光电技术复习资料汇总
光电技术基础复习题纲
第1章光电技术及光电器件基础一、光电技术及其特点、应用与发展1、光电子技术是光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术P12、光电器件的主要用途：两个P13、信息传递的各个环节，光源、信息加载、光传输、光信号接收、处理存储P34、光电技术的应用范围：P5二、半导体物理基础1、三种类型的半导体：P72、平衡载流子P83、载流子运动的三种形式：P114、PN结空间电荷区、电流电压特性（正向、反向偏置）、电容：P14-175、PN结的击穿：P186、半导体吸收：本征、杂质吸收、载流子吸收、激子和晶格吸收P22三、光电效应1、光电效应的定义。
P252、光电效应的分类P26-30四、光电器件的分类1、按不同的方式进行划分P31-322、光电器件的主要特性P32-483、积分响应率（灵敏度）P334、噪声及其类型P39-40一、电致发光原理1、三种跃迁方式P532、电致发光的三种类型P533、三种输送类型P534、辐射复合、非辐射复合P545、量子效率的定义P556、量子效率的计算P56二、发光二极管1、发光二极管的工作模式：正向偏置P572、发光二极管选择的原则P583、发光二极管的特性P59-62三、半导体激光器1、激光的4个特点。
P643、激光产生的条件。
P65一、光电导型光电探测器1、光电导的三个主要参数P762、光电导的增益P77二、光敏电阻1、光敏电阻的符号P852、光敏电阻的特性P85-873、光敏电阻的噪声特性P884、光敏电阻负载两端的电压变化求解方法P895、光敏电阻的应用P93三、势垒型光电探测器件1、势垒型光电探测器的原理。
P942、势垒型光电探测器的分类。
P943、势垒型光电探测器与均质型光电探测器的主要区别。
P94四、光电池1、光电池的符号P972、PN结光电池分类P953、光电池的光谱响应特性曲线P98五、光电二极管1、光电二极管的符号、主要类型P101-1062、光电二极管的电压偏置特性P1063、光电二极管的性能参数六、光电三极管1、光电三极管的符号、主要类型P1092、光电三极管的电压偏置特性P1093、光电三极管的性能参数P1104、光电三极管与二极管的主要区别P112第4章真空光电器件1、常见的真空光电器件类型？P1152、二次电子发射？P1173、真空光电管主要由哪几部分组成？P1194、真空光电管的主要特性？P1215、真空光电管的产生暗电流的原因？P1236、充气光电管中充入的气体是什么？原因是？P1257、充气光电管较之真空光电管明显的优点是什么？P1278、光电倍增管主要应用于哪些方面？P1289、光电倍增管由哪几部分组成？P129各部分的主要功能是什么？10、倍增系统的几种觉结构形式是什么？各种形式有什么优缺点？P13211、光电倍增管的主要特性参数？P13412、光电倍增管的放大倍数？P1351、常见的光电成像器件P1442、变像管的主要功能？P1443、像管成像的三个过程P1464、像管中常用的电子光学系统有哪两种类型？P1495、光纤面板的选择要求？P1516、多级串联的像增强器的优缺点？P1637、离子反馈？P1708、摄像管的主要任务P1709、摄像管的基本工作过程P17110、摄像管的动态范围的含义？P1771、MOS电容器三种工作状态？P179-1802、CCD工作条件及要求？P1803、表面沟道？体内沟道？P1844、二相、三相、四相、二位、三位，N沟道？P184-1855、CCD的电荷转移效率P1896、造成电荷损失的主要原因？P1927、CCD的主要噪声P1928、MTF值的高低意味着什么？P195引起CCD的MTF下降的主要原因是什么？9、线阵、面阵CCD？P19810、构成微光CCD方法？P20711、CMOS与CCD的比较，最主要的区别是什么？Ｐ2121、光电耦合器件的优点、特点是什么？P2072、CTR？最高工作频率？P216.2173、光电耦合器件的主要应用场所？P221.2224、光电耦合器件应用实例。
光电技术考点(江文杰)
一. 名词解释：1坎德拉：频率为 5.4X 10 14Hz 单色辐射光在给定方向上的辐射强度为1/683 W/Sr ，该方向上的发光强度为1cd。
2流明：是发光强度为1cd 的均匀点光源在单位立体角内发出的光通量。
3勒克斯：是 1lm 的光通量均匀的照射在 1 平方米面积上所产生的光照度。
4扩散：载流子因浓度不均匀而发生的定向运动。
5漂移；载流子受电场作用而发生的运动。
6光电导效应：某些物质吸收光子的能量产生本征吸收或杂质吸收，从而改变物质电导率的现象。
7光伏效应： PN 结受到光照时，在 PN 结两端产生电势差的现象。
8光电发射效应：当物质中的电子吸收足够高的光子能量，将逸出物质表面成为真空中的自由电子的现象。
（外光电效应）9温差电效应：不同材料的结点因吸收光辐射而产生温差，导致两结点的接触电动势不同，从而在闭合回路中产生电流。
10电热效应：是热电体在绝热条件下，当外加电场引起永久极化强度变化时，其温度将发生变化的现象。
二. 填空：1本征半导体能带：A 当温度高于绝对零度，价带中的电子吸收能量越过禁带到达导带，成为自由电子，并在价带中留下等量的空穴。
B 单位体积内的载流子数称为载流子浓度。
当温度高于绝对零度或受光照时，电子吸收能量摆脱共价键而形成电子空穴对，称为本征激发。
2光电探测器的噪声：热噪声，散粒噪声，产生-复合噪声， 1/f 噪声，温度噪声。
3噪声等效功率和比探测率：当探测器输出的信号电流等于探测器本身的噪声电流的均方根值时，（信噪比），信号是很难直接测量的。
NEP 是一个标志探测器探测能力的性能指标，它决定于灵敏度和自身的噪声水平。
采用归一化的探测率，称为比探测率D*，是用单位测量系统的带宽和单位面积探测器的噪声电流来衡量探测能力的，而且不是一个固有常数。
4激光器的组成：谐振腔，工作物质，全反镜，半反镜，泵浦源，激光。
高亮度，高方向性，高单色性，高度的时间空间相干性三. 分析题：1 光电倍增管；入射光通过光窗照射到光电阴极上，发射出光电子，光电子经电子光学系统加速，聚焦到倍增极上，倍增极将发射出比入射电子更多的二次电子，经过n 级倍增，形成放大的阳极电流，在负载R L上产生放大的信号电压输出。
光电技术期末复习总结
EV
MV
Ie
Le
IV
LV
V (λ )
cd = lm • sr −1
cd •m−2
