2. 半导体对光的吸收主要表现为什么?它产⽣的条件及其定义。

半导体对光的吸收主要表现为本征吸收。

半导体吸收光⼦的能量使价带中的电⼦激发到导带,在价带中留下空⽳,产⽣等量的电⼦与空⽳,这种吸收过程叫本征吸收。

产⽣本征吸收的条件:⼊射光⼦的能量( h V 要⼤于等于材料的禁带宽度⽈3. 扩散长度的定义。

扩散系数和迁移率的爱因斯坦关系式。

多⼦和少⼦在扩散和漂移中的作⽤。

扩散长度:表⽰⾮平衡载流⼦复合前在半导体中扩散的平均深度。

扩散系数D (表⽰扩散的难易)与迁移率⼙(表⽰迁移的快慢)的爱因斯坦关系式:D=(kT/q )⼙ kT/q 为⽐例系数漂移主要是多⼦的贡献,扩散主要是少⼦的贡献。

4. 叙述 p-n 结光伏效应原理。

当 P-N 结受光照时,多⼦( P 区的空⽳, N 区的电⼦)被势垒挡住⽽不能过结,只有少⼦( P 区的电⼦和 N 区的空⽳和结区的电⼦空⽳对)在内建电场作⽤下漂移过结,这导致在 N 区有光⽣电⼦积累,在 P 区有光⽣空⽳积累,产⽣⼀个与内建电场⽅向相反的光⽣电场,其⽅向由P 区指向 N 区。

5. 热释电效应应怎样解释?热释电探测器为什么只能探测调制辐射?在某些绝缘物质中,由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。

因为在恒定光辐射作⽤下探测器的输出信号电压为零,既热释电探测器对未经调制的光辐射不会有响应。

6. 简述红外变象管和象增强器的基本⼯作原理。

红外变象管:红外光通过光电导技术成象到光电导靶⾯上,形成电势分布图象,利⽤调制的电⼦流使荧光⾯发光。

象增强器:光电阴极发射的电⼦图像经电⼦透镜聚焦在微通道板上,电⼦图像倍增后在均匀电场作⽤下投射到荧光屏上。

光电技术复习资料

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1.半导体对光的吸收可分为本征吸收,杂质吸收,激子吸收,自由载流子吸收和晶格吸收。

2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。

3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件,他由P型和N型半导体组合而成。

其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。

4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式,信息载荷于透明体的方式,信息载荷于反射光的方式,信息载荷于遮挡光的方式,信息载荷于光学量化器的方式,光通信方式的信息变换。

D电极的基本结构应包括转移电极结构,转移沟道结构,信号输入单元结构和信号检测单元结构。

1. 对于P型半导体来说,以下说法正确的是 (D)A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压 (C)A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管3. 对于光敏电阻,下列说法不正确的是: (D)A 弱光照下,光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形,有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长,低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管(LD)和发光二极管(LED)来说,下列说法正确的是(D)A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说,以下说法正确的是 (A)A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: (D)A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 硅光二极管在适当偏置时,其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系,且动态范围较大。

光电技术期末复习题目总结

光电技术期末复习题目总结

光电技术期末复习题目总结篇一:光电技术概念题总结答:为了评价探测器性能优劣,比较不同探测器之间的差异,从而达到根据具体需要合理正确选择光电探测器件的目的,制定了一套性能参数。

通常包括积分灵敏度,也成为响应度,光谱灵敏度,频率灵敏度,量子效率,通量阈和噪声等效功率,归一化探测度及工作电压、电流、温度及入射光功率允许范围。

答:光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。

探测器吸收光子后,直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。

光子能量的大小,直接影响内部电子状态改变的大小。

因为,光子能量是h,h是普朗克常数,是光波频率,所以,光子效应就对光波频率表现出选择性,在光子直接与电子相互作用的情况下,其响应速度一般比较快;光热效应和光子效应完全不同。

探测元件吸收光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的改变,而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量,引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。

所以,光热效应与单光子能量h的大小没有直接关系。

原则上,光热效应对光波频率没有选择性。

只是在红外波段上,材料吸收率高,光热效应也就更强烈,所以广泛用于对红外线辐射的探测。

因为温度升高是热积累的作用,所以光热效应的响应速度一般比较慢,而且容易受环境温度变化的影响。

值得注意的是,以后将要介绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变化率,比其他光热效应的响应速度要快得多,并已获得日益广泛的应用。

