光电检测 期末复习题
光电检测复习资料..
光电检测复习资料..简答题1、光电探测器常见的噪声有哪⼏类？分别简要说明。
（1）热噪声：由载流⼦热运动引起的电流起伏或电压起伏成为热噪声，热噪声功率与温度有关( 2)散粒噪声：随机起伏所形成的噪声(3)产⽣--复合噪声：载流⼦浓度起伏引起半导体电导率的起伏，在外加电压下，电导率的起伏是输出电流中带有产⽣--复合噪声(4)1/f噪声：这种噪声功率谱近似与频率成反⽐(5)温度噪声：是由于器件本⾝温度变化引起的噪声2、光电⼆极管与⼀般⼆极管相⽐有什么相同点和不同点？相同点：都是基于PN结的光伏效应⽽⼯作的不同点：（1）就制作衬底材料的掺杂浓度⽽⾔，⼀般⼆极管要⽐光电⼆极管浓度较⾼（2）光电⼆极管的电阻率⽐⼀般⼆极管要⾼（3）普通⼆极管在反向电压作⽤时处于截⽌状态，只能流过微弱的反向电流，光电⼆极管是在反向电压作⽤下⼯作的，（4）光电⼆极管在设计和制作时尽量使PN结的⾯积相对较⼤，以便接收⼊射光。
3、简述光电三极管的⼯作原理。
光电三极管的⼯作原理分为两个过程：⼀是光电转换；⼆是光电流放⼤。
就是将两个pn结组合起来使⽤。
以NPN型光电三极管为例，基极和集电极之间处于反偏状态，内建电场由集电极指向基极。
光照射p区，产⽣光⽣载流⼦对，电⼦漂移到集电极，空⽳留在基极，使基极与发射极之间电位升⾼，发射极便有⼤量电⼦经基极流向集电极，最后形成光电流。
光照越强，由此形成的光电流越4、简述声光相互作⽤中产⽣布喇格衍射的条件以及布喇格衍射的特点。
产⽣布喇格衍射条件：声波频率较⾼，声光作⽤长度L较⼤，光束与声波波⾯间以⼀定的⾓度斜⼊射。
特点：衍射光各⾼级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级（或 1级）衍射光，合理选择参数，并使超声场⾜够强，可使⼊射光能量⼏乎全部转移到＋1级（或－1级）5、什么是热释电效应？热释电器件为什么不能⼯作在直流状态？热释电效应：热释电晶体吸收光辐射温度改变，温度的变化引起了热电晶体的⾃发极化强度的变化，从⽽在晶体的特定⽅向上引起表⾯电荷的变化，这就是热释电效应。
《光电检测期末复习题》
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-2013年期末复习题
4. 真空光电器件是基于(外光电 )效应的光电探测器件。
5. 如果辐射源发光的颜色与黑体在某一温度下发光的颜色相同，则黑体
的这一温度成为该辐射源的（ 色温
）。
6. 无光注入，也无电注入情况下CCD输出的电流称为( 暗电流 )。
7. 温度变化引起铁电体极化强度变化，导致其表面束缚电荷量发生变化 的现象称为(热释电效应 )。
（范围除作业题外做 如下追加）
期末考试复习题
题型包括填空题、简答题、计算题、看图回 答题。
计算题
• 辐射度学、光度学相关计算； • 探测器噪声、探测器特性参数计算（NEP、D、D*、量子效率）； • 波长、频率、波数、能量的换算，光电探测器量子效率计算； • 辐射定律相关计算（包括红外辐射测温）； • 结型探测器电流方程、开路电压、短路电流相关计算； • 光敏电阻相关计算； • CCD电荷转移效率、损失率相关计算；
（相同点） 两者同为结型光电探测器，有 光电变换功能（2分）；
（不同点） 硅光电三极管除光电变换功能 外还有电流放大功能（2分）；
○ 有放大作用的光电探测器还有雪崩光电二极管（1 分） 。
看Hale Waihona Puke 回答题图1-11：黑体光辐出度与波 长和温度的关系
图3-10：硅光电池的频率特 性曲线
图4-13、4-14： 光敏电阻 的前历效应