W /(m sr )
• 辐射度参数与光度参数的关系： 辐射度参数与光度参数的关系：
X v , λ = K m X e , λ V (λ )
式中，Km为人眼的明视觉最灵敏波长的 光度参量对辐射度参量的转换常数，其 值为683lm/W。
黑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ发射的总辐射出射度
M e,s = ∫0 M e,s ,λ dλ = σT 4
式中，σ是斯特藩-波尔兹曼常数，它由下式决 5 4 定 2π k −8 −2 −4
σ =
15h c
3 2
∞
= 5.67 × 10 Wm K
黑体发射的总辐射出射度 Me,s与T的四次 的四次 方成正比 。
(4) 维恩位移定律
M e ,s , λ =
2 πc h
2
λ5 (e
hc λkT
− 1)
式中， 为波尔兹曼常数 为波尔兹曼常数； 为普朗克常数 为普朗克常数； 为 式中，k为波尔兹曼常数；h为普朗克常数；T为 绝对温度； 为真空中的光速 为真空中的光速。 绝对温度；c为真空中的光速。
(3)斯忒藩-波尔兹曼定律 (3)
能增加, 引起温度上升,从而导致材料与温度有关的某些 物理性质变化. 热效应与入射辐射的光子的性质无关, 即光电信号取决于入射辐射功率而与入射辐射的光谱成 份无关,即对光辐射的响应无波长选择性.
光电探测器的合理选择: 光电探测器的合理选择
在设计光电检测系统时,要根据测量要求比较各种探测器的主要 特性参数，选定最佳器件： • 根据待测光信号的大小，确定探测器能输出多大的电信号，即探 根据待测光信号的大小，确定探测器能输出多大的电信号， 测器的动态范围； 测器的动态范围； • 探测器的光谱响应范围是否与待测光信号的 相对光谱功率分布 一致，即探测器和光源的匹配； 一致，即探测器和光源的匹配； • 需要知道探测器的等效噪声功率，知道所产生电信号的信噪比； 需要知道探测器的等效噪声功率，知道所产生电信号的信噪比； • 当测量调制或脉冲信号时 要考虑探测器的响应时间或频率响应 当测量调制或脉冲信号时, 范围； 范围； • 测量光信号的幅值变化时，探测器输出信号的线性程 测量光信号的幅值变化时，探测器输出信号的线性程度。 此外，稳定性、测量精测量方式等。
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
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PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式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，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是 （D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压 （C）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是： （D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是 （A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
光电技术复习大纲
光电技术复习大纲1. 光电技术特征是什么?它的核心是什么?它的最基本的理论是什么? （1）光电技术的特征：利用光电结合的原理和方法，实现信息的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等。
（2）核心：光与电之间的转换机理体现于光电器件之中最基本的理论：光的波粒二象性。
2. 什么是光电器件?它的分类有哪些?举例说明.（1）凡能完成光电或电光转换及在光电系统中能对光路传输，光电转换起到调节或控制作用的器件，都应归入光电器件。
（2）电光信息转换：1.发光二极管2.半导体激光器3.液晶显示器4.阴极射线管5.等离子体显示板光电信息转换：光电发射效应器件：光电倍增管；光电导效应器件：光敏电阻；光生伏特效应器件：光敏二极管；热释电效应器件：热释电探测器。
3. 光学具有哪些学说?几何光学和波动光学它们研究内容主要是什么?（1）光的粒子性，光的波动性，光的电磁学说，光的量子学说，几何光学，物理光学，量子光学，应用光学。
（2）几何光学是几个实验得来的基本原理出发的，来研究光的传播问题的学科。
用波动光学可以圆满的解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播，在进一步研究中观察到了光的偏振和偏振光的干涉。
4. 什么是光程?发生全发射的条件是什么?（1）光程等于光在介质中经过的几何路程 l 与该介质的折射率 n 的乘积（2）（）5. 光的干涉条件是什么?衍射现象是什么?干涉和衍射现象本质是什么?（1）1`频率相同；2.相位差恒定；3光矢量振动方向平行。
(2)光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍物时，所发生的偏离直线传播的现象；(3)光的衍射现象与光的干涉现象其实质都是相干光波叠加引起的光强的重新分布；6. 辐射度量与光度量的根本区别是什么?可见光的波段是多少?(1)辐射度学： 对电磁辐射能量进行客观计量的学科称辐射度学；是用能量单位描述光辐射能的客观物理量。
辐射度学研究范围为整个电磁辐射谱区。
光度学：在可见光波段内，考虑到人眼的主观因素后的相应计量学科称为光度学 。
光电知识点总结
光电知识点总结光电技术是一门涉及光和电的交叉学科，主要研究光和电能量之间的相互转换和作用规律。
光电技术涉及到光电器件的设计、制造和应用，涵盖了光电转换、光电检测、光电调制等方面的内容。
光电技术已经成为现代科技发展的重要领域，在通讯、医疗、能源、环境等领域都有着广泛的应用。
一、光电效应1. 光电效应概述光电效应是指材料受到光照射后，发生电子的发射、传输或者输运现象的过程。
光电效应包括外光电效应和内光电效应两种。
外光电效应是指光照射在材料表面，引起材料表面电子的发射，产生光电流现象；内光电效应是指光照射在材料内部，通过光生载流子（电子-空穴对）的发生，从而产生光电流。
