光电检测技术期末试卷试题大全
光电技术期末复习综合习题与解答共22页文档
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
光电检测技术与应用考试题
一、填空题1.光电信息技术和微电子技术一样，是一种（渗透）性极强的综合技术，是以光集成技术为有关点学元、器件制造的（应用）技术。
2.（光学）变换与光电转换是广电（测量）的可信部分。
3.光电式发动机转速传感器一般安装载（分电器）内或（曲轴）前段，由信号发生器和带光孔德信号盘组成。
4.外光电效应是指受到（光辐射）的作用后，产生（电子）发射的现象。
5. 光敏电阻具有体质小、坚固耐用、价格低廉、（光谱）响应范围宽等优点，广泛应用于（微弱）辐射信号的检测技术领域。
6.由于增益过程将同时使（噪声）增加，故存在一个最佳增益（系数）。
7.（视场角）亦是直接检测系统的性能指标之一，它表示系统能“观察”到的（空间）范围。
8.外差检测是利用运动目标与检测仪器之间因（相对）运动而产生的（多普顿）频移来实现其测距、测速和跟踪的。
9.在测量光强信息时需要把光的（强弱）变为数字量才能进行数字显示，或送入计算机进行计算或分析，既需要对光电进行（A/D）转换。
10.光电信机技术是将电子学与广西（浑然）一体的技术，是光与电子（转换）及其应用的技术。
11.光电检测系统虽具体构成形式各不相同，单但有一个共同的特征，既都具有（光发射机）、光学（信道）和光接收机这一基本环节。
12.汽车的光电式位置传感器是利用光电元件的光电效应测量位置信号的，主要应用有（曲轴位置）、车身高度、（转向盘转角）等检测。
13.内光电效应是指受到光照射的物质内部电子（能量）状态产生变化，但不存在（表面）发射电子的现象。
14.（光生伏特）效应是少数载流子到店的光电效应，而（光电导）效应是多数载流子到店的光电效应。
15.在光电的直接检测中，光电（培增管）、（雪崩管）的检测能力高于光电导器件。
16.影响检测距离的因素很多；发射系统，接收系统的（大气）特性以及目标特性都将影响检测距离。
（反射）17在有噪声随机（叠加）在信号上时，使信号产生（畸变）18.单元光电信号的（A/D也就是对单元光电器件构成的光电变换电路的信号进行数字化处理的过程。
光电检测技术练习题
光电检测技术练习题三、填空题1 光电二极管的PN结工作在状态，它的反向电流会随着光照强度的增加而。
2 半导体受光照后阻值下降电流增加的现象称为。
3 半导体受光照后在PN结区两边产生势垒的现象称为。
4 一般金属电阻具有温度系数。
5 半导体热敏电阻具有温度系数。
6 光电二极管按结构可分为与光电二极管。
7 一般要求光电倍增管电源稳定性比输出电压稳定性高倍。
8 以激光作为载波，将信息加载到激光的过程，称为激光。
9 光电倍增管的接地方式一般为阳极接地，阴极接。
10光电信号所载运的信息分为、、。
11 CMOS成像器件的主要组成部分是和。
12 CCD图像传感器主要有和两种类型。
13 半导体光电器件的主要特性参数包括、、和。
14 太赫兹辐射是波长为微米至毫米，频率为THz的电磁辐射，其波段处于和之间。
15 热电传感器是把入射到器件上的转换成，再把热能转换成的器件。
16 发光可分为和两大类。
17 光电信号的二值化处理分为与的二值化处理。
18 电视图像扫描分为扫描与扫描两种方式。
19 光电发射器件是基于效应的器件。
20 光电位置敏感器件是基于光生伏特器件的效应的器件。
四、名词解释1.本征光电导效应2.光电耦合器件3.光电信号二值化处理4.电视制式5.调制与解调6.发光强度单位-坎德拉7.内光电效应8.光电池9.光电位置敏感器件(PSD)10.太赫兹辐射11.电荷转移效率12.光敏电阻的前例效应13.光电效应14.光电技术15.本征吸收五、问答题1.相比象限探测器件，PSD器件在光点位置测量方面具有哪些优点？2.光生伏特效应与光电导效应的导电机理有何差异？根据这两种效应制成的器件在性能上各有何特点？3.选用光电器件的基本原则?4.LED的突出特点？5.光电耦合器件有何特点？6.阐述光电耦合器件抗干扰能力强的原因。
六、计算题1.试计算200W 标准钨丝灯在1sr范围内所发出的光通量。
2.若A、B两家厂商生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定的灵敏度分别为S e=5 μA/μW, S v=0.5 A/lm。
计算题——光电检测技术期末整理
