光電檢測復習資料

1、簡答題簡答題1、光電探測器常見的噪聲有哪幾類？分別簡要說明。光電探測器常見的噪聲有哪幾類？分別簡要說明。（1）熱噪聲：由載流子熱運動引起的電流起伏或電壓起伏成為熱噪聲，熱噪聲功率與溫度有關(2)散粒噪聲：隨機起伏所形成的噪聲(3)產生復合噪聲：載流子濃度起伏引起半導體電導率的起伏，在外加電壓下，電導率的起伏是輸出電流中帶有產生復合噪聲(4)1f噪聲：這種噪聲功率譜近似與頻率成反比(5)溫度噪聲：是由于器件本身溫度變化引起的噪聲2、光電二

2、極管與一般二極管相比有什么相同點和不同點光電二極管與一般二極管相比有什么相同點和不同點？相同點：都是基于PN結的光伏效應而工作的不同點：（1）就制作襯底材料的摻雜濃度而言，一般二極管要比光電二極管濃度較高（2）光電二極管的電阻率比一般二極管要高（3）普通二極管在反向電壓作用時處于截止狀態(tài)，只能流過微弱的反向電流，光電二極管是在反向電壓作用下工作的，（4）光電二極管在設計和制作時盡量使PN結的面積相對較大，以便接收入射光。3、簡述光電三極

3、管的工作原理。簡述光電三極管的工作原理。光電三極管的工作原理分為兩個過程：一是光電轉換；二是光電流放大。就是將兩個pn結組合起來使用。以NPN型光電三極管為例，基極和集電極之間處于反偏狀態(tài)，內建電場由集電極指向基極。光照射p區(qū)，產生光生載流子對，電子漂移到集電極，空穴留在基極，使基極與發(fā)射極之間電位升高，發(fā)射極便有大量電子經基極流向集電極，最后形成光電流。光照越強，由此形成的光電流越4、簡述聲光相互作用中產生布喇格衍射的條件以及布喇格衍

4、射的特點。簡述聲光相互作用中產生布喇格衍射的條件以及布喇格衍射的特點。產生布喇格衍射條件：聲波頻率較高，聲光作用長度L較大，光束與聲波波面間以一定的角度斜入射。特點：衍射光各高級次衍射光將互相抵消，只出現0級和1級（或?1級）方面的差異。方面的差異。答：光子探測器和光熱探測器分別應用了光子效應和光熱效應。光子效應是指單個光子的性質對產生的光電子起直接作用的一類光電效應。探測器吸收光子后，直接引起原子或分子的內部電子狀態(tài)的改變。光子能量的

5、大小，直接影響內部電子狀態(tài)改變的大小。光子效應就對光波頻率表現出選擇性，在光子直接與電子相互作用的情況下，其響應速度一般比較快。（3分）光熱效應和光子效應完全不同。探測元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\動能量，引起探測元件溫度上升溫度上升的結果又使探測元件的電學性質或其他物理性質發(fā)生變化。所以，光熱效應與單光子能量h?的大小沒有直接關系。原則上，光熱效應對光波頻率沒有選擇性。只是在紅外波

6、段上，材料吸收率高，光熱效應也就更強烈，所以廣泛用于對紅外線輻射的探測。因為溫度升高是熱積累的作用，所以光熱效應的響應速度一般比較慢，而且容易受環(huán)境溫度變化的影響。11、光電探測器性能參數包括哪些方面。光電探測器性能參數包括哪些方面。答：為了評價探測器性能優(yōu)劣，比較不同探測器之間的差異，從而達到根據具體需要合理正確選擇光電探測器件的目的，制定了一套性能參數。通常包括積分靈敏度，也成為響應度，光譜靈敏度，頻率靈敏度，量子效率，通量閾和噪聲

7、等效功率，歸一化探測度及工作電壓、電流、溫度及入射光功率允許范圍。12、光子效應和光熱效應。光子效應和光熱效應。答：光子效應是指單個光子的性質對產生的光電子起直接作用的一類光電效應。探測器吸收光子后，直接引起原子或分子的內部電子狀態(tài)的改變。光子能量的大小，直接影響內部電子狀態(tài)改變的大小。因為，光子能量是h?，h是普朗克常數?是光波頻率，所以，光子效應就對光波頻率表現出選擇性，在光子直接與電子相互作用的情況下，其響應速度一般比較快。光熱效