河南大学物理与电子学院期末考试光电检测技术题库试五
光电检测技术与应用期末考试复习资料

26、 外差检测:a、外差检测增益高,b、微弱光线下,外差检测表现出十分高的转换 增益,c、光外差检测方式具有天然检测微弱信号的能力。 27、 外差检测输出电流包含有信号光的振幅、 频率和相位的全部信息, 这是直接检测所 做不到的。 28、 信噪比用来衡量其质量的好坏,其灵敏度的高低与此密切相关。 29、 直接检测方法不能改善输入信噪比。 30、 对应检测电路的不同工作状态,频率特性可有不同的简化形式。 31、 在保证所需检测灵敏度的前提下获得最好的线性不失真和频率不失真是光电检测 电路设计的两个基本要求。 32、 检测电路频率特性的设计包括:a、确定信号的频谱分布,b、确定多级光电检测 电路的允许通频带宽和上限截止频率,c、确定单级检测电路的阻容参数。 33、 光敏电阻与其他半导体光电器件相比,有以下特点:a、光谱响应范围宽,b、工 作电流大,可达数毫安,c、所测的光电强度范围宽,即可测弱光也能侧强光。d、灵敏 度高,e、无选择极性之分,使用方便。 34、 硅光电二极管与硅光电池相比,前者掺杂浓度低。 35、 光生伏特效应是指光照射在半导体 PN 结或金属和半导体的接触面上时,会在 PN 结或金属半导体接触面上产生光生电动势的现象,属于内光电效应。 36、 光电检测电路设计的原则: 保证光电器件和后续电路的最佳工作状态, 基本要求: a、灵敏的光电转换能力,b、快速的动态响应能力,c、最佳的信号检测能力,d、长期 工作的稳定性和可靠性。 37、 条形码识别:a、要求建立一个光学系统,b、要求一个接受系统能够采集到光点 运动时打在条形码条符上反射回来的反射光,c、要求一个电子电路将接受到的光信号 不失真的转换成电脉冲。 38、 L=(1) (2) ( 3) (4)第一个括号是目标辐射特性及大气透过率对作用距离的影响, 第二和第三个括号是表示光学系统及检测器特性对作用距离的影响,第四个括号是信息 处理系统对作用距离的影响。 39、 φ=Ad/f²,增大视场角φ时,可增ห้องสมุดไป่ตู้检测器面积或减小光学系统的焦距,这两个方 面对检测系统的影响都是不利的:a、增加检测器的面积意味着增大系统的噪声,b、减 小焦距使系统的相对孔径加大,这也是不允许的,另一方面视场角增大后引入系统的背 景辐射也增加,使系统灵敏度下降。 40、 硅光电池的负载特性:a、光电流在弱光下与光照度呈线性关系,b、光照增加到 一定条件时光电流趋于饱和,c、负载大的时候更易出现 饱和,要获得较大的线性度负载不能太大。
光电检测期末考试试卷

光电检测期末考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,而与入射光的频率有关。
(对/错)2. 光电管的灵敏度与阴极材料的逸出功有关。
(对/错)3. 光敏电阻在光照下电阻值会发生变化,这种变化是可逆的。
(对/错)4. 光电倍增管的增益与阳极电压无关。
(对/错)5. 光纤通信中,单模光纤比多模光纤具有更高的带宽。
(对/错)6. 激光的相干性比普通光源的相干性要好。
(对/错)7. 光电二极管的响应速度比光电三极管快。
(对/错)8. 光电池的输出电压与光照强度成正比。
(对/错)9. 光通信中,波分复用技术可以提高通信容量。
(对/错)10. 光纤的损耗主要来源于材料吸收和散射。
(对/错)二、填空题(每空1分,共20分)1. 光电效应的条件是入射光的频率必须大于或等于材料的_________。
2. 光电倍增管的工作原理基于_________效应。
3. 光纤通信中,_________光纤可以实现信号的放大。
4. 激光器的工作原理基于_________放大。
5. 光电池的工作原理基于_________效应。
6. 光纤的折射率分布为_________型时,只能传输单一模式的光信号。
7. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而_________。
8. 光电倍增管的增益与_________电压有关。
9. 光纤通信中,_________复用技术可以提高通信容量。
10. 光电二极管的响应波长范围取决于材料的_________。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述光电效应的基本原理及其应用。
2. 描述光纤通信的基本原理,并说明其主要优点。
3. 解释激光的相干性,并讨论其在实际应用中的意义。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 给定某光电二极管的光电流与光照强度的关系为I = kP,其中I为光电流,P为光照强度,k为比例常数。
若在光照强度为P1时,光电流为I1;在光照强度为P2时,光电流为I2。
《光电检测期末复习题》(精品文档)

《光电检测期末复习题》(精品文档)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。
光电检测技术期末考试试卷

光电检测技术期末考试试卷1、光具有的一个基本性质是波粒二象性。
