长春理工大学光电检测填空和简答考试必备
光电检测简答
光电探测一、为什么有些光敏二极管在制作PN结的同时还做出一个环极？答：无光照时反向电阻很大（MΩ级）只有打在PN结附近，使PN结空间电荷区（耗尽层）产生光生电子空穴对时它们与P区、N区的少数载流子一起在PN结内电场的作用下做定向移动形成光电流，此时它的反向电阻大为降低，一般只有1KΩ到几百欧，当负偏压增加时耗尽层加宽使光电流增大，灵敏度提高，光电流与入射光照度成线性关系。
光敏二极管的缺点：暗电流较大为了减少无光照时反向漏电流（暗电流）的影响有些光敏二极管（如2DU型）在制作PN结的同时还做出一个环形的扩散层引出的电极称为环极，如图所示因环极电位比负极电位高所以反向漏电流（暗电流）直接从环极流过而不再经过负极从而可以减少负极与正极之间的暗电流。
二、简述PIN、APD两种高速的光电二级管的结构特点和原理三、简述光电探测器的选用原则。
(1).光电检测器件必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上匹配(2)光电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。
四、请简述红外光学系统的特点。
1)红外辐射源的辐射波段位于1μm以上的不可见光区，普通光学玻璃对2.5μm以上的光波不透明，而在所有有可能透过红外波段的材料中，只有几种材料有必需的机械性能，并能得到一定的尺寸，如锗、硅等，这就大大限制了透镜系统在红外光学系统设计中的应用，使反射式和折反射式光学系统占有比较重要的地位。
2)为了探测远距离的微弱目标，红外光学系统的孔径一般比较大。
3)在红外光学系统中广泛使用各类扫描器，如平面反射镜、多面反射镜、折射棱镜及光楔等。
4)8至14μm波段的红外光学系统必须考虑衍射效应的影响。
5)在各种气象条件下或在抖动和振动条件下，具有稳定的光学性能。
光电检测期末考试试卷
光电检测期末考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，而与入射光的频率有关。
（对/错）2. 光电管的灵敏度与阴极材料的逸出功有关。
（对/错）3. 光敏电阻在光照下电阻值会发生变化，这种变化是可逆的。
（对/错）4. 光电倍增管的增益与阳极电压无关。
（对/错）5. 光纤通信中，单模光纤比多模光纤具有更高的带宽。
（对/错）6. 激光的相干性比普通光源的相干性要好。
（对/错）7. 光电二极管的响应速度比光电三极管快。
（对/错）8. 光电池的输出电压与光照强度成正比。
（对/错）9. 光通信中，波分复用技术可以提高通信容量。
（对/错）10. 光纤的损耗主要来源于材料吸收和散射。
（对/错）二、填空题（每空1分，共20分）1. 光电效应的条件是入射光的频率必须大于或等于材料的_________。
2. 光电倍增管的工作原理基于_________效应。
3. 光纤通信中，_________光纤可以实现信号的放大。
4. 激光器的工作原理基于_________放大。
5. 光电池的工作原理基于_________效应。
6. 光纤的折射率分布为_________型时，只能传输单一模式的光信号。
7. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而_________。
8. 光电倍增管的增益与_________电压有关。
9. 光纤通信中，_________复用技术可以提高通信容量。
10. 光电二极管的响应波长范围取决于材料的_________。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述光电效应的基本原理及其应用。
2. 描述光纤通信的基本原理，并说明其主要优点。
3. 解释激光的相干性，并讨论其在实际应用中的意义。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 给定某光电二极管的光电流与光照强度的关系为I = kP，其中I为光电流，P为光照强度，k为比例常数。
若在光照强度为P1时，光电流为I1；在光照强度为P2时，光电流为I2。
长春理工大学光电检测填空和简答考试必备
B 半导体对光的吸收:半导体受光照射时，一质型半导体光敏电阻。
部分光被反射，一部分光被吸收。
半导体对光G 光敏电阻的相对光电导随温度升高而降低，的吸收可分为 : 本征吸收，杂质吸收，激子吸光电响应受温度影响较大收，自由载流子吸收和晶格吸收。
能引起光G 光敏电阻结构设计的基本原则：为了提高光电效应的有：本征吸收、杂质吸收。
敏电阻的光电导灵敏度Sg，要尽可能地缩短B 本征半导体光敏电阻常用于可见光波段的光敏电阻两电极间的距离L 。
测探，而杂质型半导体光敏电阻常用于红外波G 光敏电阻的基本特性：光电特性，时间响应，段甚至于远红外波段辐射的探测。
光谱响应，伏安特性，噪声特性。
B 半导体激光器发光原理：受激辐射、粒子数G 光敏电阻的光电特性：随光照量的变化，电反转和谐振。
导变化越大的光敏电阻就越灵敏。
C 粗光栅和细光栅：栅距d大于波长λ的叫粗G 光敏电阻的噪声特性：热噪声、产生复合噪光栅，栅距 d 接近于波长λ的叫细光栅。
声、低频噪声。
热噪声：光敏电阻内的载流子C 由于电子的迁移率远大于空穴的迁移率，因热运动产生的噪声。
低频噪声：是光敏电阻再此 N 型 CCD 比 P 型 CCD 的工作频率高很多。
骗置电压作用下会产生信号光电流，由于光敏D 丹倍效应：由于载流子迁移率的差别产生受层内微粒的不均匀，会产生微火花电爆放电现照面与遮蔽面之间的伏特现象。
象，这种微火花放电引起的电爆脉冲就是低频F 发生本征吸收的条件:光子能量必须大于半噪声的来源。
导体的禁带宽度 Eg G 光敏电阻的光谱响应：光敏电阻的电流灵敏F 辐射源：一般由光源及其电源组成，是将电度与波长的关系 .决定因素 : 主要有光敏材料禁能转化成光能的系统。