2. 外光电效应外光电效应是指光照射在金属或半导体表面时，引起金属或半导体表面电子的发射，产生光电流现象。
外光电效应是实现光电转换的关键过程，应用广泛。
3. 内光电效应内光电效应是指在光照射下，材料内部的电子-空穴对的产生和输运过程。
内光电效应是光电器件的工作原理，包括光电二极管、太阳能电池等。
二、光电器件1. 光电二极管光电二极管是一种能够将光信号转化为电信号的光电转换器件。
光电二极管分为光电探测二极管和光发射二极管两种。
光电探测二极管是将光信号转化为电信号的光电器件，主要应用于光通信、光电传感等领域。
光发射二极管是将电信号转化为光信号的光电器件，主要应用于光通信、显示屏等领域。
2. 光电场效应器件光电场效应器件是一种基于光电效应的半导体器件，主要包括光电场效应晶体管、光电场效应器件。
光电场效应器件主要应用于光电调制、光电开关等领域。
3. 太阳能电池太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的光电转换器件，是目前能源领域的热门技术之一。
太阳能电池主要包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等。
4. 光电晶体管光电晶体管是一种能够实现光电转换的半导体器件，是现代光电器件中最重要的一种。
光电晶体管主要应用于光电检测、光电调制、光电放大等领域。
光电技术复习题
光电技术复习题
1. 光电效应的基本原理是什么？请简述其发现过程。
2. 描述光电效应的方程式，并解释其中各参数的物理意义。
3. 什么是光生伏打效应？它与光电效应有何不同？
4. 简述光电倍增管的工作原理及其在实验中的应用。
5. 何为光敏电阻？其工作原理是什么？
6. 列举几种常见的光电传感器，并说明它们的应用领域。
7. 描述光纤通信的基本原理，并解释光纤的传输特性。
8. 光纤通信中，如何实现信号的编码和解码？
9. 简述光通信系统中的光放大器的作用及其工作原理。
10. 何为激光？激光的产生原理是什么？
11. 描述激光器的基本结构，并解释各部分的功能。
12. 激光在医学领域的应用有哪些？请举例说明。
13. 简述激光在工业加工中的应用，如切割、焊接等。
14. 描述光通信系统中的光调制技术及其重要性。
15. 何为光纤布拉格光栅？其工作原理是什么？
16. 简述光纤传感器的工作原理及其在环境监测中的应用。
17. 描述光电子器件在信息存储技术中的应用。
18. 何为光子晶体？它在光电子学中有何应用？
19. 简述光电子学在能源转换和传输中的应用。
20. 论述光电技术在现代通信技术中的重要性及其发展趋势。
光电技术期末复习知识分享
光电技术期末复习知识分享第⼀章光辐射与光源1.1辐射度的基本物理量1.辐射能Qe：⼀种以电磁波的形式发射，传播或接收的能量。
单位为J（焦⽿）。
2辐射通量Φe：⼜称为辐射功率Pe，是辐射能的时间变化率，单位为W（⽡），是单位时间内发射，传播或接收的辐射能，Φe=dQe/dt(J/S焦⽿每秒)3辐射强度Ie：点辐射源在给定⽅向上单位⽴体⾓内的辐射能量单位为W/sr（⽡每球⾯度）Ie=dΦe/dΩ.4辐射照度Ee：投射在单位⾯积上的辐射能量，Ee=dΦe/dA单位为（W/㎡⽡每平⽅⽶）。
dA是投射辐射通量dΦe的⾯积元。
5辐射出射度Me：扩展辐射源单位⾯积所辐射的通量，即Me=dΦ/dS。
dΦ是扩展源表⾯dS在各⽅向上（通常为半空间360度⽴体⾓）所发出的总的辐射通量，单位为⽡每平⽅⽶（W/㎡）。
6，辐射亮度Le：扩展源表⾯⼀点处的⾯元在给定⽅向上单位⽴体⾓，单位投影⾯积内发出的辐射通量，单位为W/sr*㎡(⽡每球⾯度平⽅⽶)。
7光谱辐射量：也叫光谱的辐射量的光谱密度。
是辐射量随波长的辐射率。
光辐射量通量：Φe（λ）：辐射源发出的光在波长为λ处的单位波长间隔内的辐射通量。
Φe（λ）=dΦe/dλ单位为W/um或W/nm。
1.2 明视觉光谱光视效率V（λ）：视觉主要由⼈眼视⽹膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的。
（亮度⼤于3cd/m2，最⼤值在555nm处）暗视觉光谱光视效率：视觉主要由⼈眼视⽹膜上分布的杆状细胞刺激所引起的。
（亮度⼩于0.001cd/m2，最⼤值在507nm 处）按照⼈眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φe即为光通量Φv：Φv=Km780380Φe(λ)V(λ)dλ式中Km为名视觉的最⼤光谱光谱光视效率函数，也成为光功当量。
国际实⽤温标理论计算值Km为680lm/W。
光度量中最基本的单位是发光强度单位——坎德拉，记作cd，它是国际单位制中七个基本单位之⼀（其他⼏个为：⽶，千克，秒，安（培），开（尔⽂），摩（尔））。
光电专业必学知识点总结
光电专业必学知识点总结第一，光电基础知识：光电技术是用光来传输、处理信息，其基础知识包括光波特性、光学成像、光的干涉和衍射等。
在这部分的学习中，学生需要了解光的波粒二象性、光的传播特性、光的相互作用等基本概念，同时还需要学习光的成像原理、光的干涉和衍射现象等内容。
第二，光电器件与器件制造技术：光电器件是光电技术的核心部分，它包括光电二极管、光电晶体管、光电探测器等。
在这部分的学习中，学生需要了解不同光电器件的结构和工作原理，以及光电器件的性能参数和制造工艺。
此外，还需要学习光电器件的测试方法和应用技术。
第三，光电传感技术：光电传感技术是一种重要的感知技术，它包括光电传感器的种类、工作原理、应用领域以及实际应用案例等内容。
在这部分的学习中，学生需要了解各种光电传感器的结构和特点，以及光电传感技术在工业自动化、环境监测、智能交通等方面的应用。
第四，光电测量与控制技术：光电测量与控制技术是一种重要的检测和控制技术，它包括光电仪器的种类、工作原理、精度和分辨率等。
在这部分的学习中，学生需要了解光电仪器的设计和校准原理，以及光电测量与控制技术在精密测量、自动化控制、医学影像等方面的应用。
第五，光电信息处理技术：光电信息处理技术是一种重要的信息处理技术，它包括光电数字转换技术、光电信号处理技术、光电成像技术等。
在这部分的学习中，学生需要了解光电信息处理技术的基本原理、算法和硬件实现，以及光电信息处理技术在通信、图像处理、光纤传感等方面的应用。
第六，光电系统集成技术：光电系统集成技术是一种重要的系统集成技术，它包括光电器件的组装、调试和测试技术，以及光电系统的设计和优化方法。