d 2 n 1dL Ld1 n
测温是将光纤折射率和长度随温度的变 化转换为干涉条纹位相的变化。 （3分）
参考光纤不感受温度变化，从而使传感 光纤和参考光纤的输出光干涉而产生相 位差，测温时用干涉仪将相角的变化转 化为强度的变化，实现定量测温。 （3分）
要求：1）问什么回答什么； 抓住要点，分析回答； 字迹工整、可辨别。
光电检测技术期末试卷试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（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。
光电检测复习资料(有答案)
P52,第六题。
用CdS光敏电阻用做光电传感器，光敏电阻最大功耗为300mW，。。
(电子电荷量e：1.6×10-19，普朗克常量h：6.63×10-34)
(主要涉及公式： )
( ，ΔU=ΔI×RL)
6.SI(λ)＝Iλ/dPλ，这பைடு நூலகம்为光谱灵敏度。
用相位测距法测量距离，设被测距离最大范围为10Km，要求测距精度为1cm，而各尺的测量精度为1‰。试给出测尺的个数以及各测尺的长度和频率。
如果题目精度为1%，那么需要三把尺子，一把10KM，能精确到100m。还需要一把100m的尺子，能精确到1m，再要一把1m的，能精确到1cm。综上需要三把尺子。对应工作频率...
3.已知Δf的值为1，量子效率η的值为1，那么直接检测的最小功率相当于2个光子，相干检测的最小功率相当于1个光子。( )
4.求量子效率：
5.如果两块光栅的栅距均为P=0.2mm，两光栅的栅线夹角为θ=1°。所形成的莫尔条纹的宽度__11.46mm__( )。若光电探测器件测出莫尔条纹共走过12个，两光栅相互移动的距离___2.4mm__(L=NP)。
光电检测复习资料
简答(6′×5)
长波限实际值小于理论值的原因
LED为何正偏，光电二极管为何反偏
光电池特性曲线分析
用PSD测量两平面的相对平行度
环境监测
计算(10′×5)
光敏电阻
光电二极管
光电倍增管
视场角
填空(1′×20)
1.ZeS基于场致发光。
2.砷化镓禁带宽度1.44,那么其长波限为_861.11nm_( )，实验值测得的长波限是1000nm，原因是1在振荡过程中，经多次反射后，长波和短波吸收不一样，短波更易被吸收，长波被吸收少。2随着PN结的温度的升高，波长向长波方向移动。
《光电检测期末复习题》
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。
光电检测技术期末试卷试题大全复习资料
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（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。
光电检测期末复习汇编
5、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_、_异质结注入发光一。
6光电池的PN结工作在仝偏状态，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。
检测器件的光电转换特性必须和入射辐射能量相匹配。（3）光电检测器件的响应
特性必须和光信号的调制形式、 信号频率及波形相匹配， 以保证得到没有频率失 真和良好的时间响应。（4）光电检测器件必须和输入电路以及后续电路在电特性 上相互匹配，以保证最大的转换系数、 线性范围、信噪比以及快速的动态响应等。
4、光源选择的基本要求有哪些?