2、光电检测技术研究的主要内容是信息变换技术电信___________________ 号处理技术。
------------- 3、光源调制通常分为机械调制和电调制或内调制和外调 ---------------------------------- 制。
_4、激光的形成必须满足粒子数反转、谐振腔共振、阈值 ________________________________ 条件。
______5、为了提高光电二极管的响应频率,应适当加大反向偏 ------ 压O ---------6、光敏电阻受温度影响大,通常工作在低温环境___________________ 下。
7、光电检测技术是光学与电子技术结合而产生的一门新 ________________ 兴检测技术,它是利用光电子技术对光信息进行检测。
--------------------------8、假设调制盘的转速为N转/分,得到调制光的频率为f,则调制盘的孔数为60f/N。
------学年第一学期期末考试试卷2009-2010.、填空题(共13分.毎小题1分)1、光纤传输损耗分类为______________ 、_______________ . _______________________ _________________ 、 ____________________ 以及_______________________________2、线性光列阵有•两种基本形式,一是________________ ,二是_________________ o3、为保证测呈的高将度,光扫描检测系统.必须满足三点基本要求;第一,_________________________________________________________________________緒一刑一9 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 第三,_________________________________________________________________________ 4、纳米扫描测虽系统要解决的关键是______________________________________________ 以及___________________________________________________________________________二、判断正确与错谋(正确的标T.错谋的标F,共8分,毎题2分)1、相关测呈和匹配滤波是从频率域来考虑的。
光电技术考试题及答案

光电技术考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,这是由哪位科学家提出的?A. 爱因斯坦B. 牛顿C. 普朗克D. 波尔答案:A2. 下列哪种材料不适合作为光电二极管的活性层材料?A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案:C3. 光电倍增管的主要作用是什么?A. 放大光信号B. 放大电信号C. 转换光信号为电信号D. 转换电信号为光信号答案:A4. 光电传感器中,响应时间最短的是哪种类型的传感器?A. 光电二极管B. 光电晶体管C. 光电倍增管D. 光电电阻答案:C5. 光电效应中,光电子的产生与光的强度有关吗?A. 有关B. 无关C. 有时有关有时无关D. 无法确定答案:B6. 光电探测器的量子效率是指什么?A. 探测器接收到的光子数与发射出的电子数之比B. 探测器接收到的光子数与发射出的光子数之比C. 发射出的电子数与接收到的光子数之比D. 发射出的光子数与接收到的光子数之比答案:C7. 光电效应的产生需要满足什么条件?A. 光的频率必须高于材料的截止频率B. 光的强度必须足够大C. 光的波长必须足够短D. 光的偏振方向必须与材料的晶格方向一致答案:A8. 在光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的强度有关吗?A. 有关B. 无关C. 有时有关有时无关D. 无法确定答案:B9. 光电探测器的光谱响应范围主要取决于什么?A. 探测器的材料B. 探测器的温度C. 探测器的尺寸D. 探测器的电压答案:A10. 光电倍增管的增益主要受哪些因素影响?A. 倍增极的材料B. 入射光的波长C. 倍增极的数量D. 所有选项答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,这个关系可以用公式E_k = hν - φ来表示,其中E_k代表最大初动能,h 代表普朗克常数,ν代表入射光的频率,φ代表材料的______。
光电技术自测题(全)(DOC)