带宽度 ,杂质电离能 ,材料掺杂比与掺杂浓度等F 发光效率：由内部与外部量子效率决定。
G 光敏电阻的设计的三种基本结构：梳状，蛇F 发光光谱：LED发出光的相对强度随波长形，刻线结构。
变化的分布曲线。
光电检测技术课程作业及答案打印版
思索题及其答案习题01一、填空题1.一般把对应于真空中波长在（0.38 ）到（0.78 ）范围内旳电磁辐射称为光辐射。
2、在光学中, 用来定量地描述辐射能强度旳量有两类, 一类是（辐射度学量）, 另一类是(光度学量)。
3、光具有波粒二象性, 既是（电磁波）, 又是（光子流）。
光旳传播过程中重要体现为（波动性）, 但当光与物质之间发生能量互换时就突出地显示出光旳（粒子性）。
二、概念题1.视见函数: 国际照明委员会（CIE）根据对许多人旳大量观测成果, 用平均值旳措施, 确定了人眼对多种波长旳光旳平均相对敏捷度, 称为“原则光度观测者”旳光谱光视效率V(λ),或称视见函数。
2.辐射通量: 辐射通量又称辐射功率, 是辐射能旳时间变化率, 单位为瓦(1W=1J/s), 是单位时间内发射、传播或接受旳辐射能。
3、辐射亮度: 由辐射表面定向发射旳旳辐射强度, 除于该面元在垂直于该方向旳平面上旳正投影面积。
单位为 (瓦每球面度平方米) 。
4、辐射强度：辐射强度定义为从一种点光源发出旳, 在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出旳能量, 单位为W／sr(瓦每球面度)。
三、简答题辐射照度和辐射出射度旳区别是什么？答: 辐射照度和辐射出射度旳单位相似, 其区别仅在于前者是描述辐射接受面所接受旳辐射特性, 而后者则为描述扩展辐射源向外发射旳辐射特性。
四、计算及证明题证明点光源照度旳距离平方反比定律, 两个相距10倍旳相似探测器上旳照度相差多少倍？ 答:2224444R I R I dA d E R dA d E R II===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()122222222211221211001001010E E L IE L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴== 又的距离为第二个探测器到点光源，源的距离为设第一个探测器到点光 习题02一、填空题1.物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。
长春理工大学光电信息学院试题纸
5、分辨率
6、对准与调焦
7、写出间接测量时需对3个变量进行直接测量，y=f(x1,x2,x3)的间接误差传递公式
8、光学测量
9、平面光学零件的最小焦距
10、焦距与顶焦距
二、简答（每题5分，共10分）
1、提高对准和定焦精度有哪些措施
2、简要说明OTF与星点检验的关系
三、计算（每题10分，共20分）
长春理工大学光电信息学院试题纸
编号
2005-–2006学年第1学期
审核负责人签字
开（闭）卷
科目
光学测量
参考班级
光电仪器、
光学工艺
车英
闭卷
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
命题教师
印数
得分
刘智颖
90
光学测量考试B卷
一、名词解释（每题3分，共30分）
1、不等精度测量
2、杂光பைடு நூலகம்
3、不平行度、第一不平行度、第二不平行度
长春理工大学光电信息学院试题纸
四、作图（每题10分，共20分）
1、画出放大率法测焦距原理图并叙述原理
2、画出图中所示的检验光路所对应的刀口阴影图
共 2页 第 2页
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
1、调校一平行光管其焦距为 人眼瞳孔直径d=2mm,用可调前置镜调焦,前置镜焦距 求其调校误差。
2、自准显微镜法测量透镜的曲率半径， ＝4×，NA＝0.1，f’m=12.5mm若测得凹面曲率半径R＝150mm，被测凹面的口径大小为30mm,求因调焦误差而引起的曲率半径相对测量标准偏差为多少？
共 2页 第1页
《光电检测技术》大学题集
《光电检测技术》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.光电检测技术是基于哪种物理效应来实现非电量到电量的转换？（）A. 压电效应B. 光电效应C. 磁电效应D. 热电效应2.在光电检测系统中，光电传感器的主要作用是什么？（）A. 将光信号转换为电信号B. 将电信号转换为光信号C. 放大电信号D. 储存光信号3.下列哪种光电元件是利用外光电效应工作的？（）A. 光电二极管B. 光电三极管C. 光电池D. 光敏电阻4.光电检测系统中，为了提高信噪比，常采用哪种技术？（）A. 滤波B. 放大C. 调制与解调D. 编码与解码5.在光电耦合器中，光信号是如何传递的？（）A. 直接通过导线传递B. 通过空气传递C. 通过光导纤维传递D. 通过发光元件和受光元件之间的空间传递6.下列哪项不是光电检测技术的优点？（）A. 非接触式测量B. 高精度C. 易受环境干扰D. 响应速度快7.光电倍增管的主要特点是什么？（）A. 高灵敏度B. 低噪声C. 无需外部电源D. 体积小，重量轻8.在光电检测系统中，为了消除背景光的影响，可以采取哪种措施？（）A. 增加光源亮度B. 使用滤光片C. 提高检测器灵敏度D. 增大检测距离9.光电二极管在反向偏置时，其主要工作特性是什么？（）A. 电阻增大B. 电容减小C. 光电流与入射光强成正比D. 输出电压稳定10.下列哪种光电传感器适用于测量快速变化的光信号？（）A. 热释电传感器B. 光敏电阻C. 光电二极管D. 光电池二、填空题（每题2分，共20分）1.光电检测技术是______与______技术相结合的一种检测技术。