3对光源稳定性的要求。不同的光电测试系统对光源的稳定性有着不同的要 求。通常依不同的测试量来确定。稳定光源发光的方法很多，一般要求时，可采 用稳压电源供电。当要求较高时，可采用稳流电源供电。所用的光源应该预先进 行月化处理。当有更高要求时，可对发出光进行采样，然后再反馈控制光源的输 出。
4对光源其他方面的要求。光电测试中光源除以上几条基本要求外； 还有一 些具体的要求。如灯丝的结构和形状；发光面积的大小和构成；灯泡玻壳的形状 和均匀性；光源发光效率和空间分布等等，这些方面都应该根据测试系统的要求 给以满足。
（2）光敏电阻没有极性，工作时可任意外加电压；而结型光电器件有确定 的正负极性，但在没有外加电压下也可以把光信号转换成电信号。
（3）光敏电阻的光电导效应主要依赖于非平衡载流子的产生与复合运动， 时间常数较大， 频率响应较差； 结型器件的光电效应主要依赖于结区非平衡载流 子中部分载流子的漂移运动， 电场主要加在结区， 弛豫过程的时间常数 （可用结 电容和电阻之积表示）相应较小，因此响应速度较快。
光电检测技术期末试卷试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么（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。
光电检测技术期末试卷试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（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。
光电检测技术期末试卷试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体 PN结或金属—半导体接触面上时，会在 PN 结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件， CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD 的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般 PSD分为两类，一维PSD和二维 PSD，他们各自用途是什么？（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。
光电检测技术期末试卷试题大全
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。
光电检测技术期末试卷试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么（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。
光电检测技术期末考试题库试卷四参考答案
光电检测技术期末考试题库试卷四参考答案一单项选择题（每小题2分,共40分）1．PN结光生伏特效应( A ).A. 空穴集中的P区结表面； B . 空穴集中的N区；C. 空穴集中的P区外表面；D. 空穴集中的N区外表面.2．基尔霍夫定律为（ D ）。
A. σT 4B. σT2C. Tλm＝BD. α(λ,T)= ε(λ,T)3．辐射量是光度度量的（ D ）倍．A.683B. V（λ）C.683V（λ） D . 1/683 V（λ）4. 太阳光经过大气，其中100nm～200nm的光被（ A ）吸收.A．氧分子B．臭氧C．二氧化碳D．氮原子5．下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．A．白炽灯B．钠灯C．高压汞灯D．汞氙灯6. 氙灯是一种( A ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源7. 充气白炽灯主要充入（ B ）.A. 氢气B. 氯化碘C. 氖气D. 氪气8．某一干涉测振仪的最高频率为20 MHz，选用探测器的时间常数应小于多少？( A ).A. 8×10-9sB. 6×10-8sC. 3×10-7sD. 4×10-5s 9．光电池电流滞后于光照，属于光电池的( A )特性：A. 频率;B. 伏安;C. 光谱;D. 温度．10．发光二极管的工作条件是( B ).A．加热 B. 加正向偏置 C. 加反向偏置D. 加光照11．EBCCD表示的是（ C ）CCD．A. 增强型;B. 时间延迟型;C. 电子轰击模式;D. 红外．12. Ag－O－Cs 材料，主要用于( A )变像管光阴极．A. 红外B. 紫外C. 可见D. X射线13. 辐通量相同时，光通量较大的光的波长是（ A ）nm．A.555B.590C.620D.78014. ZnS的发光是( D ) :A. 自发辐射B.受激辐射C. 热辐射D.电致发光15．