在这部分的学习中，学生需要了解光电系统集成技术的基本原理和技术，以及光电系统集成技术在通信网、光学仪器等领域的应用及发展趋势。
以上是光电专业的一些必学知识点总结，其中所涉及到的内容十分庞杂，学生需要在学习光电专业的过程中注重理论知识与实践技能的结合，不断提升自己的动手能力和创新能力，为今后在光电领域的发展和应用做好充分的准备。
复习总结
2 .5设某光敏电阻在100lx的光照下的阻值为2KΩ，且已 知它在90~120lx范围内的γ=0.9。试求该光敏电阻在 110lx光照下的阻值？
解：
g =SgEγ
R =1/SgEγ
R /R0=(E0/E)γ
R =(E0/E)γ R0 =(100/110)0.9×2=1.84KΩ 2 .6已知某光敏电阻在500lx的光照下的阻值为550Ω，在 700lx的光照下的阻值为450Ω。试求该光敏电阻在550lx 和600lx光照下的阻值？
2013-10-24 9
1.17 在微弱辐射作用下，光电导材料的光电导灵敏度有什 么特点？为什么要把光敏电阻的形状制造成蛇形？
q 在微弱辐射作用下，半导体的光电导 g hl 2 e, 可见此时半导体材料的光电导与入射辐射通量成线性关系。 光电导灵敏度为 dg q Sg d e , hcl2
Le, m V ( ) Le,
6
1.7 一束波长为0.5145μｍ输出功率为3W的氩离子激光束均 匀地投射到0.2cm2的白色屏幕上。问屏幕上的光照度为多 少？若屏幕的反射系数为0.8，其光出射度为多少？屏幕每 分钟接收多少个光子？
解：φe,λ =3mW，查表得V（0.5145um）=0.6082
hc 1239 (nm) 解题思路：L Eth Eth
Eth E A
N型半导体
Eth Eg EA
P型半导体
1.11 ΔEi=Eth=1.24/13=0.095ev
1.19 Eth=1239/680=1.82ev
1.20 Eg=1.239/λL=1.239/1.4=0.886ev
光生伏特效应属于内光电效应
q I (1 e d )Φe, h
光电检测技术复习(汇总)
4
我的老师说过：光电技术人员应具备不怕黑、不怕冷、不怕密闭的专业素质.
4
基本特性 光敏电阻的基本特性参数包括光电特性、 伏安特性、 温度特性、 时间响应、 光谱响应等。 1) 光电特性--电导随光照量变化越大的光敏电阻就越灵敏 定义光敏电阻 γ 值时必须说明其照度范围，否则 γ 值没有实际意义。 光敏电阻的 γ 值反映了在照度范围变化不大或照度 的绝对值较大甚至光敏电阻接近饱和情况下的阻值 与照度的关系。 2) 温度特性 光敏电阻为多数载流子导电的光电器件，具有复杂 的温度特性。 降低或控制光敏电阻的工作温度是提高光敏电阻工作 稳定性的有效方法。这对长波长红外辐射的探测极为 重要。 温度升高导致： 载流子的定向移动性变差，大量的光生载流子热运 动剧烈发生复合。 半导体、光生伏特效应也是此温度特性。 3) 时间响应（惯性，与入射辐射信号的强弱有关）
3
6) 光电二极管与电子二极管的区别？ 光电二极管 流动 电子流向 流动少子，电流弱 加反向偏压， 增大内建电场 电子二极管 流动多子，电流强 加正向偏压，抵消内建电场
问题六 常见器件名称英文缩写全称 PMT： Photo-multiple tube 光电倍增管 APD： Avalanche Photo Diode 雪崩光电二极管 PSD： Position Sensing Detector 光电位置敏感器件 CCD： Charge-coupled Device 电荷耦合元件 CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物(PMOS 管和 NMOS 管)共同构成的互补型 MOS 集成电路制造工艺
2
增大线宽，而不是长度
4. 光生伏特效应（重点） 1) 光生伏特效应是什么？ 基于半导体 PN 结基础上的一种将光 能转换成电能的效应。当入射辐射作 用在半导体 PN 结上产生本征吸收时， 价带中的光生空穴与导带中的光生电 子在 PN 结内建电场的作用下分开， 并分别向如图 1-11 所示的方向运动， 形成光生伏特电压或光生电流的现象。 2) PN 结形成过程中载流子的流动？ i. P 区空穴为多子，电子为少子，空穴浓度高，N 区相反，在浓度 梯度的牵引下，P 区空穴向 N 区移动，N 区电子向 P 区移动，扩 散过程中伴随着复合； ii. 形成内建电场，方向 N->P，内建电场阻碍扩散运动的进一步进 行，将空穴导向 P 区，电子导向 N 区； iii. 内建电场力 = 扩散力，二者达到动态平衡，中间区域形成少数 载流子移动的区域， 称为耗散区， 为光生载流子的捕捉和探测提 供场所。
光电显示技术期末复习资料
光电显示技术期末复习资料第一章绪论 (2)1、光电显示器件有哪些分类？ (3)2、表征显示器件的主要性能指标有哪些? (3)3、简述色彩再现原理。
(3)4、人眼的视觉特性 (3)5、简述人眼的视觉原理。
(4)第二章液晶显示技术（LCD） (4)1、简述液晶的种类与特点。
(4)2、简述热致液晶分类和特点。
(5)3、试述液晶显示器的特点。
(5)4、什么是液晶的电光效应？ (5)5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么? 用什么方法克服交叉效应? (5)6、液晶有哪些主要的物理特性？ (5)7、简述TFT-LCD的工作原理。
(6)8、简述TN-LCD的基本结构及工作原理。
(6)9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式？ (7)10、液晶显示控制器有哪些特性？ (7)11、自然光和偏振光的区别是什么？简述偏振光的分类及线偏振光的特点。
(7)12、LCD结构和显示原理。
(7)第四章发光二极管LED和有机发光二极管OLED显示技术 (10)1、简述有机发光二极管显示器发光过程。
(10)2、以ITO阳极－空穴传输层－发光层－电子传输层－金属阴极结构OLED为例说明每一功能层的作用，并简述其工作原理。
(10)3、简述影响OLED发光效率的主要因素和提高发光效率的措施。
(11)4、OLED如何实现彩色显示? (11)5、简述LED工作原理。
(11)6、简述LED驱动方式。
(12)7、OLED的结构与工作原理。
