光電檢測期末復(fù)習(xí)

1、復(fù)習(xí)題1、光電檢測系統(tǒng)通常主要由光學(xué)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(qiáng)的視覺響應(yīng)在光譜藍(lán)綠區(qū)間的555nm處。3、光電倍增管由光窗、光電陰極、電子光學(xué)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(jī)構(gòu)，因此具有靈敏度高、響應(yīng)時間快等特點(diǎn)，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(dǎo)體組合而成。其發(fā)光機(jī)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(qiáng)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(xué)諧振腔。9、入瞳位于無限遠(yuǎn)，物方主光線平行于光軸的光學(xué)系統(tǒng)稱為物方遠(yuǎn)心光路，此光路克服了調(diào)焦不準(zhǔn)帶來的測量誤差，常用于瞄準(zhǔn)、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(yīng)是指光電發(fā)射效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)和光伏效應(yīng)。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(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)度相同的點(diǎn)連線，得到該光源在該截面的發(fā)光強(qiáng)度曲線，稱為配光曲線。17、人眼按不同照度下的響應(yīng)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(yuǎn)處，平行于光軸的像方主光線在無限遠(yuǎn)處會聚于出瞳中心的光路被稱為像方遠(yuǎn)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(yīng)是非中心對稱的晶

5、體，自然狀態(tài)下，在某個方向上正負(fù)電荷中心不重合。在晶體表面形成一定量的極化電荷。但當(dāng)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(dá)到極化的電平狀態(tài)前，晶體表面有多余浮游電荷，這相當(dāng)于釋放出一部分電荷，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。1、說出PIN管、雪崩光電二極管的工作原理和各自特點(diǎn)，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(kuò)散運(yùn)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(shè)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(qiáng)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(fù)此情況，使PN結(jié)的電流急劇增加。特點(diǎn)：APD能提供

7、內(nèi)部增益達(dá)一百到一千倍、0.5ns響應(yīng)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(dǎo)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(yīng)，光在其他部位產(chǎn)生的非平衡載流子，大部分在擴(kuò)散中被復(fù)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(xiàn)。（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(fù)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(dǎo)效應(yīng)主要依賴于非平衡載流子的產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動，時間常數(shù)較大，頻率響應(yīng)較差；結(jié)型器件的光電效應(yīng)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(yùn)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(yīng)較小，因此響應(yīng)速度較快。（4）光敏電