半导体中受主能级的位置位于（ A ）.A. 禁带低B. 禁带顶C. 导带顶D. 价带低16．下面哪个不属于摄像管的功能( D ).A. 光电变换B. 电荷积累C. 扫描输出D. 信号变换17．波长为40μm的波属于（ B ）．A. 中红外线B. 太赫兹波C. 可见光D. 无线电波18．结型光电器件与三极管连接，保证放大，要接在( A ).A.基射极间正偏B. 基集极间正偏C. 基射极间反偏D. 基集极间正偏19．属于激光光放大的器件是（ A ）.A. LDB. LEDC. CCDD. PMT20．目前最好反隐身战术主要通过( B )来实现.A．红外技术B．微波技术C．THz技术D．微光技术二、多项选择题（每题2分，共10分）1．结型红外探测器件种类有（ABCDE ）。
光电检测技术期末试卷精彩试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（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。
光电检测技术期末试卷试题大全(DOC)
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（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。
光电检测技术期末试卷试题大全
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）3、光电检测系统通常由哪三部分组成（光学变换光电变换电路处理）4、光电效应包括哪些外光电效应和内光电效应）外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？（光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池）6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？（定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔）7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？（交变辐射）8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？（电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。
）9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。
（直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法）10、光热效应应包括哪三种。
（热释电效应辐射热计效应温差电效应）11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？（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。
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微通道板的作用是什么? 20. 光电倍增管的主要噪声有哪些？ 21. 除光电变换外有放大作用的光电探测器有哪些？其中结型器件有哪些？ 22. 什么是热释电效应？简述热释电型探测器的工作原理及使用注意事项。 23. 红外探测器为什么峰值波长愈长其工作温度愈低？ 24. 简述像管、摄像管的工作原理和基本功能。
图7-14：CCD正面(有电极)和背面响应
图7-19：SSPD线阵电路原理图
图8-2： 大气的透过率曲线
图8-10：热辐射温度仪
图8-16：红外气体分析仪
图9-18：相位调制型光纤传感器组成原理
例题： 下图是用来测温的激光光纤传感器组成原理图。 其检测原理是利用了光波的那些量随温度的变化？ 参考臂的作用是什么？
看图回答题
图1-11：黑体光辐出度与波长和温度的关系
图2-4：
太阳光谱能量分布
图3-2：
光照PN结伏安特性
图3-10：硅光电池的频率特性曲线
图3-36：双结PD结构示意图
图4-3： 两种光敏电阻能带图
图4-13、4-14： 光敏电阻的前历效应
图4-20：光敏电阻的合成噪声频谱图
图5-12：PMT暗电流与电源电压的关系
答： 位相调制型光纤传感器，利用了光纤纤 芯的折射率n1和纤芯长度L与位相f之间 的关系。可用下式表示：
，
f 2n1L
df
2
n1
dL
L dn1
测温是将光纤折射率和长度随温度的变 化转换为干涉条纹位相的变化。 （3分）
参考光纤不感受温度变化，从而使传感 光纤和参考光纤的输出光干涉而产生相 位差，测温时用干涉仪将相角的变化转 化为强度的变化，实现定量测温。 （3分）