(12)8、OLED的特点有哪些？ (12)第六章激光显示技术（LDT） (12)1、激光具有哪些特性？ (13)2、激光用于显示具有哪些优势？ (13)第七章新型光电显示技术 (13)1、场致发射显示（FED）结构及工作原理 (13)2、真空荧光显示器（VFD）结构及工作原理 (14)第八章大屏幕显示技术 (14)1、DLP特点及工作原理 (14)2、LCOS特点及工作原理 (15)第一章绪论1、显示:就是对信息的表示。
光电技术总复习
题型：选择 填空 名词解释 简答 计算第一章1. 辐（射）能和光能以辐射形式发射、传播或接收的能量称为辐（射）能，用符号Q e 表示，其计量单位为焦耳（J ）。
光能是光通量在可见光范围内对时间的积分，以Q v 表示，其计量单位为流明秒（lm ·s ）。
2.辐（射）通量和光通量辐（射）通量或辐（射）功率是以辐射形式发射、传播或接收的功率；或者说，在单位时间内，以辐射形式发射、传播或接收的辐（射）能称为辐（射）通量，以符号Φe 表示， 其计量单位为瓦（W ），即 tQ Φd d ee =• 对可见光，光源表面在无穷小时间段内发射、传播或接收的所有可见光谱，光通量Φv ，即tQ Φd d vv =Φv 的计量单位为流(明)（lm ）。
• 3.辐(射)出(射)度和光出(射)度• 对有限大小面积A 的面光源，表面某点处的面元向半球面空间内发射的辐通量d Φe与该面元面积d A 之比，定义为辐(射)出(射)度M e ，即AΦM d d ee =M e 的计量单位是瓦（特）每平方米[W ／m 2]。
对于可见光，面光源A 表面某一点处的面元向半球面空间发射的光通量d Φv 、与面元面积d A 之比称为光出(射)度M v ，即AΦM d d νv =其计量单位为勒(克司)[lx]或[lm/m 2]。
例 若可以将人体作为黑体，正常人体温的为36.5℃，（1）试计算正常人体所发出的辐射出射度为多少W/m2？（2）正常人体的峰值辐射波长为多少μm ？峰值光谱辐射出射度M e,s,λm 为多少？（3）人体发烧到38℃时峰值辐射波长为多少？发烧时的峰值光谱辐射出射度M e,s,λm 又为多少？解 （1）人体正常体的绝对温度为T =36.5+273=309.5K ，根据斯特藩-波尔兹曼辐射定律，正常人体所发出的辐射出射度为24,s ,e m /W 3.5205.309=⨯=σMm m Tm μμλ36.9)(2898==（2）由维恩位移定律，正常人体的峰值辐射波长为12155,s ,e 72.310309.1---=⨯=m Wcm T M m μλ（3）人体发烧到38℃时峰值辐射波长为μm 32.9382732898=+=m λ发烧时的峰值光谱辐射出射度为12155,s ,e 81.310309.1---=⨯=m Wcm T M m μλ例 已知某He-Ne 激光器的输出功率为3mW ，试计算其发出的光通量为多少lm ？解 He-Ne 激光器输出的光为光谱辐射通量，发出的光通量为 Φv,λ=K λ,e Φe,λ=K m V(λ)Φe,λ=683×0.24×3×10-3=0.492(lm)光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
光电技术期末复习总结
光电技术期末复习总结光电技术期末复习内容第1章光电技术基础1.光的量子性成功的解释了光与物质作用时所引起的光电效应，而光电效应又充分证明了光电量子性。
2.光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分，它包括的波长区域从几纳米到几毫米，即910-m量级。
只有波长为0.38~0.78μm的光才能引起人眼的视感觉，故称为这部分10-~3光为可见光。
3.光辐射的度量（光度参数，辐射度参数）4.热辐射：物体靠加热保持一定温度使内能不变而持续辐射的辐射形式，称为物体热辐射或温度辐射。
凡能发射连续光谱，且辐射是温度的函数体的物体，叫做热辐射体。
（热辐射光谱是连续光谱）5.发光：物体不是靠加热保持温度使辐射维持下去，而是靠外部能量激发的辐射，称为发光。
发光光谱是非连续光谱，且不是温度的函数。
（发光光谱是非连续光谱）6.能够完全吸收从任何角度入射的任意波长的辐射，并且在每一个方向上都能最大限度地发射任意波长辐射能的物体，称为黑体。
7.黑体的吸收系数为1，发射系数也为1。
8.锥状细胞的这种视觉功能称为白昼视觉或明视觉。
9.柱状细胞的这种视觉功能称为夜间视觉或暗视觉。
10.什么是内光电效应和外光电效应?答：被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象，称为内光电效应。
而被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象，称为外光电效应。
11.光电导效应分为哪两类？说明什么是本证光电导效应？答：光电导效应可以分为本证光电导效应和杂质光电导效应两种。
本征半导体或杂质半导体价带中的电子吸收光子能量跃入导带，产生本证吸收，导带中产生光生自由电子，价带中产生光生自由空穴。
光生电子与空穴使半导体的电导率发生变化。
这种在光的作用下由本证吸收引起的半导体电导率发生变化的现象，称为本证光电导效应。
第2章光电导器件1.光敏电阻在被强辐射照射后，其阻值恢复到长期处于黑暗状态的暗电阻R D所需要的时间将是相当长的。
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
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PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式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，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是（D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（C）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是（A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
光电技术复习资料.