1、如图 1 所示，是转速测量系统，已知圆盘的孔数为 N ，光电探测器输出的脉冲信号频率 、 所示，是转速测量系统， ， 测量系统 为 f ，求转轴的转速 n （单位为 r/min ）（8 分） ，图 1 转速测量系统已知本征硅材料禁带宽度 Eg ＝1.2eV ，求该半导体材料的本征吸收长波限；已知某种光 电器件的本征吸收长波限为 1.4um, 求该材料的禁带宽度。
（8分）3、设被测距离最大范围为 10km,要求测距精度为 1，而各测尺的测量精度为 1‰，试给出 测尺的个数以及各测尺的长度和频率。
（12 分）1、转轴的转速为：2、 h ν ≥Eg λ ≤ hc / Eg则长波限为：1.03um ， 材料的禁带宽度为：0.887ev被测距离最大范围为：10KM ，所以最大尺子的量程至少为：10KM ，此尺子能精确测到： 10KM ×1‰＝10m 。
因为要求测距精度为 1cm ，尺子的测量精度为 1‰，所以最小量程的尺子为：1cm/1‰＝10m 纵上述， 测量至少需要两把尺子： 一个 L0=10KM ， 其对应的工作频率为：f 0= c / 2L0另一个 L0=10m ，其对应的工作频率为： f 0= c / 2L 0＝1.5×10 HZ五、计算分析题1、（5分）假设将人体作为黑体，正常人体体温为36.5°C 。
计算（1）正常人体所发出的辐射出射度；（2）正常人体的峰值辐射波长。
（斯忒藩-玻尔兹曼常数 )(10670.5842K s J/m ⋅⋅⨯=-σ，维恩常数为2897.9μm ）2、（7分）用Si 光电二极管测缓变光辐射，伏安特性曲线如图1所示，在入射光最大功率为8μW 时，屈膝电压10V ，反向偏置电压为40V ，Si 光电二极管的灵敏度S=0.5μA/μW ，结电导为0.005μS 。
求（1）画出光电二极管的应用电路图（2）计算二极管的临界电导（3）计算最大线性输出时的负载R L 。
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
光电技术期末复习题目总结
A 0.5104 1.25105 (sr)
r2
22
再计算光电探头所接收的光通量
φv=EvS=100×0.5 cm2=5.0×10-3(lm) 因而可以计算出灯在该方向上的发光强度Iv
Iv=φ v/Ω =5.0×10-3/1.25×10-5=400(cd)
标准钨丝灯在整个球面空间各向同性发光，因此， 灯所发出的光通量为
试求： 输出电压为8V时的照度为多少lx ？
Rb DW
解：首先看稳压二极管是否工作在稳压状态，
Ubb R
Iw
U bb U w Rb
12 4 820
9.8(mA)
稳压二极管工作在稳压区； U0
再求流过恒流偏置的光敏电阻的电流Ip,
Re
Ip =Ie=(Uw－ Ube)/Re
=1(mA)
试求：（1）幕的光照度为多少lx？ （2）幕的反射出射度为多少lx？ （3）幕每秒钟接收多少个光子？
解：先将氦氖激光器输出单色辐射的辐射功率转换为光通量φv φv=KmV(λ)φe=683×0.268×6×10-3=1.098(lm)
白色屏幕上的光照度应为 Ev=φv/S=1.098/0.8×10-4=1.37×104 (lx)
Φv
Ev
A
4
5.0 103 4
1.25 105
5000(lm)
第一章第2题、某输出功率为6mW的氦氖激光器，发出波长为 0.6328μ m的光束，均匀地投射到0.8cm2的白色屏幕上。已知屏幕 的反射系数为0.96，设光速C= 3108m/s，普朗克常数 h =
6.62610-34j·s ，氦氖激光的视见函数V(6328) = 0.268，
光电检测期末复习
复习题1、光电检测系统通常主要由光学变换、光电转换、电信号处理三部分组成。
2、在环境亮度大于10cd/m²时,最强的视觉响应在光谱蓝绿区间的555nm处。
3、光电倍增管由光窗、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。
由于其引入了电子倍增机构，因此具有灵敏度高、响应时间快等特点，常被使用。
4、FTCCD指的是帧转移型CCD5、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_、_异质结注入发光__。
6、光电池的PN结工作在零偏状态，它的开路电压会随光照强度的增加而增加。
7、对于辐射源来说，光通量（光功率）定义为单位时间内向所有方向发射的可见光能量。
8、激光的形成必须具有工作物质、泵浦源、光学谐振腔。