答:(1)PbS:近红外辐射探测器,波长响应范围在1~3.4μm,峰值响应波长为2μm,内阻(暗阻)大约为1mΩ,响应时间约200μs。

(2)inSb:在77k下,噪声性能大大改善,峰值响应波长为5μm响应时间短(大约50×10-9s)答:光电池总的来说频率特性不是很好,这是由于两个方面的原因:第一,光电池的光敏面一般做的较大,因而极间电容较大;第二,光电池工作在第四象限,有较小的正偏压存在,所以光电池的内阻较低,而且随入射光功率变差,因此光电池的频率特性不好.视效能?答:在光度体系中,被选作基本单位的不是光量或光通量,而是发光强度,其单位是坎德拉定义为一个光源发出频率为的单色辐射,如果在一给定方向上的辐射强度为,则该光源在该方向上的发光强度为1坎德拉,光度量和辐射度量之间可以用光是效能与光视效率联系起来。

光电技术基础复习题

光电技术基础复习题

一、填空题12、三基色是指、、三色。

3、光电池是一种直接把能转换成能的半导体器件。

4、光电效应是指在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即。

5、三极管按结构可分为和。

6、光电耦合器又称光电隔离器,简称。

7、电路主要包括电源、、连接导线和辅助元件4个部分。

8、W7905的输出电压是 V。

9、变压器主要由和组成。

10、二极管具有特性。

1112、逻辑代数中的变量只有和两种取值。

13、在色品图中,x坐标是比例、y坐标是比例、z坐标是比例。

14、振荡电路由放大电路、和选频网络三部分组成。

15、光电效应是的过程。

16、W7912的输出电压是 V。

17、将交流电变为直流电的过程称为。

18、二极管的特性是。

19、反馈是将端的信号的一部分或全部以某一方式送回到端。

20、光敏二极管按封装方式可分为和。

2223、白色可以由、、三种颜色混合得到。

24、分压式放大电路包括输入电路、、和输出电路四部分组成。

25、硅光电池发生光电转换是把内部光生电子—对分割。

26、W7812的输出电压是 V。

27、将高电压变为低电压的过程称为。

28、三极管具有和开关功能。

29、同相输入是指输出信号和输入信号相位。

30、电路按电源的特性可分为直流电路和。

31、可见光的波长范围位于纳米。

32、光谱可分为发射光谱和。

33、光的三个属性是:、、。

34、色温可分为低色温、中性色温、。

35、光敏电阻按结构形式可分为梳形结构、、刻线结构。

36、光耦的检测方法有两种:一是双表测量法,二是。

37、电灯泡是把电能转化为和内能。

38、欧姆定律中,电流的单位是,电压的单位是,电阻的单位是。

39、火线一般用,零线用蓝色,地线是黄绿相间。

40、常用的控制设备有、漏电开关、闸刀开关等。

41、抢救触电者的首要步骤就是使触电者尽快脱离。

42、半波整流电路:U0= U2,半波整流滤波电路:U= U2。

43、全波或桥式整流电路中,U0= U2,全波滤波电路:U= U2。

光电技术复习题

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光电技术复习题
1. 光电效应的基本原理是什么?请简述其发现过程。