比例如何？ 11. 请列出三种对太阳辐射有吸收衰减作用的光电器件为何要加反向偏置电压。 14. 简述光敏电阻的工作原理，与结型光电器件的主要区别是什么？ 15. 为什么光敏电阻多采用N型半导体制成？电极间距、受光面积大小
有何影响？ 16. 什么是雪崩倍增效应，简述雪崩光电二极管的工作原理及主要特征。 17. 简述双结光电二极管半导体色敏器件的结构特征和工作原理，
要求：1）问什么回答什么； 2）抓住要点，简要回答； 3）字迹工整、可辨别。
例题1： 详细画图说明P型（或N型）半导体的能带结构。
正确标出导带、价带、禁带、施主能级和施主电离能的位置 （各1分）。
例题2： 简述光电二极管、光电三极管的同异点； 除光电变换外有放大作用的光电探测器有哪些？
（相同点） 两者同为结型光电探测器，有光电变换功能（2分）； （不同点） 硅光电三极管除光电变换功能外还有电流放大功能（2分）； 有放大作用的光电探测器还有雪崩光电二极管（1分） 。
要求：1）写出计算的依据，有解有答； 2）字迹工整。
简答题
1. 简述什么是半导体？什么是N型半导体？什么是P型半导体？ 2. 画图说明P型半导体和N型半导体的能带结构。 3. 简述什么是扩散运动？什么是飘移运动？pn结内电场是怎样形成的？ 4. 简述光电导效应与PN结光伏效应的同异点。 5. 普朗克辐射公式描述了什么? 普朗克辐射公式与斯忒藩-玻尔兹曼定律、
维恩位移定律是什么关系？（试说明辐射基本定律之间的关系） 6. 一般光电测量系统的噪声分为哪几类？包括什么噪声？ 7. 探测器噪声有哪些种类？大小与那些因素有关？ 8. 什么是探测器的光谱响应特性？什么是频率响应特性？有何区别? 9. 光电探测器的特性参数有哪些？简述如何合理选择光电探测器。 10.太阳属于哪一类辐射源？相当于多少K的黑体辐射？其不同光谱区辐射
期末考试复习题
题型包括填空题、简答题、计算题、看图回答题。 （范围除作业题外做如下追加）
计算题
1. 辐射度学、光度学相关计算； 2. 探测器噪声、探测器特性参数计算（NEP、D、D*、量子效率）； 3. 波长、频率、波数、能量的换算，光电探测器量子效率计算； 4. 辐射定律相关计算（包括红外辐射测温）； 5. 结型探测器电流方程、开路电压、短路电流相关计算； 6. 光敏电阻相关计算； 7. CCD电荷转移效率、损失率相关计算；
25. 什么是光电阴极？负电子亲和势光电阴极材料有何特点？ 26. 简述CCD的工作原理，二相、三相驱动CCD结构上有何区别? 27. 什么是SCCD？什么是BCCD？为什么说BCCD能提高电荷转移效率？ 28. 简述SSPD的工作过程，为什么要以电荷存储方式工作？ 29. 简述红外分析仪的工作原理、工作过程、及各部分的作用。 30. 简述红外测温仪的工作原理和基本构成。 31. 什么是斩波器？斩波器有何功能？ 32. 简述光纤多普勒测速系统的工作原理。 33. 偏振态调制型光纤传感器是怎样测定电流的？ 34. 什么是太赫兹波？具有哪些特性？为什么说太赫兹波对人体是安全的？ 35. 简述光电导天线发射太赫兹波的工作原理，与光整流发射有何不同？
8. 只传光不传感的光纤传感器被划分（传输光强调制型/反射光强调制
型/频率调制型）。
9. 半导体允带之间不允许被电子占据的范围称为（ 禁带 ）。 10. NEA与PEA的区别在于经特殊处理后，其（ 有效的 ）电子亲和势 为负值。 11. 电子的共有化运动使得处于同一能级的电子状态发生微小的差异，由 于其他原子核的吸引，形成多数新的靠得很近的能级， 称之为（ 能 带 ）。 12. 受光照射，使PN结产生电动势，将光能转化为电能的效应称为（光生 伏特）效应。 13. 能够完全吸收从任何角度入射的任意波长的辐射，并且可对任意方向 最大限度地发射任意波长辐射的物体，称之为（绝对黑体）。 14. 物体因温度较高而向周围温度较低的外界环境发射能量的形式称为 （热 辐 射）。 15. 发光二极管是（少数）载流子在PN结区注入与复合而产生发光的半导 体光源。 16. 半导体色敏器件是一个双结光电二极管，由两个（深浅）不同的PN结 构成。
要求：1）问什么回答什么； 2）抓住要点，分析回答； 3）字迹工整、可辨别。
填空参考题
1. 硅光电池、PIN型光电二极管、和雪崩光电二极管，三者中时间常数
最大的是（硅光电池）。
2. 光伏效应器件中有电流内增益效应的是（光电三极）和（雪崩光电二
极）。
3. P型半导体和N型半导体均可制作光敏电阻，但是通常使用N型半导
体材料，这是由于电子的(迁移率)比空穴大。
4. 真空光电器件是基于(外光电 )效应的光电探测器件。
5. 如果辐射源发光的颜色与黑体在某一温度下发光的颜色相同，则黑体
的这一温度成为该辐射源的（ 色温
）。
6. 无光注入，也无电注入情况下CCD输出的电流称为( 暗电流 )。 7. 温度变化引起铁电体极化强度变化，导致其表面束缚电荷量发生变化 的现象称为(热释电效应 )。