2.光电效应分为______、______和______三种类型。
3.在光电检测系统中，______是将光信号转换为电信号的关键元件。
4.光电倍增管的工作原理是基于______效应，具有极高的______。
5.为了提高光电检测系统的抗干扰能力，常采用______和______技术。
光电检测技术考点整理
光电检测技术考点整理一、填空题（35分）1.能带形成原因电子共有化。
2.本征吸收在长波方向存在一个界限0λ，称为长波限。
也称红线：gg E E hc 24.10==λ 半导体的禁带宽度愈窄，长波限0λ愈长。
掺杂半导体的长波限大于本征半导体的长波限。
本征吸收发生条件：光子能量必须大于等于材料禁带宽度：g E hc ≥λ3.载流子包括自由电子和自由空穴。
4.N 型：由施主（易释放电子的原子）能级激发到导带中去的电子来导电的半导 体称为N 型半导体。
自由电子的浓度＞自由空穴浓度； 施主能级E d 靠近导带E c ；施主电离能△E d ↑，电子更容易跃迁到导带。
P 型：由受主（容易获取电子）控制材料导电性的半导体。
自由空穴的浓度＞自由电子浓度； 受主能级E a 靠近价带E v ； 受主电离能△E a ↓，电子更容易跃迁到受主能级。
5.载流子复合过程一般有直接复合和间接复合两种。
掺杂半导体一间接复合为主。
同一类材料掺杂半导体吸收光的长波限比本征半导体吸收光的长波限长。
6.单色辐出度：任何物体的单色辐出度和单色吸收比之比，等于同一温度时绝对 黑体的单色辐出度。
),(),(),(T M T T M eB e λλαλ= ),(),(),(),(T T M T M T eB e λαλλλε==，含义：物体光谱发射率总等于其光谱吸收比，也就是强吸收体必然是强发射体。
7.黑体中温度位移关系（维恩位移定律）：B T m =λ，B 不变。
得：当绝对黑体的温度增高时，单色辐出度的最大值向短波方向移动。
绝对黑体的光谱吸收比是物体的光谱发射率；称：？8.光电二极管：加反偏电压工作物质激光器 谐振腔 电学光泵泵浦原 化学光泵热学光泵光学光泵发光二极管：加正偏电压激光器（优）与发光二极管（缺）比较优点：高亮度、单色性好（相干性）、方 向性强。
液晶：被动型发光。
9.半导体结型光器件按结的种类不同，分为：PN 结型、PIN 结型和肖特基结型 等。
光电检测技术与应用简答题
光电检测技术与应用简答题简答题1、光电探测器常见的噪声有哪几类？分别简要说明。
答：（1）热噪声（2）散粒噪声（3）产生复合噪声（4）1/f 噪声（5）温度噪声说明：（1）由于导体和半导体中载流子在一定的温度下做无规则运动，频繁与原子发生碰撞产生的（2）随机起伏产生的噪声称为微粒噪声（3）半导体受光照时，载流子不断地产生复合，在外加电压下，电导率的起伏使输出电流中带有产生复合噪声（4）此种噪声的功率谱近似于频率成反比（5）由于器件本身温度变化引起的噪声成为温度噪声2、光电二极管与一般二极管相比有什么相同点和不同点？答：相同点：管芯由PN结构构成具有单项导电性不同点：（1）光电二极管的管壳有接受光照的窗口，有光照时电流剧增，无光照时，电流很小，（2）光电二极管工作在反偏，普通二极管反偏状态截止，（3）光二极管把光线号变为电信号，普通二极管整流作用3、简述光电三极管的工作原理。
答：原理分为2个阶段，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，基极和集电极之间处于发反偏状态，内建电场由集电极指向基极。
光照射到P区，产生光生载流子对，电子飘移到集电极，空穴留在基极，使基极和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，产生光电流。
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。
答：条件:(1)声波频率较高(2)声波作用长度L较长(3)声波波面间以一定角度入射特点：在方向上有选择性，在波长上有选择性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？答：热释电效应：铁电子极化强度随温度改变表面由浮游电荷出现，相当于释放出一部分电荷原因：工作在直流状态下，温度频率不变，观察不到它的自发极化现象，所以探测的辐射必须是变化的，而且只有辐射频率F》1/T时才有输出，因此对于恒定的红外辐射，要进行调制，使其变成交变辐射，不断引起探测器温度变化，才能产生热释电。
6、噪声等效功率？答;如果投射到探测器敏感元件的辐射功率产生的输出电压或电流正好等于探测器本身噪声电压，则这个辐射功率就叫噪声等效功率，他是信噪比为1探测器所探测到的最小辐射功率。
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案习题01一、填空题1、通常把对应于真空中波长在（0.38mμ）范围内的电磁辐μ）到（0.78m射称为光辐射。
2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。
3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。
光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。
二、概念题1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。
2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。
3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。
单位为(瓦每球面度平方米) 。