“光电技术”复习资料一、回答问题：1、何谓光源的色温？辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。
2、费米能级的物理意义是什么？在绝对零度，电子占据费米能级f E 以下的能级，而f E 以上的能级是空的，不被电子占据。
温度高于绝对零度时，费米能级的电子占据率为50%，比费米能级能量高得愈多的能级，电子的占据概率愈小。
3、写出辐射度量学的基本物理量，并说明它们的定义。
辐射能：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。
辐射通量：以辐射形式发射、传播或接受的功率。
辐射强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通量。
辐射出射度：面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。
辐射照度：接受面上单位面积所照射的辐射通量。
辐射亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。
光谱辐射量：辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射物理量。
4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。
光量：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。
光通量：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。
光强度：在给定方向上的单位立体角内，离开点光源的光通量。
光出射度：面光源表面单位面积上发射的光通量。
光照度：接受面上单位面积所照射的光通量。
光亮度：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的光强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。
5、什么是光谱光视效率（视见函数）？国际照明委员会根据对许多人的大量观察结果，确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”光谱光视效率或光视见函数。
光谱光视效率分明视觉光谱光视效率（光强度大于3坎德拉）和暗视觉光谱光视效率（光强度小于0.001坎德拉），分别用)(λV 和)(λV '表示。
一般来说，光度学量和对应的辐射度量学量之间有如下关系：λλλχχd V K e m v )()(78.039.0⎰=式中v χ是光度学量，e χ是对应的辐射度量学量。
光电测试技术复习资料
PPT中简答题汇总1.价带、导带、禁带的定义及它们之间的关系。
施主能级和受主能级的定义及符号。
答：价带：原子中最外层电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带；E V(valence) 导带：价带以上能量最低的允许带称为导带；E C(conduction)禁带：导带与价带之间的能量间隔称为禁带。
Eg(gap)施主能级：易释放电子的原子称为施主，施主束缚电子的能量状态。
E D(donor)受主能级：容易获取电子的原子称为受主，受主获取电子的能量状态。
E A（acceptor）2.半导体对光的吸收主要表现为什么？它产生的条件及其定义。
半导体对光的吸收主要表现为本征吸收。
半导体吸收光子的能量使价带中的电子激发到导带，在价带中留下空穴，产生等量的电子与空穴，这种吸收过程叫本征吸收。
产生本征吸收的条件：入射光子的能量（hν）要大于等于材料的禁带宽度E g3.扩散长度的定义。
扩散系数和迁移率的爱因斯坦关系式。
多子和少子在扩散和漂移中的作用。
扩散长度：表示非平衡载流子复合前在半导体中扩散的平均深度。
扩散系数D（表示扩散的难易）与迁移率μ（表示迁移的快慢）的爱因斯坦关系式：D=(kT/q)μ kT/q为比例系数漂移主要是多子的贡献，扩散主要是少子的贡献。
4.叙述p-n结光伏效应原理。
当P-N结受光照时，多子（P区的空穴，N区的电子）被势垒挡住而不能过结，只有少子（P区的电子和N区的空穴和结区的电子空穴对）在内建电场作用下漂移过结,这导致在N区有光生电子积累，在P区有光生空穴积累，产生一个与内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。
5.热释电效应应怎样解释？热释电探测器为什么只能探测调制辐射？在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。
因为在恒定光辐射作用下探测器的输出信号电压为零，既热释电探测器对未经调制的光辐射不会有响应。
6.简述红外变象管和象增强器的基本工作原理。
红外变象管：红外光通过光电导技术成象到光电导靶面上，形成电势分布图象，利用调制的电子流使荧光面发光。
光电显示技术复习题
第一章绪论名词解释:1.明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程, 成为明适应。
2.像素: 构成图像的最小单元。
3.对比度: 画面上最大亮度和最小亮度之比。
4、灰度: 画面上亮度的等级差别。
5、分辨率: 单位面积显示像素的数量。
1、简述题:2、显示器件的主要性能指标?有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。
3、人眼的视觉特性光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁直观性光电显示器件, 按照设备的形态可分为:(1)电子束型, 如CRT ；(2)平板型, 如液晶显示器LCD, 等离子显示器 PDP , 电致发光显示器 ELD, 全彩色LED大屏幕显示器等；(3)数码显示器件。
（可供选择: LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）4、光电显示器件有哪些分类？直观型（主动发光型和被动显示型）；投影型（前投式和背投式）；空间成像型.5.光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量: 能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量, 单位是流明(lm)。
发光强度: 为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小, 定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值, 除以这个立体角元, 所得的商为光源在此方向上的发光强度。
单位为坎德拉（cd）。
照度：单位面积上的光通量, 单位是勒克斯（lx）。
亮度：单位面积上的发光强度, 单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。