第一部分自测题一、多项选择题1.下列选项中的参数与接收器有关的有()A.曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度答案:AD2.光电探测器中的噪声主要包括(ABCDE )A.热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声E 温度噪声3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是(AB )A.本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E 晶格吸收二、单项选择题1.被光激发产生的电子溢出物质表面,形成真空中的电子的现象叫做()A.内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应答案:B2.当黑体的温度升高时,其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为()A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.不移动D.均有可能答案:A3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW,正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W,人眼明视觉光谱光视效率为0.24,则该激光器发出的光通量为()A.3.31lxB.1.31lxC.3.31lmD.1.31lm答案:D4.半导体()电子吸收光子能量跃迁入(),产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。
A.价带,导带B.价带,禁带C.禁带,导带D.导带,价带答案:A5.一个电阻值为1000欧姆的电阻,在室温下,工作带宽为1Hz时,热噪声均方电压为答案BA 3nVB 4nVC 5nVD 6nV6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx,该环境可能是(B)A阳光直射B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影7.已知某辐射源发出的功率为1W,该波长对应的光谱光视效率为0.5,则该辐射源辐射的光通量为(B)A 683lm B341.5lm C 1276lm D 638lm8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力,最适合的辐射度量是(D )A 辐射照度B 辐射强度C 辐射出度D 辐射亮度9. 电磁波谱中可见光的波长范围为A0.38~0.78um B 0.38~1um C 1~3um D 8~12um答案:A10. 已知一束激光功率为30mW 、波长为0.6328um ,普朗克常数S h ⋅⨯=J 10626.634-则该激光束的光子流速率N 为(A )。
河南大学物理与电子学院2012—2013学年第二学期期末考试《通信原理》试卷A答案

河南大学物理与电子学院2008—2009学年第二学期期末考试《通信原理》试卷A 答案及评分标准一、 填空题(每空格1分,共15)1、 有效性和可靠性 (2分)2、 2|()|()i H P ωω (1分)3、 调制信道和编码信道 (2分)4、 幅度-频率特性和相位-频率特性 (2分)5、 发送设备、信道和接受设备 (3分)6、 24kbit/s 0 (2分)7、 1,0()0,s k h kT k =⎧=⎨⎩为其他整数、2()S i s i H T T πω+=∑ST πω≤ (2分)8、 眼图 (1分)二、 简答题(共2小题,合计16分)1、(8分)0111 0010 0000 1100 001AMI 码: 0-1+1-1 00+10 0000 -1+100 00-1 (2分) HDB3码: 0-1+1-1 00+10 00V0 -1+1-B0 0-V+1 (4分) 双相码:01101010 01011001 01010101 10100101 010110 (2分)2、(8分)答:虽然G DSB =2,G SSB =1但SSB 所需带宽仅仅是DSB 的一半,因而,在噪声功率谱密度相同的情况下,DSB 解调器的输入噪声功率是SSB 的二倍(4分)。
则如果解调器的输入噪声功率谱密度相同,输入信号的功率也相同,DSB 和SSB 在解调器输出端的信噪比是相等的。
从抗噪性能的观点看DSB 和SSB 是相同的。
(4分)三、 画图(共9分)2、(8分)(每图4分)1000111信号PS K 2三、计算证明题(共5小题,合计50分)1、(8分)解(1) (5分)信源熵为:222212316516()(log 4log 8log log )/481631652.23/H X bit symbol bit symbol=+++= R b =R B ·H(X)=(1000×2.23)bit/s=2.23×103 bit/s1小时传输的信息量为:I =(2.23×103×3600)bit=8.028 Mbit(2) (3分)等概时信源熵为最大值,即:H max (x)=(log 25)bit/符号=2.322 bit/symbol1小时传输的最大信息量为:I max =(2.322×1000×3600)bit=8.359 Mbit2、(10分)解:(1)(5分)1020[()](cos sin )E z t E x t x t ωω=-0102cos ()sin ()t E x tE x ωω=-0= 221020[()][(cos sin )]E z t E x t x t ωω=-22220101202cos ()sin 2()sin ()t E x t E x x tE x ωωω=-+222200(cos sin )t t σωωσ=+=(2)(2分)因为1x 和2x 是彼此独立且具有均值为0、方差为2σ的01011100相位参考信号DPS K 2正态随机变量,所以()z t 服从高斯分布221()exp()22z f z σπσ=- (3)(3分)1212(,)[()()]R t t E z t z t =101201102202[(cos sin )(cos sin )E x t x t x t x t ωωωω=--201020102(cos cos sin sin )t t t t σωωωω=+20cos σωτ=3、(10分)4、(10分) 确定极性码 C1 抽样值为正 C1 = 1(1分) 确定段落码 C2 C3 C4 x> IW1 =128 C2 =1x> IW2 =512 C3 =1 x< IW3 =1024 C4 =0 (3分) 确定段内码(4分)x-512=118118<8*32=256 C5 =0 118<4*32=128 C6 =0118>2*32=64 C7 =1 118-64=54>1*32 C8 =18位非线性码为 1 1 10 0 0 1 1量化误差 630-(32/2+608)=6 个量化单位 (1分)对应11位线性码为1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 (1分)5、(10分)解:1. 带宽:102158098023001200c f f f f ∆=-+=-+⨯=(2分)2. 包络检波法的误码率:(4分)带通滤波器的带宽应等于:B = 2R B = 600 Hz带通滤波器输入端和输出端的带宽比:2400/600 = 4 带通滤波器输出端的信噪功率比:r = 4 × 4 =16/28411 1.71022r e P e e ---===⨯3. 相干检测法的误码率:(4分)()[]511111222111 2.828410.99993 3.51022e P erfc erf erf erf -⎡⎤⎡⎤==-=-⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦=-=-=⨯⎡⎤⎣⎦6、 (12分)解:(1)滤波器中心频率为: 100 KHz (2分) (2)332()2(40.510510)10i n H N P f C f W -==⨯⨯⨯⨯= (3分)解调器输入端的信噪功率比为:33/1010/1010i i S N =⨯=(3) 解调器输出端的信噪功率比为:3/(/)210o o i i S N G S N ==⨯ (3分) (4) 1(()cos ()sin )cos ()2LPF c c s c c c n t t n t t t n t ωωω-−−−→解调器输出端的噪声功率谱密度为:330.2510||5101()()40o n c f P f Pn f -⎧⨯=⨯==⎨⎩其他()o n P f 的图形:(4分)。
光电检测设备考核试卷

3.校准重要性:确保检测精度和可靠性。常见校准方法包括使用标准光源和校准仪器进行对比校准、自校准等。
4.影响因素:环境光、温度、传感器污染等。解决措施:使用滤光片、屏蔽、定期清洁和校准设备。
8.环境温度的变化不会影响光电检测设备的性能。( )
9.光电检测设备在设计时,只需要考虑设备的成本和体积。( )
10.光电检测技术可以用于所有类型的信号检测。( )
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1.请简述光电检测技术的基本原理及其在工业自动化中的应用。
2.描述光电检测设备中光源的选择原则,并说明不同光源类型的特点。
D.铝
8.光电检测系统的光学部分主要包括以下哪些组件?()
A.光源
B.透镜
C.反光镜
D.放大器
9.以下哪些是光电检测技术的主要优点?()
A.非接触式检测
B.高速度
C.高精度
D.易受环境干扰
10.在光电检测设备中,以下哪些组件可以用于调节光强?()
A.光圈
B.滤光片
C.透镜
D.光电传感器
11.以下哪些情况下需要进行光电检测设备的校准?()
B.它的响应速度快
C.它的灵敏度与光强度成正比
D.它可以用于检测光强
5.下列哪种现象是光伏效应的基础?()
A.外部电场的作用
B.光子与物质相互作用
C.电子与空穴的扩散
D.温度的变化
6.在光电检测系统中,以下哪种组件用于将光信号转换为电信号?()
A.光源
B.透镜
C.光电传感器
D.放大器