4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。
三、简答题辐射照度和辐射出射度的区别是什么？答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。
四、计算及证明题证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答：2224444R I R I dA d E R dA d E R II===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()122222222211221211001001010E E L IE L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴==ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源，源的距离为设第一个探测器到点光 习题02一、填空题1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。
光电检测技术题库
《光电检测》题库一、填空题1. 对于光电器件而言，最重要的参数是 ______________________ 、_____________________ 和___________________ 。
2. 光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、______________________ 和______________________ 等构成。
3. 光电三极管的工作过程分为 _______________________ 和____________________________ 。
4. 激光产生的基本条件是受激辐射、 _____________________________ 和__________________________ 。
5. 非平衡载流子的复合大致可以分为 _____________________________ 和_______________________ 。
6. 在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。
价带以上的能带_____________ ，其中最低的能带常称为__________ ，_______ 与 _________ 之间的区域称为 __________ 。
7. 本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有_____ ，价带中没有_______ ，所以不能__________ 。
8. 载流子的运动有两种型式， ________________ 和________________ 。
9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的 ___________________ 决定的。
10. 光电检测电路一般情况下由_______________ 、___________ 、___________ 组成。
11. 光电效应分为内光电效应和_____________ 效应，其中内光电效应包括________________ 和_____________ ，光敏电阻属于______________ 效应。
光电检测技术与应用考试题
一、填空题1.光电信息技术和微电子技术一样，是一种（渗透）性极强的综合技术，是以光集成技术为有关点学元、器件制造的（应用）技术。
2.（光学）变换与光电转换是广电（测量）的可信部分。
3.光电式发动机转速传感器一般安装载（分电器）内或（曲轴）前段，由信号发生器和带光孔德信号盘组成。
4.外光电效应是指受到（光辐射）的作用后，产生（电子）发射的现象。
5. 光敏电阻具有体质小、坚固耐用、价格低廉、（光谱）响应范围宽等优点，广泛应用于（微弱）辐射信号的检测技术领域。
6.由于增益过程将同时使（噪声）增加，故存在一个最佳增益（系数）。
7.（视场角）亦是直接检测系统的性能指标之一，它表示系统能“观察”到的（空间）范围。
8.外差检测是利用运动目标与检测仪器之间因（相对）运动而产生的（多普顿）频移来实现其测距、测速和跟踪的。
9.在测量光强信息时需要把光的（强弱）变为数字量才能进行数字显示，或送入计算机进行计算或分析，既需要对光电进行（A/D）转换。
10.光电信机技术是将电子学与广西（浑然）一体的技术，是光与电子（转换）及其应用的技术。
11.光电检测系统虽具体构成形式各不相同，单但有一个共同的特征，既都具有（光发射机）、光学（信道）和光接收机这一基本环节。
12.汽车的光电式位置传感器是利用光电元件的光电效应测量位置信号的，主要应用有（曲轴位置）、车身高度、（转向盘转角）等检测。
13.内光电效应是指受到光照射的物质内部电子（能量）状态产生变化，但不存在（表面）发射电子的现象。
14.（光生伏特）效应是少数载流子到店的光电效应，而（光电导）效应是多数载流子到店的光电效应。
15.在光电的直接检测中，光电（培增管）、（雪崩管）的检测能力高于光电导器件。
16.影响检测距离的因素很多；发射系统，接收系统的（大气）特性以及目标特性都将影响检测距离。
（反射）17在有噪声随机（叠加）在信号上时，使信号产生（畸变）18.单元光电信号的（A/D也就是对单元光电器件构成的光电变换电路的信号进行数字化处理的过程。
《光电检测技术-题库》(2)
《光电检测》题库一、填空题1.对于光电器件而言，最重要的参数是、和。
2.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成。
3.光电三极管的工作过程分为和。
4.激光产生的基本条件是受激辐射、和。
5. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。
6.在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。
价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。
7.本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有，价带中没有，所以不能。
8.载流子的运动有两种型式，和。
9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。
10. 光电检测电路一般情况下由、、组成。
11. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括和，光敏电阻属于效应。
12.半导体对光的吸收一般有、、、和这五种形式。
13. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。
14.半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。
15.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。
16.描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。
17.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。
18..使用莫尔条纹法进行位移-数字量变换有两个优点，分别是和。
19.电荷耦合器件（CCD）的基本功能是和。
20.光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。
21.交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。
22.随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件是。
23.硅光电池在偏置时，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。
24.发光二极管的峰值波长是由决定的。
二、名词解释1. 光亮度：2. 本征半导体：3. N型半导体：4. 载流子的扩散运动：5. 光生伏特效应：6. 内光电效应：7.光电效应8.量子效率9.分辨率10.二次调制11.二值化处理12.光电检测技术13.响应时间14.热电偶15.亮度中心检测法三、判断正误1. A/D变换量化误差不随输入电压变化而变化，是一种偶然误差。
光电检测复习资料(有答案).doc
光电检测复习资料(有答案)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。
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)。
6.SI(λ)＝Iλ/dPλl，这称为光谱灵敏度。
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.第三章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)。
光电检测填空题库
题库1．一般电子检测系统由传感器、信号调理器和输出环节组成;2．光电三极管有 2 个PN结,其中起光电变换作用的是集电结;3．根据光源、光学系统和光电转换器件放置位置的不同,光电传感器可分为：直射型、反射型和辐射型;4．光电检测器输出与输入辐射功率的比称为响应度 ;5．达到内部动态平衡的半导体PN结,在光照的作用下,在PN结的两端产生电动势,称为光生电动势;6．入射光辐射到检测器后或入射光被遮断后,光电检测器件输出上升到稳定值或下降到照射前的值所需要的时间称为响应时间 ;7．光电耦合器由发光器件和受光器件封装在一个组件内构成;8．负载电阻上的信号功率与噪声功率比称为信噪比 ;9．光电池按用途可分为：太阳能光电池和测量用光电池;10．光电池的输出电压与输入辐射照度成对数关系;11．光电池的输出端短路电流与光照度成线性关系,这关系常用于光电池检测;12．PIN管是光电二极管中的一种,在P型半导体和N型半导体之间夹着一层相对很厚的本征半导体;13．光电倍增管是建立在光电子发射效应、二次电子发射效应和电子光学理论的基础上,能够将微弱光信号转换成光电子并获得倍增效应的真空光电发射器件;14．发光二极管是少数载流子在PN结区的注入与复合而产生发光的一种半导体光源,也称作注入式场致发光光源;15．相干计量、全息照相、全息存储等就利用了激光相干性好的特点;16．噪声系数是描述放大器或其它电路的噪声性能,噪声系数F的定义为放大器总的输出噪声功率与源电阻在放大器输出端的噪声功率之比 ;17．要使前置放大器获得最佳噪声性能,必须满足噪声匹配条件,即要求信号源阻抗等于最佳源阻抗 ;此时放大器的噪声系数最小;18．光检测器的平方律特性：光电流正比于光电场振幅的平方 ,电输出功率正比于入射光功率的平方;19．直接检测系统的输出信噪比是输入信噪比的平方 ,所以它不适用于输入信噪比小于1或微弱光信号的检测;20．脉冲激光测距仪由脉冲激光发射系统、接收系统、控制电路、时钟脉冲振荡器以及计数显示电路等组成;21．当不考虑检测器本身噪声影响,只包含输入背景噪声的情况下,外差检测器的输入信噪比等于输出信噪比;22．光纤纤芯的折射率为n1,包层的折射率为n2,则n1 大于 n2大于、等于或小于;23．偏振调制利用了普克尔效应、法拉第磁光效应和光弹效应等物理效应;24．若要使光电检测系统不受光源的影响,应采用浮动阈值二值化处理电路;25．