光電檢測期末復習

1、復習題1、光電檢測系統(tǒng)通常主要由光學變換、光電轉(zhuǎn)換、電信號處理三部分組成。2、在環(huán)境亮度大于10cdm時最強的視覺響應在光譜藍綠區(qū)間的555nm處。3、光電倍增管由光窗、光電陰極、電子光學系統(tǒng)、電子倍增系統(tǒng)和陽極五個主要部分組成。由于其引入了電子倍增機構(gòu)，因此具有靈敏度高、響應時間快等特點，常被使用。4、FTCCD指的是幀轉(zhuǎn)移型CCD5、發(fā)光二極管(LED)是一種注入電致發(fā)光器件，他由P型和N型半導體組合而成。其發(fā)光機理可以分為__PN

2、結(jié)注入發(fā)光_、_異質(zhì)結(jié)注入發(fā)光__。6、光電池的PN結(jié)工作在零偏狀態(tài)，它的開路電壓會隨光照強度的增加而增加。7、對于輻射源來說，光通量（光功率）定義為單位時間內(nèi)向所有方向發(fā)射的可見光能量。8、激光的形成必須具有工作物質(zhì)、泵浦源、光學諧振腔。9、入瞳位于無限遠，物方主光線平行于光軸的光學系統(tǒng)稱為物方遠心光路，此光路克服了調(diào)焦不準帶來的測量誤差，常用于瞄準、讀數(shù)和精密測量。10、短焦物鏡用于拍近距離物體，焦距越短，視場角越大，因此也稱為廣角

3、物鏡。11、載光電耦合器件既具有光電耦合特性，又具有隔離特性12、三種典型光子效應是指光電發(fā)射效應、光電導效應和光伏效應。13、光敏電阻的工作原理是光照產(chǎn)生光生載流子，使其電阻值急劇減小。14、CCD與其它器件相比，最突出的特點是它以電荷作為信號，而其他大多數(shù)器件是以電流或者電壓作為信號。15、依據(jù)噪聲產(chǎn)生的物理原因光電探測器的噪聲可大致分為散粒噪聲、熱噪聲和低頻噪聲三類。16、由于光源發(fā)光的各向異性，許多光源的發(fā)光強度在各個方向是不同

4、的。若在光源輻射光的空間某一截面上，將發(fā)光強度相同的點連線，得到該光源在該截面的發(fā)光強度曲線，稱為配光曲線。17、人眼按不同照度下的響應可分為明視覺、暗視覺。18、降壓使用對于光電測量用的白熾燈光源十分重要，因為燈泡壽命的延長將使系統(tǒng)的調(diào)整次數(shù)大為減少，也提高了系統(tǒng)的可靠性。19、出瞳位于像方無限遠處，平行于光軸的像方主光線在無限遠處會聚于出瞳中心的光路被稱為像方遠心光路，它用于大地測量中測距，能大大提高測距精熱釋電效應是非中心對稱的晶

5、體，自然狀態(tài)下，在某個方向上正負電荷中心不重合。在晶體表面形成一定量的極化電荷。但當晶體溫度變化時，極化程度下降，其表面浮游電荷變化緩慢，再次達到極化的電平狀態(tài)前，晶體表面有多余浮游電荷，這相當于釋放出一部分電荷，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應。1、說出PIN管、雪崩光電二極管的工作原理和各自特點，為什么PIN管的頻率特性比普通光電二極管好？PIN快速光電二極管、消除在PN結(jié)外光生載流子的擴散運動時間在P區(qū)與N區(qū)之間插入一層電阻率很大的I層、耗

6、盡層厚度增加，增大了對光的吸收和光電變換區(qū)域，提高了量子效率。結(jié)電容小，增加了對長波的吸收，提高了長波靈敏度，可承受較高的反向偏壓，使線性輸出范圍變寬。雪崩光電二極管摻雜濃度均勻缺陷少漏電流小APD的結(jié)構(gòu)設計，使它能承受高的反向偏壓，從而在PN結(jié)內(nèi)部形成一個高電場區(qū)，結(jié)區(qū)產(chǎn)生的光生載流子受強電場的加速，將獲得很大的能量，在與原子碰撞時可使原子電離，產(chǎn)生新的電子－空穴對，在往下的過程中重復此情況，使PN結(jié)的電流急劇增加。特點：APD能提供

7、內(nèi)部增益達一百到一千倍、0.5ns響應時間、噪聲功率1015W、接近反向擊穿。工作速度更高。PIN管由于增加了I層，使結(jié)變寬，結(jié)電容減小，因而時間常數(shù)變小，f=12πRC所以頻率特性好。2、光敏電阻與結(jié)型光電器件有什么區(qū)別？（1）產(chǎn)生光電變換的部位不同。光敏電阻不管哪一部分受光，受光部分的電導率就增大；而結(jié)型器件，只有照射到PN結(jié)區(qū)或結(jié)區(qū)附近的光才能產(chǎn)生光電效應，光在其他部位產(chǎn)生的非平衡載流子，大部分在擴散中被復合掉，只有少部分通過結(jié)區(qū)

8、，但又被結(jié)電場所分離，因此對光電流基本上沒有貢獻。（2）光敏電阻沒有極性，工作時可任意外加電壓；而結(jié)型光電器件有確定的正負極性，但在沒有外加電壓下也可以把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。（3）光敏電阻的光電導效應主要依賴于非平衡載流子的產(chǎn)生與復合運動，時間常數(shù)較大，頻率響應較差；結(jié)型器件的光電效應主要依賴于結(jié)區(qū)非平衡載流子中部分載流子的漂移運動，電場主要加在結(jié)區(qū)，弛豫過程的時間常數(shù)（可用結(jié)電容和電阻之積表示）相應較小，因此響應速度較快。（4）光敏電