2. 描述光电效应的方程式,并解释其中各参数的物理意义。

3. 什么是光生伏打效应?它与光电效应有何不同?
4. 简述光电倍增管的工作原理及其在实验中的应用。

5. 何为光敏电阻?其工作原理是什么?
6. 列举几种常见的光电传感器,并说明它们的应用领域。

7. 描述光纤通信的基本原理,并解释光纤的传输特性。

8. 光纤通信中,如何实现信号的编码和解码?
9. 简述光通信系统中的光放大器的作用及其工作原理。

10. 何为激光?激光的产生原理是什么?
11. 描述激光器的基本结构,并解释各部分的功能。

12. 激光在医学领域的应用有哪些?请举例说明。

13. 简述激光在工业加工中的应用,如切割、焊接等。

14. 描述光通信系统中的光调制技术及其重要性。

15. 何为光纤布拉格光栅?其工作原理是什么?
16. 简述光纤传感器的工作原理及其在环境监测中的应用。

17. 描述光电子器件在信息存储技术中的应用。

18. 何为光子晶体?它在光电子学中有何应用?
19. 简述光电子学在能源转换和传输中的应用。

20. 论述光电技术在现代通信技术中的重要性及其发展趋势。

光电技术期末复习知识分享

光电技术期末复习知识分享

光电技术期末复习知识分享第⼀章光辐射与光源1.1辐射度的基本物理量1.辐射能Qe:⼀种以电磁波的形式发射,传播或接收的能量。

单位为J(焦⽿)。

2辐射通量Φe:⼜称为辐射功率Pe,是辐射能的时间变化率,单位为W(⽡),是单位时间内发射,传播或接收的辐射能,Φe=dQe/dt(J/S焦⽿每秒)3辐射强度Ie:点辐射源在给定⽅向上单位⽴体⾓内的辐射能量单位为W/sr(⽡每球⾯度)Ie=dΦe/dΩ.4辐射照度Ee:投射在单位⾯积上的辐射能量,Ee=dΦe/dA单位为(W/㎡⽡每平⽅⽶)。

dA是投射辐射通量dΦe的⾯积元。

5辐射出射度Me:扩展辐射源单位⾯积所辐射的通量,即Me=dΦ/dS。

dΦ是扩展源表⾯dS在各⽅向上(通常为半空间360度⽴体⾓)所发出的总的辐射通量,单位为⽡每平⽅⽶(W/㎡)。

6,辐射亮度Le:扩展源表⾯⼀点处的⾯元在给定⽅向上单位⽴体⾓,单位投影⾯积内发出的辐射通量,单位为W/sr*㎡(⽡每球⾯度平⽅⽶)。

7光谱辐射量:也叫光谱的辐射量的光谱密度。

是辐射量随波长的辐射率。

光辐射量通量:Φe(λ):辐射源发出的光在波长为λ处的单位波长间隔内的辐射通量。

Φe(λ)=dΦe/dλ单位为W/um或W/nm。

1.2 明视觉光谱光视效率V(λ):视觉主要由⼈眼视⽹膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的。

(亮度⼤于3cd/m2,最⼤值在555nm处)暗视觉光谱光视效率:视觉主要由⼈眼视⽹膜上分布的杆状细胞刺激所引起的。

(亮度⼩于0.001cd/m2,最⼤值在507nm 处)按照⼈眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φe即为光通量Φv:Φv=Km780380Φe(λ)V(λ)dλ式中Km为名视觉的最⼤光谱光谱光视效率函数,也成为光功当量。

国际实⽤温标理论计算值Km为680lm/W。

光度量中最基本的单位是发光强度单位——坎德拉,记作cd,它是国际单位制中七个基本单位之⼀(其他⼏个为:⽶,千克,秒,安(培),开(尔⽂),摩(尔))。

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光电技术简答题复习资料“光电技术简答题”复习资料一、回答问题:7、什么就是朗伯辐射体?在任意发射方向上辐射亮度不变的表面,即对任何θ角le为恒定值(理想辐射表面)。

朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。

i?i0co?s10、写出光源的基本特性参数。

(1)辐射效率和闪烁效率(2)光谱功率原产(3)空间反射率原产(4)光源的色温(5)光源的颜色11、光电探测器常用的光源有哪些?热辐射光源:太阳;白炽灯,卤钨灯;黑体辐射器(演示黑体,动物活体)。

气体振动光源:汞灯,钠灯,氙灯,荧光灯等。

液态闪烁光源:场致闪烁灯,发光二极管等。

激光器:气体激光器,固体激光器,染料激光器,半导体激光器等。

12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。

发光二极管的基本结构是半导体p-n结。

铝电极工作原理:n型半导体中多数载流子就是电sio2子,p型半导体中多数载流子是空穴。

p-n结未加电压时构成一定势垒。

加正向偏压时,内p+电场弱化,p区空穴和n区电子向对方区域的扩散运动相对加强,构成少数载流子的注入,-n从而p-n结附近产生导带电子和价带空穴的背电极复合,复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。