光电检测系统一般分为主动式和被动式;无自身光源,其光热射发射来自被测物体的是被动式;26．受被测物理量控制的光通量,经光电接收器转换后由检测机构可直接得到所求被测物理量,这种测量方法是直接作用法 ;27．光电效应包括：外光电效应和内光电效应;28．光伏效应与光照相联系的是少数载流子的行为,其寿命通常很短;所以以光伏效应为基础的检测器件比以光电导效应为基础的检测器件有更快的响应速度;29．光电检测器输出与输入辐射功率的比称为响应度 ;光电检测器件输出的电流或电压与入射光通量之比称为光谱响应度 ;30．热噪声是由载流子无规则的热运动造成的;31．散粒噪声是穿越势垒的载流子的随机涨落所造成的噪声;32．光敏电阻工作电流大,可达数毫安级别;33．光敏电阻灵敏度高,光电增益可以大于 1 ;34．光敏电阻的时间常数较大,所以其上限频率低高或低;35．在最佳负载时,光电池能输出最大输出功率;36．PIN管的本征层电阻很大,管子的输出电流小,一般多为零点几微安到数微安量级 ;37．对于PIN管,由耗尽层宽度与外加电压的关系可知,增加反向偏压会使耗尽层宽度增加 ,且集中在本征层,从而结电容要进一步减小,使频带宽度变宽;38．发光二极管可分为：顶发光型LED和侧面发光型LED;39．光电耦合器由发光器件和受光器件封装在一个组件内构成；40．图解法适用于大信号状态下的电路分析,在大信号状态下,可定性地输出信号的波形畸变;41．一般光电检测器件中主要的噪声是热噪声和散粒噪声 ;42．热噪声存在于任何电阻中,与温度成正正或反比,与频率无关,说明热噪声是由各种频率分量组成,可称为白噪声;43．直接检测系统在系统设计时,在检测到信号的基础上尽可能减小系统视场角;44．计量光栅可分为透射式光栅和反射式光栅两大类,均由光源、光栅副、光敏元件三大部分组成;45．光外差检测的光探测器的输出包含有信号光的全部信息：振幅、频率和相位等;46．光的调制方式有多种,利用被测对象的变化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等参数的变化,而导致光强度发生变化来实现敏感测量的,是利用了光的强度调制方式;47．将光电信号转换成0,1数字量的过程称为光电信号的二值化处理 ;48．光纤按其折射率的分布情况,可以将光纤划分为阶跃型和梯度型两种;49．光接收机有两种类型,一种是功率检测接收机,另外一种是外差接收机 ;50．通过各种光学元件和光学系统,将被测量转换为光参量的过程称为光学变换 ;光信息经由各种光电器件,如光电热敏器件等,实现由光向电的转换,称为光电转换 ;51．根据检测原理,光电检测的基本方法可分为：直接作用法、差动测量法、补偿测量法和脉冲测量法;52．光照射的物质电导率发生改变,光照变化引起材料电导率变化,这种效应称为光电导效应 ;53．光热效应可分为：热释电效应、辐射热计效应及温差电效应 ;54．光敏电阻强光下光电线性度较差 ,弛豫时间过长,频率特性差;55．依据噪声产生的物理原因,光电探测器的噪声可大致分为散粒噪声、热噪声和低频噪声三类;56．光电池是一种利用光生伏特效应制成的不需加偏压就能将光能转化成电能的光电器件;57．光敏电阻的光电导率随温度升高而下降 ;58．PIN管的PN结内电场基本上全集中于本征层中,从而使PN结双电层的间距加宽,结电容变小 ;时间常数变小,频带变宽;59．雪崩光电二极管是利用PN结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的一种二极管;60．光电三极管正常运用时,集电极加正电压;因此,集电结为反偏置,发射结为正偏置;61．激光定位、导向、测距等利用了激光方向性好的特点;62．光耦合器件有透光型与反射型两种;63．温度一定时,热噪声只与电阻和通频带有关,因此热噪声又称电阻噪声或白噪声;64．低噪声前置放大器的任务：放大光电检测器件所输出的微弱电信号、匹配后置处理电路与检测器件之间的阻抗 ;65．按光纤传输模式数划分：单模光纤和多模光纤;66．光的调制方式有多种, 偏振调制是利用光偏振态的变化来传递被测对象的信息;67．利用被测对象对敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或传播常数发生变化,而导致光的相位变化,这种调制是相位调制 ;名词解释1．差动测量法:利用被测量与某一标准量相比较,所得差或数值比可反应被测量的大小;2．光伏效应：达到内部动态平衡的半导体PN结,在光照的作用下,在PN结的两端产生电动势,称为光生电动势;这就是光生伏特效应;也称光伏效应;3.热噪声：由于载流子无规则热运动产生的噪声,所以称之为热噪声;4.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着增加而电阻减少的现象5．法拉第磁光效应：平面偏振光通过带磁性的物体时,其偏振光面将发生偏转;6．光电检测技术：是利用光电传感器实现各类检测;它将被测量的量转换成光通量,再转换成电量,并综合利用信息传送和处理技术,完成在线和自动测量;7．响应时间τ：描述光电检测器对入射辐射响应快慢的一个参数;8．光热效应：材料受光照射后,光子能量与晶格相互作用,振动加剧,温度升高,材料的性质发生变化．9．噪声系数：放大器总的输入噪声功率与源电阻在放大器输入端的噪声功率之比;10．光弹效应：在垂直于光波传播方向上施加应力,被施加应力的材料将会使光产生双折射现象,其折射率的变化与应力有关;这种应力双折射现象称为光弹效应;11．补偿测量法：是用光或电的方法补偿由被测量变化而引起的光通量变化,补偿器的可动元件连接读数装置指示出补偿量值,其大小反应被测量变化大小;12. 光电效应：照射到物体表面上使物体发射电子、或导电率发生变化、或产生光电动势等,这种因光照而引起物体电学特性发生改变统称为光电效应;13．温差电效应：由两种材料制成的结点出现温差而在两结点间产生电动势,回路中产生电流;14．