9、入瞳位于无限远，物方主光线平行于光轴的光学系统称为物方远心光路，此光路克服了调焦不准带来的测量误差，常用于瞄准、读数和精密测量。
10、短焦物镜用于拍近距离物体，焦距越短，视场角越大，因此也称为广角物镜。
11、载光电耦合器件既具有光电耦合特性，又具有隔离特性12、三种典型光子效应是指光电发射效应、光电导效应和光伏效应。
13、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。
14、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。
15、依据噪声产生的物理原因,光电探测器的噪声可大致分为散粒噪声、热噪声和低频噪声三类。
16、由于光源发光的各向异性，许多光源的发光强度在各个方向是不同的。
若在光源辐射光的空间某一截面上，将发光强度相同的点连线，得到该光源在该截面的发光强度曲线，称为配光曲线。
17、人眼按不同照度下的响应可分为明视觉、暗视觉。
18、降压使用对于光电测量用的白炽灯光源十分重要，因为灯泡寿命的延长将使系统的调整次数大为减少，也提高了系统的可靠性。
19、出瞳位于像方无限远处，平行于光轴的像方主光线在无限远处会聚于出瞳中心的光路被称为像方远心光路，它用于大地测量中测距，能大大提高测距精度。
光电子技术期末考试试卷及其知识点大汇总
、选择题（20 分，2 分/题）1、光电子技术在当今信息时代的应用主要有（abcdA.信息通信B.宇宙探测C.军事国防D.灾害救援2、激光器的构成一般由（a ）组成A.激励能源、谐振腔和工作物质B.固体激光器、液体激光器和气体激光器C.半导体材料、金属半导体材料和PN 结材料D. 电子、载流子和光子3、光波在大气中传播时，引起的能量衰减与（a bcd ）有关A.分子及气溶胶的吸收和散射B.空气折射率不均匀C.光波与气体分子相互作用D. 空气中分子组成和含量4、2009 年10月6 日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（a ）A.传输损耗低B.可实现任何光传输C.不出现瑞利散射D. 空间相干性好5、激光调制器主要有（abcA. 电光调制器B.声光调制器器6、电光晶体的非线性电光效应主要与（A. 外加电场B.激光波长）C.磁光调制器D. 压光调制ac ）有关7、激光调制按其调制的性质有（cd(（ T ）12、在辐射度学中，辐射能量 Q 是基本的能量单位，用 J （ 焦耳 ）来度量。
（ T ）13、在声光晶体中，超声场作用像一个光学的 “相位光栅 ”，其光栅常数等于光波波长8、 9、 A.连续调制B. 脉冲调制C. 相位调制D. 光强调制 光电探测器有（A.光电导探测器 abcB.光伏探测器C.光磁电探测器D. 热电探测元CCD 摄像器件的信息是靠（ ）存储A.载流子B.电荷C.电子D.声子10、LCD 显示器，可以分为（ abcd11A. TN 型B. STNC. TFT 型D. DSTN 、判断题（ 20 分，2分/题，对用“ √” 错用“ ×”标记）世界上第 台激光器是固体 激光器。
F) 14、在磁光晶体中，当磁化强度较弱时，旋光率与外加磁场强度是成正比关系。
( T )15、为了获得线性电光调制，通过引入一个固定/ 2相位延迟，一般该调制器的电压偏置在T ＝50 ％的工作点上。
光电检测技术与应用考试题
一、填空题1.光电信息技术和微电子技术一样，是一种（渗透）性极强的综合技术，是以光集成技术为有关点学元、器件制造的（应用）技术。
2.（光学）变换与光电转换是广电（测量）的可信部分。
3.光电式发动机转速传感器一般安装载（分电器）内或（曲轴）前段，由信号发生器和带光孔德信号盘组成。
4.外光电效应是指受到（光辐射）的作用后，产生（电子）发射的现象。
5. 光敏电阻具有体质小、坚固耐用、价格低廉、（光谱）响应范围宽等优点，广泛应用于（微弱）辐射信号的检测技术领域。
6.由于增益过程将同时使（噪声）增加，故存在一个最佳增益（系数）。
7.（视场角）亦是直接检测系统的性能指标之一，它表示系统能“观察”到的（空间）范围。
8.外差检测是利用运动目标与检测仪器之间因（相对）运动而产生的（多普顿）频移来实现其测距、测速和跟踪的。
9.在测量光强信息时需要把光的（强弱）变为数字量才能进行数字显示，或送入计算机进行计算或分析，既需要对光电进行（A/D）转换。
10.光电信机技术是将电子学与广西（浑然）一体的技术，是光与电子（转换）及其应用的技术。
11.光电检测系统虽具体构成形式各不相同，单但有一个共同的特征，既都具有（光发射机）、光学（信道）和光接收机这一基本环节。