以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。

图发光二极管的结构图13、表明发光二极管的基本特性参数存有哪些。

(1)量子效率:1)内发光效率:pn结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。

2)外发光效率:发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。

(2)发光强度的空间分布:(3)发光强度与电流关系:电压高于打开电压时,没电流,也不闪烁。

电压低于打开电压时表明出来欧姆Auron通性。

在额定电流范围内,发光强度与通过的电流成正比。

(4)光谱特性:发射功率随光波波长(或频率)的变化关系。

(5)响应时间:从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。

表达了发光二极管的频率特性。

(6)寿命:亮度随其时间的减少而增大。

当亮度增大至初始值的e-1时所沿袭的时间。

17、详述pn结光伏效应(分正偏、反偏、零略偏三种情况)。

是一种内光电效应,当光子产生时,能产生一个光生电动势,基于两种材料相接触形成的内建势垒,光子激发的光生载流子被内建电场扫向势垒两面三刀边,从而形成光生电动势。

18、详述光电升空效应(分后金属与半导体两种情况)。

当光照射物质时,若入射光子能量hν足够大,它和物质中的电子相互作用,使电子吸收光子的能量而逸出物质表面。

(1)第一定律:当入射光电磁辐射的光谱原产维持不变时,饱和状态光电流与入射光的辐射量φ成正比。

(2)第二定律:发射的光子最大动能随入射光子频率的增加而线性的增加,与入射光强度无关。

19、什么就是负电子碱金属势,它的工作原理、主要用途及优缺点。

如果给半导体的表面做特殊处理,使表面区域能带弯曲,真空能级降到导带之下,从而使有效的电子亲和势为负值,经过这种特殊处理的阴极称作负电子亲和势光电阴极。

特点:1)量子效率高2)光谱积极响应延展至红外3)热电子升空大4)光电子的能量分散20、探测器噪声主要有哪几种?(1)热噪声:载流子在一定温度下搞无规则热运动,载流子热运动引发的电流曲折或电压曲折。

(2)复合噪声:载流子产生复合瞬间有起伏。

(3)散粒噪声:随机起伏所形成的噪声。

(4)1/f噪声:噪声功率五音与频率与静电力。

主要由于材料表面态和内部瑕疵引发电子散射而产生。

(5)温度噪声:由于器件本身吸收和传导的热交换,引起的温度起伏。

21、写下电阻热噪声的电压、电流、功率表达式。

22、何谓等效噪声带宽?23、何谓耦合噪声功率?何谓观测率为?何谓归一化耦合噪声功率?如果入射到探测器的辐通量按某一频率变化,当探测器输出信号电流is等于噪声均方根电流时,所对应的入射辐通量φe称为等效噪声功率nep。

等效噪声功率nep的倒数为探测率d。

nep常与探测器面积ad和测量系统频宽?f的乘积的平方根成正比。

为比较探测器性能,须要除去ad和?f的影响,用归一化参数则表示。

d??dad?f24、何谓“白噪声”?何谓“1噪声”?必须减少电阻的热噪声应当实行什么措施?f25、说明光电导器件、pn结光电器件和光电发射器件的禁带宽度和截止波长之间的关系。

27、详述光电大增管及的工作原理。

光电大增管工作原理:1)光子透过入射窗口入射在光电阴极k上。

2)光电阴极电子受到光子唤起,返回表面升空至真空中。

3)光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极d1上,倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子,入射电子经n级倍增极倍增后光电子就放大n次方倍。

4)经过大增后的二次电子由阳极p搜集出来,构成阳极光电流,在功率rl上产生信号电压。

35、说明光敏电阻的几种基本偏置电路。

36、为什么结型光电器件在正向偏置时没显著的光电效应?他们应当工作在哪种偏置状态?37、如果硅光电池的负载是rl,画出它的等效电路图,写出流过负载rl的电流方程及voc、isc的表达式,说明其含义(图中标出电流方向)。

38、硅光电池的开路电压为voc,当照度减小至一定值后,为什么不再随其入射光照明设备的减少而减小,只是吻合0.6v?在同一照度下,为什么提功率后输入电压总是大于开路电压?39、硅光电池的开路电压voc为何随温度上升而下降?40、硅光电池的功率取何值时输出功率最小?如何确认?在什么条件下可以将它看作恒压源采用?41、zdu型光电二极管设环极的目的是什么?画出正确的线路图。