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河南大学物理与电子学院期末考试光电检测技术题库试五光电检测技术题库试卷(五)参考答案一单项选择题(每小题2分,共40分)1. 结型光电器件与三极管连接,保证放大,要接在( A ).A.基射极间短路B. 基集极间短路C. 基射极间反偏D. 基集极间正偏2.光电池的工作条件是( D ).A.加热B. 加正向偏置 C. 加反向偏置D. 加光照3.IRCCD表示的是( D )CCD.A. 增强型;B. 时间延迟型;C. 电子轰击模D. 红外.4. Sb-Cs 材料,主要用于( B ) 变像管光阴极.A. 红外B. 紫外C. 可见D. X射线5.汞灯是一种( A ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源6. 辐通量相同时,光通量最小的光的波长是( D )nm.A.555B.590C.620D.7807. 光电倍增管的高压模块,其输出电压一般为直流( A ).A.1000V B.100V C.10000V D.15V8.PN结光生伏特效应( B ).A. 电子集中的P区; B . 电子集中的N区结表面;C. 电子集中的P区表面;D. 电子集中的N区表面.9.用光电法测量某高速转轴的转速时,选用最合适的的光电器件是( D ).A. PMTB. CdS光敏电阻C. 2CR42硅光电池D. 3DU型光电三极管10.充气白炽灯主要充入循环剂是( B ).A. 氢气B. 溴化硼C. 氖气D. 氪气11.如下不是降低光电倍增管的暗电流的方法( B ).A. 直流补偿;B. 选频和锁相缩小C. 冷却光电倍增管;D. 增加电磁屏蔽12. 灵敏度最高的光电器件是( B ).A.光电二极管B.光敏电阻C.光电三极管D.硅光电池13.发光效率的单位( A ).A.流明每瓦B.无量纲C.流明D.瓦特每球面度14.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为( A ).A.0.886 eV B. 1 eV C.2 eV D. 1.3 eV 15.下面属于冷光源的是( C ).A. 太阳B. 白炽灯C. 发光三极管D. 卤钨灯16.太赫兹波频率的范围在( A ).A. 1011~1012B. 108~109C. 1013~1014D. 1015~1016 17.假设将人体作为黑体,正常人体体温为36.5℃,那么由维恩定律,可以计算出正常人体的峰值辐射波长为( D ).A. 0.936 umB. 93.6 umC. 0.0936 umD. 9.36 um 18.半导体中施主能级的位置位于( A ).A. 禁带B. 满带C. 导带D. 价带19. 波长为0.8μm的光线属( A )。
A. 近红外线B.中红外线C. 远红外线D.极远红外线20.下边哪一项可作为光电耦合器件的发光件( D ).A. 光电三极管B. 光电池C. 光敏电阻D. 半导体激光器二、多项选择题(每题2分,共10分)1. CCD的种类有(ABCDE ).A. 黑白CCDB. 可见光CCDC. X射线CCDD. 彩色CCDE. 微光CCD2. 属于相干光源的是(ABCDE ).A. 染料激光器B. 半导体激光器C. 固体激光器D. 等离子体激光器E. 气体激光器3.下列红外探测器,属于热探测器的是( ABCDE ).A. 测辐射热计B. 测辐射热电偶C. 测辐射热电堆D. 热释电探测器E. 高莱管4.产生激光的条件( ABCE ).A. 泵浦源B.粒子数反转C.谐振腔D. 负载E.工作物质5.光电倍增管的主要参数有( ABCDE )。
A. 阴极灵敏度B.阳极灵敏度C. 暗电流D. 时间特性E.伏安特性三.填空题 (每空1分,共10分)1.半导体热敏电阻具有 负 温度系数.2.kI I G a称为光电倍增管的放大倍数或电流增益。
3.在环境亮度低于10-²cd.m-²时,锥状细胞 失去 感光作用。
4.在绝对温度零度(0 k)时, 原子内电子所能占据的最高能级叫费米能级 .5.使物质电导率发生变化,称为 内光电效应 .6.光电耦合器件既具有 光电耦合 特性,又具有 隔离 特性.7.光敏电阻的工作原理是光照 产生光生载流子 ,使其电阻值急剧减小。
8.像管电子光学系统的主要作用是电子加速.四.简答计算题(共40分)(a)什么是产生、复合噪声?半导体受光照时,载流子不断地产生-复合,电导率起伏引起电流起伏产生的噪声.(b)简述液晶的工作原理。
液晶分子的棒状结构具有偶极矩,在电场的作用下,偶极矩要按电场的方向取向,使分子原有的排列方式受到破坏,从而使液晶的光学性能变化,如原来是透光的变成不透光,或相反。
把这种因外加电场的作用导致液晶光学性能发生变化的现象称为液晶的电光效应。
(c)试述光纤的结构并分析各部分折射率的关系。
光纤由三部分组成:纤芯n1(玻璃、石英或塑料、n1最大)、包层n2(玻璃或塑料n2< n1)及外套n3. n2< n3< n1.(d)简述等离子体电视的工作原理。
等离子体显示板(Plasma DisPlay Panel,PDP)是利用惰性气体在一定电压作用下产生气体放电,形成等离子体,而直接发射可见光,或者发射紫外线(VUV)进而激发(红、绿、兰三种)荧光粉发光的一种主动发光型平板显示器件。
一填空题20分,每空1分1 为了表示一个热辐射光源所发出光的光色性质,常用到()这个量,单位为K。