12.汽车的光电式位置传感器是利用光电元件的光电效应测量位置信号的，主要应用有（曲轴位置）、车身高度、（转向盘转角）等检测。
13.内光电效应是指受到光照射的物质内部电子（能量）状态产生变化，但不存在（表面）发射电子的现象。
14.（光生伏特）效应是少数载流子到店的光电效应，而（光电导）效应是多数载流子到店的光电效应。
15.在光电的直接检测中，光电（培增管）、（雪崩管）的检测能力高于光电导器件。
16.影响检测距离的因素很多；发射系统，接收系统的（大气）特性以及目标特性都将影响检测距离。
（反射）17在有噪声随机（叠加）在信号上时，使信号产生（畸变）18.单元光电信号的（A/D也就是对单元光电器件构成的光电变换电路的信号进行数字化处理的过程。
光电检测经典例题及答案
1.辐射度量与光度量的关系和区别2.视见函数与光谱光视效能（1）视见函数的定义和特性。
（2）最大光谱光视效能的意义。
3.半导体特性（1）半导体的3大特性；（2）本征半导体定义和特性；（3）P型半导体和N型半导体特性。
光电效应、量子效率、信噪比1.写出量子效率定义，并给出公式推导2.写出光电效应的定义、并对光电效应进行分类，同时举出各种类型所对应的器件光电探测器参数定义1.给出光敏电阻的光电导灵敏度Sg的定义和公式。
并由此导出弱光照时，光敏电阻的伏安特性公式。
2. 给出等效噪声功率（ENI）的定义和公式。
3. 光电检测器件的主要噪声有：（），（），（），（）。
其中（）不是白噪声。
4. 给出响应度的定义和公式。
简述能带理论1.写出能带理论中的价带、导带和禁带的定义，画出能带示意图，并在图中标出各能带的位置可见光波段可见光波长范围是多少？光源相关习题1.给出LED的发光效率的定义和公式2.简述LED的结构和发光机理3.激光产生的三个条件是：——————————————————————，——————————————————————，——————————————————————。
电荷耦合器件作业1.简述三相线阵CCD电荷转移的原理过程D是一种电荷耦合器件(Charge Coupled Device)，CCD的突出特点：是以————作为信号，而不同于其它大多数器件是以————或者————为信号。
CCD的基本功能是————————————————————————。
CCD工作过程的主要问题是—————————————————————————————————————光电池电路分析1.以光电池为例，给出光伏型器件的三种电路形式。
针对无偏置型输入电路形式，从光电池输出电流出发，分析给出光伏型器件的四种工作状态及其特点。
恒流源型缓变光信号检测电路设计1.从恒流源型器件的伏安特性曲线折线化开始，完整写出缓变光信号检测电路设计的解析计算法步骤和公式推导。
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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）（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。
（外光电效应光电管光电倍增管）二、名词解释1、响应度（响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。
）2、信噪比（是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）3、光电效应（光电效应：光照射到物体表面上使物体的电学特性发生变化。
）4、亮电流（光敏电阻两端加电压（直流或交流）。
无光照时，阻值很大，电流（暗电流）很小；光照时，光生载流子迅速增加，阻值急剧减少，在外场作用下，光生载流子沿一定方向运动，形成亮电流。
）5、光电信号的二值化处理（将光电信号转换成“0”或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化处理。
）6、亮态前历效应(亮态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于亮态，当照度与工作时所要达到5、6、（它的结构分三层，即P型半导体和N型半导体之间夹着较厚的本征半导体I 层，它是用高阻N型硅片做I层，然后把它的两面抛光，再在两面分别作N+和P+杂质扩散，在两面制成欧姆接触而得到PIN光电二极管。