6.描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？答: 色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的, 不同波长产生不同颜色的感觉。
色调是彩色最重要的特征, 它决定了颜色本质的基本特征。
颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。
饱和度是颜色色调的表现程度, 它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。
在物体反射光的组成中, 白色光越少, 则它的色彩饱和度越大。
明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应, 它的大小是由物体反射系数来决定的, 反射系数越大, 则物体的明度越大, 反之越小。
光电技术复习
1. 半导体对光的吸收：本征吸收、杂质吸收、激子吸收、自由载流子吸收、晶 格吸收。
只有本征吸收和杂质吸收，能够直接产生非平衡载流子，引起光电 效应。
其余是光热效应。
2. 光生伏特器件的偏置电路：自偏置电路、零伏偏置、反向偏置3. 热辐射探测器件：热敏电阻、热电偶探测器、热电堆探测器、热释电器件。
4. 光电信息变换和处理：模拟光电变换和模数光电变换5. 光电倍增管的结构：（1）入射窗结构：端窗式和侧窗式（2）倍增极结构：聚 焦型和非聚焦型。
光窗、光电阴极、电子光学系统（电子透镜）、电子倍增系 统和阳极。
6.光敏电阻属于光电导器件，广泛应用于微弱辐射信号的探测领域。
7. CCD 勺注入方式：光注入、电注入。
8. 已知禁带宽度Eg 求最大波长入maxhe 1 .24hv 亠 E g ■ LE g E g 9. 光电信息变换的基本形式：① 信息载荷于光源的方式；② 信息载荷于透明体的方式；③ 信息载荷于反射光的形式；④ 信息载荷于遮挡光的形式；⑤ 信息载荷于光学量化器的方式；⑥ 光通信方式的信息变换一类称为模拟量的光电信息变换，例如前 4种变换方式；另一类称为数字量 的光电信息变换，例如后2种变换方式。
10. 光电倍增管：阴极灵敏度定义光电倍增管阴极电流Ik 与入射光谱辐射通量之比为阴极的光谱灵 敏度，并记为I k S k , t =①ej若入射辐射为白光，则以阴极积分灵敏度，IK 与光谱辐射通量的积分之 比，记为SkI k S k = --------------------------------- 阳极灵敏度定义光电倍增管阳极输出电流 Ia 与入射光谱辐射通量之比为阳极的光 谱灵敏度，并记为若入射辐射为白光，则定义为阳极积分灵敏度，记为 Sa11. 黑体：能够完全吸收从任何角度入射的任何波长的辐射，并且在每一个方向 都能最大可能地发射任意波长辐射能的物体称为黑体。
显然，黑体的吸收系 数为1，发射系数也为112. 斯忒藩-波尔兹曼定律I aS a, x = ①e,x l a ： ：J e, xd 'S a :: 4 M e,s, d ■ - CT 5 42 n k _8 2 43 7=5.67 10 Wm K 15 h cM es 、 =1.3O9T 5灯0卫 W ・ cm-2 •卩 m-1 - K-5 13. 热释电效应：热电晶体材料因吸收光辐射能量而产生温升，导致晶体表面电 荷发生变化的现象。
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1、设受光表面的光照度为100lx ，能量反射系数，求该表面的光出射度和光亮度（假定该表面为朗伯辐射体）。
（θcos dS dI L vv =）解：设受光表面光谱反射率相同，则每单位表面反射的光通量为601006.0=⨯==入反ρφφLm/m 2这也就是该表面的光出射度M v。
对朗伯辐射体，其光亮度v L 与方向无关，沿任意方向（与法线方向成θ角）的发光强度θI 与法线方向发光强度0I 之间的关系为θθcos 0I I = 每单位面积辐射出的光通量除以π即为其光亮度：1.1914.360cos 1======πφθv S v v v dSdI dS dI L C d /m 2sr 附：朗伯体法向发光强度I 0与光通量v Φ的关系 由定义，发光强度ΩΦ=d d I v，所以在立体角Ωd 内的光通量：ϕθθθd d I Id d v sin cos 0=Ω=Φ在半球面内的光通量 ⎰⎰==Φπππϕθθθ2002/0sin cos I d d Iv2、计算电子占据比F E 高2KT 、10KT 的能级的几率和空穴占据比F E 低2KT 、10KT 能级的几率。
解：能量为E 的能级被电子占据的概率为)exp(11)(kTE E E f Fn -+=E 比E f 高2kT 时，电子占据比：1192.011)2exp(112=+=+=ekTkT f e E 比E f 高10kT 时，电子占据比：5101054.411-⨯=+=e f eE 比E f 低2kT 时，空穴占据比：1192.011)exp(112=+=-+=e kTE E f f pE 比E f 低10kT 时，空穴占据比：5101054.411-⨯=+=e f p3、设N －Si 中310105.1-⨯=cm n i ，掺杂浓度31610-=cm N D ，少子寿命s μτ10=。
如果由于外界作用，少子浓度P ＝0（加大反向偏压时的PN 结附近就是这种情况），问这时电子一空穴的产生率是多少？（复合率τPR ∆=，当复合率为负值时即为产生率）解：在本征硅中，2021025.2⨯==ii in p n ，在N 型硅中，少子浓度：4162021025.21011025.2⨯=⨯⨯==d i N n P产生率为： R `=9641025.210101025.2⨯=⨯⨯=∆-=--τP R每秒钟每立方厘米体积内可产生×109个。
4、一块半导体样品，时间常数为s μτ1.0=，在弱光照下停止光照s μ后，光电子浓度衰减为原来的多少倍？解：τte en t n -=)0()(1354.0)0()(2==-e n t n e e 5、一块半导体样品，本征浓度310105.1-⨯=cm n i ，N 区掺杂浓度31710-=cm N D ，P 区掺杂浓度314107-⨯=cm N A ，求PN 结的接触电势差D U （室温下，V qKT026.0=）。
解：在P-N 结处，接触电势差)(685.046.26105875.2105.110107ln 10602.13001038.1ln 22021714192320伏=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---i d a n N N e kT V6、设某种光电倍增管一共有10个倍增极，每个倍增极的二次电子发射系数均为4=σ，阴极灵敏度lm A S k /20μ=，阳极电流不得超过100A μ，试估算入射于阴极的光通量的上限。