这个量是指在规定两波长具有与热辐射光源的()相同的黑体的温度。
2 光波在声光晶体里传播,按照声波频率的()以及声波和光波()的不同,声光相互作用可分为()和()两种衍射类型。
3 纵向电光调制器具有结构简单、工作稳定、不存在()的影响。
缺点是()太高。
4 光频外差探测是一种全息探测技术,这种探测技术可以探测光频电场的()、()和()所携带的信息。
5 CCD与其它器件相比,最突出的特点是它以()作为信号,而其他大多数器件是以()或者()作为信号。
6 电荷耦合器件的基本功能就是电荷存储和()。
CCD的工作过程就是信号电荷的()、()、()和检测的过程。
7 红外成像系统性能的综合量度是()和()。
二简答题,共30分,每题6分1 在光度单位体系中,基本单位是如何定义的。
2 大气湍流效应对光束传播的影响有哪些方面。
3 什么是半波电压?对比KDP 晶体的横向、纵向应用的特点。
4 说明光子效应和光热效应各自特点。
5 红外光学系统的特点三 推导证明,共10分,每题5分1 推导光电转换定律2光电池等效电路如图1所示,据此请推导短路电流和开路电压的表达式。
四 计算题,共40分,每题10分1若取v s =616m/s ,n =2.35, f s =10MHz ,λ0=0.6328μm ,试估算发生拉曼-纳斯衍射所允许的最大晶体长度L max 。
2用PbMoO 4晶体做成一个声光扫描器,取n =2.48,M 2=37.75⨯10-15s 3/kg ,换能器宽度H =0.5mm 。
声波沿光轴方向传播,声频f s =150MHz ,声速v s =3.99⨯105cm/s ,光束宽度d =0.85cm ,光波长λ=0.5μm 。
⑴ 证明此扫描器只能产生正常布喇格衍射;⑵ 为获得100%的衍射效率,声功P s 率应为多大? ⑶ 若布喇格带宽∆f =125MHz ,衍射效率降低多少? 3一目标经红外成像系统成像后供人眼观察,在某一特征频率时,目标对比度为0.5,大气的MTF 为0.9,探测器的图1MTF 为0.5,电路的MTF 为0.95,CRT 的MTF 为0.5,则在这一特征频率下,光学系统的MTF 至少要多大?4 已知某硅光电二极管的灵敏度WA S μμ5.0=,结电导s g μ005.0=,屈膝电压V u 10''=,入射光信号功率()W t P μωsin 35+=,反偏压VV 40=。
求:电信号输出送到放大器时,取得最大功率的电阻P R 及放大器的输出电压i R 。
补充题:输入信号U in 经过二极管整流后,输出信号为U ou =KU in ,现有一按正弦规律变化的经过隔直处理后的调幅输入信号为:U in =(1+msin Ωt )sin ωt,其中的m 为调制度,Ω为调制频率,ω为载波频率,经过二极管整形后并按傅里叶级数展开,得到:()()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡Ω--Ω++--Ω+=∑∞122sin 22sin 22cos 141sin 12t n m t n m t n n t m K U ou ωωωπ问:1 分析上式,并说出上式中那部分是我们需要提取的信号?为什么。
2 为了提取出需要的信号,需要采取什么电路来提取?最后提取出的信号表达式是什么,并画出电路图。
3根据图1的调制波形绘出整流后的波形,并绘出经过滤波后的信号波形简图。
附加题:用2CU 光点二极管探测激光输出的调制信号)(sin 520W t e μωφλ+=的辐射通量,若已知电源电压为15V ,2CU 的光电灵敏度为S i =0.5µA/µW,结电容为C J =3pF,引线分布电容C i =7pF ,试求负载电阻R L =2M Ω时该电路的偏置电阻R B ,并计算输出信号电压最大值情况下的最高截至频率。
解答:首先求出入射辐射通量的峰值:Φm =20+5=25µW 再求出2CU 的最大输出光电流:I M =S I Φm =12.5µA设输出信号电压最大时的偏置电阻为R B ,则与负载电阻并联后的等效电阻为Ω==M I U R R mL B 2.1// 进而可得出R B =3M Ω则输出电压最大值时的最高截至频率为: ()z i j B L B L B KH C C R R R R f 831≈++==τ 光电检测原理与技术考试题B 答案一 填空题20分,每空1分1 为了表示一个热辐射光源所发出光的光色性质,常用到(色温)这个量,单位为K 。
这个量是指在规定两波长具有与热辐射光源的(辐射比率)相同的黑体的温度。
2 光波在声光晶体里传播,按照声波频率的(大小)以t及声波和光波(作用长度)的不同,声光相互作用可分为(拉曼-纳斯)和(布拉格)两种衍射类型。
3 纵向电光调制器具有结构简单、工作稳定、不存在(自然双折射)的影响。
缺点是(半波电压)太高。
4 光频外差探测是一种全息探测技术,这种探测技术可以探测光频电场的(振幅)、(频率)和(相位)所携带的信息。
5 CCD与其它器件相比,最突出的特点是它以(电荷)作为信号,而其他大多数器件是以(电流)或者(电压)作为信号。
6 CCD的基本功能就是电荷存储和(电荷转移)。
CCD 的工作过程就是信号电荷的(产生)、(存储)、(转移)和检测的过程。