原理：层很厚，对光的吸收系数很小，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量的电子-空穴对，因而大幅度提供了光电转换效率，从而使灵敏度得以很高。
两侧P层和N电荷包的大小与光强和积分时间成正比。
电荷包在时钟脉冲作用下，由转移寄存器读出。
即在ＣＣＤ栅极上施加按一定规律变化、大小超过阈值的电压，则在半导体表面形成不同深浅的势阱。
势阱用于存储信号电荷，其深度同步于信号电压变化，使阱内信号电荷沿半导体表面传输，最后从输出二极管送出视频信号。
）11、简述热电偶的工作原理（热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。
）12、光电二极管的工作模式有哪几种？都分别用于什么场合？四、分析1、根据电路说明光电耦合器的作用。
B1B2+12V1K4N25Q11+12V1K4N25Q11U16.2KY1U16.2K30G6Y233K33K30G6Q12Q122、分析下面电路的工作过程五、应用题1、举例说明脉冲方法测量长度的原理。
（被测物体L在传送带上以速度v前进，光电传感器将物体的长度L转换成脉冲来开启门电路，计数器将计下与脉宽对应的高频脉冲数N，则Cd5L=vt=vkN=KN)2、举例说明补偿测量方法的原理（补偿测量法是通过调整一个或几个与被测物理量有已知平衡关系（或已知其值）的同类标准物理量，去抵消（或补偿）被测物理量的作用，使系统处于补偿或平衡状态。
处于补偿状态的测量系统，被测量与标准量具有确定的关系，由此可测得被测量值，这种方法称为补偿法。
）。
3、举例说明象限探测器的应用。
（四象限探测器主要被用于激光准直、二维方向上目标的方位定向、位置探测等领域。
）下图为简单的激光准直原理图。
用单模激光器作光源。
因为它有很小的光束发散角，又有圆对称界面的光强分布，很有利于作准直用。
图中激光射出的光束用倒置望远系统L进行扩束，倒置望远系统角放大率小，于是光束发散角进一步压缩，射出接近平行的光束投向四象限管，形成一圆形亮斑。
光电池AC、BD两两接成电桥，当光束准直时，亮斑中心与四象限管十字沟道重合，此时电桥输出信号为零。
若亮斑沿上下左右有偏移时，两对电桥就相应于光斑偏离方向而输出电信号。
哪个探测器被照亮斑的面积大，输出信号也大。
这种准直仪可用于各种建筑施工场合作为测量基准线。
4、举例说明光敏电阻的应用（举例一：照明灯的光电控制电路基本功能：根据自然光的情况决定是否开灯。
基本结构：整流滤波电路；光敏电阻及继电器控制；触电开关执行电路。
基本原理：光暗时，光敏电阻的阻值很高，继电器关，灯亮；光亮时，光敏电阻阻值降低，继电器工作，灯关。
举例二：把光敏电阻装在大门上汽车灯光能照到的地方，把带动大门的电动机接在干簧管的电路中，那么夜间汽车开到大门前，灯光照射光敏电阻时，干簧继电器接通电动机电路，电动机带动大门打开。
举例三：天明告知装置）电子科技大学二零零七至二零零八学年第一学期期末考试光电检测技术课程考试题B卷（120分钟）考试形式：开卷考试日期2009年6月12日课程成绩构成：平时20分，期中分，实验分，期末80分一二三四五六七八九十合计一、填空题（每空一分，共15分）1、入射光在两介质分界面的反射率与（）有关。
2、已知本征硅的禁带宽度E g＝1.2eV，则该半导体材料的本征吸收长波限为（）。
3、某一干涉仪的最高频率为20MHz，选用探测器的时间常数应小于（）。
4、温度越高，热辐射的波长就（）。
5、光电检测是以光信息的变换为基础，它有（）和（）两种基本工作原理。
6、光电探测器的物理效应通常分为（）、（）、（）。
7、光电检测系统主要由（）、（）、（）和（）。
8、光电三极管的增益比光电二极管（），但其线性范围比光电二极管（）。
二、判断题（每题一分，共１０分）1、PIN管的频率特性比普通光电二极管好。
（）2、提高载流子平均寿命能同时提高光电导器件的增益及其截止频率。
（）3、有基极引线光电三极管可作为光电二极管和无基极引线光电三极管使用。
（）4、对光源进行调制即可消除光源波动及背景光干扰的影响。
（）5、光电二极管阵列中各单元面积减小，则其信号电流和暗电流同比例减小。
（）6、阵列器件输出的信号是数字信号。
（）7、光敏电阻受温度影响大，通常工作在低温环境下工作。
（）一、名词解释(每小题3分，总共15分)1.坎德拉(Candela,cd)2.外光电效应3.量子效率4.象增强管5.本征光电导效应二、 填空题(每小题3分，总共15分)1.光电信息变换的基本形式、、、、、。