解：阳极电流I A 满足：n k v A S I σφ=，所以入射光通量6101077.4420100-⨯=⨯==nk A v S I σφ lm 7、上题中，若阳极噪声电流4nA ，求其噪声等效光通量?（Z H f 1=∆） 解：题中未给出入射光的波长值，我们取波长为555 nm ，则1)(=λVNEP =.n nkmi S k 310104101910204 Lm8、某光敏电阻的暗电阻为600k Ω，在200lx 光照下亮暗电阻比为1：100，求该电阻的光电导灵敏度。
解：该光敏电阻的亮电阻为Ω⨯==31210601.0R R ，光电导R G /1=，所以光电导灵敏度75312121033.802001061106111-⨯=-⨯-⨯=--=E E R R S E S/Lx9、某热探测器的热导为K W /1056-⨯，热容量为K J /1035-⨯，吸收系数，若照射到光敏元上的调制辐射量为)cos 6.01(5t ω+⨯=Φ，求其温升随时间的变化关系，并给出上限调制频率。
解：上限调制频率f C G t t t πτω217.0103105156==⨯⨯===--，所以： 027.02==πωf H Z 。
温升随时间的变化关系 )(2/1220)1(ϕωτωηφηφ+++=∆t j t t mt e G G T )(2126565)361(1051038.01051058.0ϕωω+----+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=t j e )(212)361(4.28ϕωω+-+⨯+=t j e10、某光电导器件的特性曲线如右图，用该器件控制一继电器。
使用30V 直流电源，电路在400lx 的照度下有10mA 电流即可使继电器吸合。
试画出控制电路，计算所需串联的电阻和暗电流。
解：光敏电阻的光电导灵敏度为6512121011100010111000111-⨯=-⨯-=--=E E R R S E S/Lx在400Lx 的光照下，光敏电阻的阻值为R 。
4601044001011--⨯=⨯⨯===E S RG E S所以，R t =2500欧姆。
使用30V 直流电源，使继电器吸合需10mA 电流。
这时回路电阻应为R L =30/=3000欧姆比光敏电阻的阻值要大，故需串联一个电阻R 1，R 1=R L -R t =500欧姆，如图9—2所示。
11、已知2CR 太阳能光电池的oc U ＝伏，sc I ＝50mA ，要用这种光电池组合起来对6V 、0.5A 的蓄电池充电，应组成怎样的电路？需要这样的光电池多少个？（充电电源电压应比被充电电池电压高1伏左右） 解：光电池用于能量转换时，输出电压一般取开路电压的倍，这时输出电流约为=40mA , 输出电压伏。
需用1644.00.10.61=+=N 个电池串联供电。
每支路提供40毫安的电流，需要13405002==N 条支路并联。
共需用208131621=⨯==N N N 个这样的电池串、并联供电。
题9—1图 光敏电阻的特性曲线1001011.001.0)(lx E题9—2图 光敏电阻控制继电器电路12、具有上题所示特性的光敏电阻，用于右图所示的电路中。
若光照度为E ＝（400＋50sin t ω）lx ，求流过2R 的微变电流有效值和2R 所获得的信号功率。
解：设光照度变化频率ω和电容量C 足够大，则电容交流短路。
交流等效负载为R 1和R 2的并联值，R ∥=2k Ω。
由上题，G 0=4×10-4 S ，G max =S g E max =×10-6×450=×10-4 S 直流工作点： 3411001000.65.2100.4130--⨯=+⨯=+=k R R UI （安）。
光照度最大时，总电流3411maxmax 1035.65.2105.41301--⨯=+⨯=+=kR G U I （安）所以交变电流的峰值电流是i max =，通过R 2的峰值电流是：mA mA kk ki R R R i 12.035.055.25.2max 211max 2=⨯+=+=负载电阻R 2所获得的信号功率为： 52332max 22108.3)1012.0(1055.021--⨯=⨯⨯⨯⨯==i R P S W13、某光电二极管的结电容5pF ，要求带宽10Z MH ，求允许的最大负载电阻是多少？若输出的信号电流为10A μ，在只考虑电阻热噪声的情况下，求300=T K 时信噪电流有效值之比。
又电流灵敏度如为0.6A/W 时，求噪声等效功率。
解：因为Lj H R C f π21=，所以最大负载电阻：Ω=⨯⨯⨯==-k f C R H j L 18.3101052121712ππ 电阻热噪声RfkT i n ∆=42，信噪电流有效值之比：3217232135106.1)103001038.14()1018.3(10⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--ns i i N S837231004.16.0/1018.3103001038.14--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==S i NEP n W题10图14、某光电二极管的光照灵敏度为S E =⨯-6AL X ，拐点电压为V M =10V ，给它加上50伏的反向偏置电压，其结电容为5pF 。
试求：（20分）① 若其能接收f = 6 MHz 的光电信号，求其允许的最大负载电阻。
② 如光电二极管耗散功率为200毫瓦，求所允许的最大光照度。
③ 如只考虑电阻的热噪声，求在问题①条件下输入电路的等效噪声功率及可探测的最小光照度 (S/N=1)。
④. 如输入信号光照度为E=50(1+sin ωt )L X ，求在最大输出信号电压情况下的负载电阻和电路通频带宽度。
解：①最大负载电阻：Ω=⨯⨯⨯⨯==-k f C R H j L 31.51061052121612ππ ②负载曲线通过拐点时，光电二极管耗散功率为M E EV S P =所以： 363max max 1067.6100.31010200⨯=⨯⨯⨯==--E M S V P E L X ③取R L 为最大负载电阻，其热噪声功率为13623100.11063001038.144--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=f kT P r W 取光谱光视效率为最大值683，得可探测的最小光照度为： 1113min 1083.6100.1683)(--⨯=⨯⨯==r P V E λL X④在最大输出信号电压情况下，照度达100L X 时，光电二极管上压降为10伏，输出电压U s =U 0-U M =40伏，对应的光电流为I S =S E E=×10-6×100=×10-4安。
负载电阻为 R L =U S /I S =×105欧姆 这时的电路通频带宽度是： 5512104.21033.11052121⨯=⨯⨯⨯⨯==-ππL j H R C f H Z三、教材上所布置的所有作业题。
第一章：1、 解：光衰减器的透射比指的是光辐射能量的透射比。
在亮视觉时，对波长为nm 8.4351=λ的单色光，光亮度111)(e m v L V K L λ=，对波长为nm 1.5462=λ的单色光，光亮度222)(e m v L V K L λ=， 且有21v v L L =。