光纤的色散：不同成分的光传输群速度不同引起的脉冲展宽的物理效应;15. 普克尔Pockels效应电光效应：压电晶体受光照射,并在与光照正交的方向上加以高压电场时,晶体将呈现双折射现象,称之为普克尔效应;问答题1．简述光电二极管与光电池的结构和特性异同;2．在微弱辐射作用下,光电导材料的光电灵敏度有什么特点,为什么要把光敏电阻制造成蛇形在微弱辐射下,光电导材料的光电灵敏度是定值,光电流与入射光通量成正比,即保持线性关系;因为产生高增益系数的光敏电阻电极间距需很小即t tt小,同时光敏电阻集光面积如果太小而不实用,因此把光敏电阻制造成蛇形,既增大了受光面积,又减小了极间距;3．说出PIN管、雪崩光电二极管的工作原理和各自特点,为什么PIN管的频率特性比普通光电二极管好一PIN光电二极管工作原理：PIN光电二极管是一种快速光电二极管,PIN光电二极管在掺杂浓度很高的P型半导体和N型半导体之间夹着一层较厚的高阻本征半导体I,其基本原理与光电二极管相同;但由于其结构特点,PIN光电二极管具有其独特的特性;特点：①结电容小,频率相应高;最大特点是频带；②可承受较高的反向电压,线性输出范围宽；③量子效率较高；④不足是输出电流很小,约在微安量级;二雪崩光电二极管APD1结构原理：雪崩光电二极管是利用PN结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的,其工作原理如下图所示;雪崩光电二极管工作电压很高,约为100～200V,接近反向击穿电压;结区内电场极强,光生载流子在这种电场中的得到了极大的加速,同时与晶格原子发生碰撞产生电离,产生更多的电子空穴对;新生的电子空穴对在强电场作用下重复这一过程,形成结电流的雪崩效应;工作特点：灵敏度高；电流增益大,可达tt t~tt t；响应速度特别快,硅和锗雪崩光电二极管带宽可达100GHz;PIN光电二极管频率特性比普通光电二极管好的原因：PIN光电二极管PN结间距离大,结电容很小;由于工作在反偏状态,随着反偏电压增大,结电容变得更小,从而提高了PIN光电二极管的频率响应;4．为什么说光电池的频率特性不是很好1光电池的光敏面做的较大,因而极间电容较大2光电池工作在第四象限,有较小的正偏电压存在,光电池内阻值低,且随入射光功率变差;因此光电池频率特性不好;5．简述光电检测器件和热电检测器件原理、性能和及应用等方面的差异;6．光电倍增管的供电电路分为负高压供电与正高压供电,试说明这两种供电电路的特点,举例说明它们分别适用于哪种情况7．在微弱辐射作用下,光电导材料的光电灵敏度有什么特点,为什么要把光敏电阻制造成蛇形8．为什么结型光电器件在正向偏置时,没有明显的光电效应它必须在那种偏置状态为什么因为p-n结在外加正向偏压时,即使没有光照,电流也随着电压指数级在增加,所以有光照时,光电效应不明显;p-n结必须在反向偏压的状态下,有明显的光电效应产生,这是因为p-n结在反偏电压下产生的电流要饱和,所以光照增加时,得到的光生电流就会明显增加;9．简述光电池、光电二极管的工作原理及区别光电池和光电二极管都是基于光伏特效应的原理进行工作,只不过光电池可以工作在零偏状态下,是光伏工作模式,器件内阻远低于负载电阻,相当于一个恒压源;而光电二极管必须在反偏电压下才能工作,是光电导工作模式,器件内阻远大于负载电阻,此时器件相当于一个恒流源.10．什么是光纤的损耗简述造成光纤损耗的原因;11．光热效应的特点有哪些探测元件吸收光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的变化,而是把吸收的光能转化为晶格的热运动能量,引起探测元件温度上升,温度上升是探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化;光热效应对光波频率没有选择性,其速度比较慢;光热效应有温差电效应、热释电效应;12.简述激光器的组成及各组成部分的作用;组成：工作物质、泵浦源、谐振腔;作用：工作物质：在这种介质中可以实现粒子数反转;泵浦源激励源：将粒子从低能级抽运到高能级态的装置;谐振腔：1使激光具有极好的方向性沿轴线2增强光放大作用延长了工作物质3使激光具有极好的单色性选频13．图1是脉冲激光测距仪原理方框图,简述其测距原理;脉冲激光测距仪原理方框图14．简述光纤传感器种类15．光电倍增管的工作原理及结构组成部分,它有什么特点。
光电技术考试题库及答案
光电技术考试题库及答案一、选择题1. 光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
以下哪项不是光电效应的类型？A. 外光电效应B. 内光电效应C. 光热效应D. 光化学效应答案：C2. 下列哪种材料不适合用作光电探测器？A. 硅B. 锗C. 硫化铅D. 石墨答案：D3. 光电二极管的工作原理是什么？A. 利用PN结的整流作用B. 利用PN结的光电效应C. 利用PN结的隧道效应D. 利用PN结的霍尔效应答案：B二、填空题4. 光电倍增管的工作原理是基于________效应。
答案：二次电子发射5. 光电传感器的灵敏度通常与________成正比。
答案：光强度6. 光纤通信中，信号的传输是通过________实现的。
答案：全内反射三、简答题7. 简述光电二极管与光电池的主要区别。
答案：光电二极管主要用于检测光信号，其输出为电流信号，而光电池则用于将光能转换为电能，输出为电压信号。
8. 描述光纤的组成及其在通信中的应用。
答案：光纤由内芯和包层组成，内芯通常由高折射率材料制成，而包层由低折射率材料制成。
在通信中，光纤用于传输光信号，具有传输距离远、带宽大、抗干扰能力强等优点。
四、计算题9. 假设一个光电探测器的响应度为0.5 A/W，当入射光的功率为2 W 时，求探测器的输出电流。
答案：根据响应度的定义，输出电流 I = 响应度× 入射光功率= 0.5 A/W × 2 W = 1 A。