2.光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由、、、和组成。
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和。
度S K 为20uA/lm ，阴极入射光的照度为0.1Lx ，阴极有效面积为2cm 2，各倍增极二次发射系数均相等(4=δ)，光电子的收集率为98.00=ε，各倍增极的电子收集率为95.0=ε。
(提示增益可以表示为N G )(0εδε=)(15分)(1) 计算光电倍增管的放大倍数和阳极电流。
(2)设计前置放大电路，使输出的信号电压为200mV，求放大器的有关参数，并画出原理图。
七、简述CCD的两种基本类型，画出用线阵CCD测量微小物体(小于100微米)原理简图，并分析测量原理。
(15分)八、一InGaAsAPD管在倍增因子M=1，入射波长为1550nm时的量子效率4.象增强管：把微弱的辐射图像增强到可使人直接观察的真空光电成像器件。
5.本征光电导效应：本征半导体价带中的电子吸收光子能量跃入导带，产生本征吸收，导带中产生光生自由电子，价带中产生光生自由空穴，使得材料的电导率发生变化的现象。
二、填空题1.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和光通信方式的信息变换。
2.光入射窗、光电阴极、电子光学系统、倍增极和阳极。
3.PN结注入发光，异质结注入发光。
4、5、四、根据图示为恒流偏置电路，流过稳压管的电流满足稳压管的工作条件(1)当4V时，由得输出电压为6伏时电阻6K，输出电压为9伏时电阻3K，故=1；输出电压为8V时，光敏电阻的阻值为=4K，带入，解得E=60lx（2）与上面（1）中类似，求出照度E=34lx(3)电路的电压灵敏度五、(1)光电池的等效电路图(2)流过负载电阻的电流方程短路电流的表达式开路电压的表达式(3)电流方向如图所示六、当光照射p－n结，只要人射光子能量大于材料禁带宽度，就会在结区产生电子－空穴对。
这些非平衡载流子在内建电场的作用下，空穴顺电场方向运动，电子逆电场方向运动，在开路状态，最后在n 区边界积累光电子，p区积累光生空穴，产生一个与内建电场方向相反的光生电场。
光电二极管在正偏置时，呈单向导电性，没有光电效应产生，只有在反偏置或零偏置时，才产生明显的光电效应。
其基本结构就是一个p-n结，属于结型光生伏特效应。
当光照射时，满足条件hv>E g,则在结区产生的光生载流子将被内建电场拉开，于是在外电场的作用下形成了以少数载流子漂移为主的光电流，显然，光电流比无光照射时的反向饱和电流大的多，如果光照越强，表示在同样条件下产生的光生载流子越多，光电流就越大，反之，则光电流越小。
对于PIN管，由于I层的存在，使扩散区不会到达基区，从而减少了或根本不存在少数载流子通过扩散区的扩散时间，而I层工作在反向，实际是一个强电场区，对少子起加速的作用。
即使I层较厚，对少子的度越时间影响也不大，即提高了频率响应。
同时，反偏下，耗尽层较无I层时要大的多，从而使结电容下降，也提高了频率响应。
七、CCD有两种基本类型：一种是电荷包存贮在半导体与绝缘体之间的界面，并沿界面传输，这类器件称为表面沟道电荷耦合器件（SCCD）；另一种是电荷包存贮在离半导体表面一定深度的体内，并在半导体内沿一定方向传输，这类称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件（BCCD）。
原理：当满足远场条件L﹥﹥d2/λ时，根据夫琅和费衍射公式可得到d=Kλ/Sinθ(1)当θ很小时（即L足够大时）Sinθ≈tgθ=X k/L代入（1）式得d=== (2)S——暗纹周期，S=X K/K是相等的，则测细丝直径d转化为用CCD测S测量简图八(1)SolutionTheresponsivityatM=1intermsofthequantumefficienc yis(2)If I pho istheprimaryphotocurrentand 0istheincidentopticalpowerthenbydefinitionsothat1、光源选择的基本要求有哪些?答：①源发光的光谱特性必须满足检测系统的要求。
按检测的任务不同，要求的光谱范围也有所不同，如可见光区、紫外光区、红外光区等等。
有时要求连续光谱，有时又要求特定的光谱段。
系统对光谱范围的要求都应在选择光源时加以满足。
②光对光源发光强度的要求。
为确保光电测试系统的正常工作，对系统采用的光源的发光强度应有一定的要求。