使用时环极不接是否可用?为什么?42、一维光电边线探测器就是如何测量光点边线的?写下测量方程。

43、说明pin管、雪崩光电二极管的工作原理和各自特点。

并说明为什么它们的频率特性比普通光电二极管好?54、表明ccd的特性参数(电荷转移效率、工作频率、电荷存储容量、噪声)。

55、ccd器件为什么必须在动态下工作?其驱动脉冲上下限受到哪些条件的限制?应如何估算?56、详述光电二极管的电荷存储工作原理。

它与已连续工作方式较之存有什么特点?60、什么就是冷探测器?它与其它光电器件较之具备哪些特性?61、已知一热探测器的热时间常数为?t,热容ct,热导gt,求当调制辐射频率f变化时,探测器温升的相对变化规律。

63、热释电效应应如何理解?为什么热释电效应只能探测调制辐射?66、常用的热探测器有哪几种?都是用什么原理工作的?(1)、热敏电阻与测辐射热计;(2)、热电偶与热电堆上;(3)、态是电器件;(4)、高莱管。

68、哪些光电器件应工作于平衡态?哪些光电器件只能在非平衡态下工作?为什么?70、什么就是驰豫过程,光电驰豫过程的长短用什么去叙述?驰豫过程对光电器件的什么特性影响最小?74、写出光照下pn结的电流方程。

78、详述温差电偶的工作原理。

80、为了减小背景光和杂散光的影响,需对进入光电接收系统的光进行滤波。

试说明对入射光进行空间滤波和光谱滤波的基本方法和作用。

一、空间滤波的基本方法和促进作用(1)如果信号光的输入空间角有一定的大小,如远处的点光源,可以给接受光学系统加遮光罩、减小视场光阑、减小通光孔径的方法,压缩进入光学系统的空间立体角。

(2)当信号光源有一定的空间形状时,我们可以利用透镜的傅立叶变换,在其频谱面上设置空间滤波器,只让信号光源的特定频谱通过,而将其他频谱挡住,就能将背景光几乎全部滤除。

(3)给拒绝接受光学系统加消杂光光阑,可以最大限度的消解杂光的阻碍。

二、光谱滤波的基本方法和促进作用81、为了提高光电接收系统的信噪比,我们学习过哪些方法用来压制噪声?83、表明对光源挑选的基本建议。

二、计算题:4、一块半导体样品,时间常数为??0.1?s,在强光照下暂停光照0.2?s后,光电子浓度膨胀为原来的多少倍?解:ne(t)?n(0)e?tne(t)e20.1354ne(0)6、设立某种光电大增管一共存有10个大增极,每个大增极的二次电子升空系数均为??4,阴极灵敏度sk?20?a/lm,阳极电流严禁少于100?a,先行估计入射光于阴极的光通量的下限。

解:阳极电流ia满足:ia??vsk?n,所以入射光通量viaskn1006lm4.7710102047、上题中,若阳极噪声电流4na,谋其噪声耦合光通量?(?f?1hz)求解:题中未得出入射光的波长值,我们挑波长为555nm,则v(?)?1nep=insk?nkmv(?)?4?10?320?410?683?2.79?10?13lm8、某光敏电阻的暗电阻为600k?,在200lx光照下亮暗电阻比为1:100,求该电阻的光电Auron灵敏度。

解:该光敏电阻的亮电阻为r2?0.01r1?6?103?,光电导g?1/r,所以光电导灵敏1111??35rr6?106?1021??8.33?10?7s/lx度se?e2?e1200?09、某光电Auron器件的特性曲线例如右图,用该器件掌控一继电器。

采用30v直流电源,电路在400lx的照度下有10ma电流即可使继电器吸合。

试画出控制电路,计算所需串联的电阻和暗电流。

100r(k?)101rt30vr11r0.1j0.0110100103104e(lx)题9图光敏电阻的特性曲线光敏电阻控制继电器电路求解:光敏电阻的光电Auron灵敏度为1111??5rr10001?1021se1?10?6s/lxe2?e11000?1在400lx的光照下,光敏电阻的阻值为r。

1g0??see?1?10?6?400?4?10?4sr所以,rt=2500欧姆。

使用30v直流电源,使继电器吸合需10ma电流。

这时回路电阻应为rl=30/0.010=3000欧姆。

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