10. 已知光纤的数值孔径（NA）为0.2，折射率为1.5，求光纤的临界角。
答案：临界角θc 可以通过公式NA = n1 / sin(θc) 计算，其中 n1 为光纤包层的折射率。
解得sin(θc) = n1 / NA = 1.5 / 0.2，因此θc = arcsin(0.75)。
五、论述题11. 论述光电技术在现代工业中的应用及其重要性。
答案：光电技术在现代工业中有广泛的应用，包括但不限于自动化控制、精密测量、医疗设备、通信系统等。
光电检测简答题集
光电三极管集电极的作用？答：光敏三极管的工作有两个过程：一是光电转换；二是光电流放大。
光电转换过程是在集基结内进行，与一般光电二极管相同。
光辐射检测器存在哪些内部噪声？答：光辐射检测器中存在的内部噪声主要由热噪声、散粒噪声、半导体中产生的符合噪声、温度噪声和闪烁噪声。
从结构上分LED有哪几种类型？答：从结构上，LED有五种类型表面发光二级管（SLED）侧面发光二级管（ELED）、平面LED、圆顶形LED和超发光LED。
什么事光电直接检测系统？答：所谓光电直接检测是将测光信号直接入射带光检测器光敏面上，光检测器响应于光辐射强度而输出相应的电路或者电压。
根据检查原理，光电检测的有哪几种基本方法？答：直接作用法、差动测量法、补偿补偿法、脉冲测量法说明两种类型光敏电阻的用途和原因。
答：本征半导体光敏电阻与杂质半导体光敏电阻。
本征半导体光敏电阻的长波长要短于杂质半导体光敏电阻的长波长，因此，本征半导体光敏电阻常用于可见光长波段的检测，而杂质型半导体光敏电阻常用于红外波段光辐射甚至于远红外波段光辐射的检测。
解释什么事单元光电信号？答：由一个或几个光电转换期间构成的光电转换电路所产生的独立信号称为单眼光电信号。
激光干涉侧长由哪几部分组成？答：激光光源、干涉系统、光电显微镜、干涉信号处理部分。
什么是产生、复合噪声？半导体受光照时，载流子不断地产生－复合，电导率起伏引起电流起伏产生的噪声.试述光纤的结构并分析各部分折射率的关系。
光纤由三部分组成：纤芯n1（玻璃、石英或塑料、n1最大）、包层n2（玻璃或塑料n2< n1）及外套n3. n2< n3< n1.叙述光电信号检测电路外部噪声产生原因和预防方法答：外部噪声实际上属于外部扰动，包括辐射源的随机波动和附加的光调制、光路传输介质的湍流和背景起伏。
杂散光的入射以及检查系统受到的电磁干扰等。
这些扰动可以通过稳定辐射光源、遮断杂光、选择偏振面或滤色光片以及电气屏蔽、电干扰滤波等措施加以改善或消除。
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B半导体对光的吸收:半导体受光照射时，一部分光被反射，一部分光被吸收。
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。
能引起光电效应的有：本征吸收、杂质吸收。
B本征半导体光敏电阻常用于可见光波段的测探，而杂质型半导体光敏电阻常用于红外波段甚至于远红外波段辐射的探测。
B半导体激光器发光原理：受激辐射、粒子数反转和谐振。
C粗光栅和细光栅：栅距d大于波长λ的叫粗光栅，栅距d接近于波长λ的叫细光栅。
C由于电子的迁移率远大于空穴的迁移率，因此N型CCD比P型CCD的工作频率高很多。
D丹倍效应：由于载流子迁移率的差别产生受照面与遮蔽面之间的伏特现象。
F发生本征吸收的条件:光子能量必须大于半导体的禁带宽度EgF辐射源：一般由光源及其电源组成，是将电能转化成光能的系统。
F发光效率：由内部与外部量子效率决定。
F发光光谱：LED发出光的相对强度随波长变化的分布曲线。
F发光二极管基本结构：面发光二极管和边发光二极管。
G光电检测技术:采用不同的手段和方法获取信息，运用光电技术的方法来检验和处理信息，从而实现各种几何量和物理量的检测G光电系统组成:辐射源，光学系统，光电系统，电子学系统，计算机系统G光于物质作用产生的光电效应分为：内光电效应和外光电效应。
G光电导效应：半导体受到光照后，其内部产生光生载流子，使半导体中载流子数量显著增加而电阻减小的现象。
G（本征）光电导效应:在光的作用下由本征吸收引起的半导体电导率发生变化的现象G光电导的驰豫，决定了在迅速变化的光强下一个光电器件能否有效工作的问题。
G光生伏特效应:是基于半导体PN结基础上的一种将光能转换成电能的效应G光磁电效应：在垂直于光照方向与磁场方向的半导体上、下表面上产生伏特电压。
G光子牵引效应：在开路的情况下，半导体材料将产生电场，它阻止载流子的运动。
G光电检测典型器件:光电导器件，光生伏特器件，光电发生器件，辐射探测器件，热释电器件，光耦合器件和图像传感器件。
G光敏电阻：在均匀的具有光电效应的半导体材料的两端加上电极便构成光敏电阻。
G光敏电阻分类：本征半导体光敏电阻、杂质型半导体光敏电阻。
G光敏电阻的相对光电导随温度升高而降低，光电响应受温度影响较大G光敏电阻结构设计的基本原则：为了提高光敏电阻的光电导灵敏度Sg，要尽可能地缩短光敏电阻两电极间的距离L。
G光敏电阻的基本特性：光电特性，时间响应，光谱响应，伏安特性，噪声特性。
G光敏电阻的光电特性：随光照量的变化，电导变化越大的光敏电阻就越灵敏。
G光敏电阻的噪声特性：热噪声、产生复合噪声、低频噪声。
热噪声：光敏电阻内的载流子热运动产生的噪声。
低频噪声：是光敏电阻再骗置电压作用下会产生信号光电流，由于光敏层内微粒的不均匀，会产生微火花电爆放电现象，这种微火花放电引起的电爆脉冲就是低频噪声的来源。
G光敏电阻的光谱响应：光敏电阻的电流灵敏度与波长的关系.决定因素:主要有光敏材料禁带宽度,杂质电离能,材料掺杂比与掺杂浓度等G光敏电阻的设计的三种基本结构：梳状，蛇形，刻线结构。
G光敏电阻电流与光照强度的曲线：当照度很低时，曲线近似为线形，照度升高，曲线近似为抛物线形。
G光生伏特器件：利用光生伏特效应制造的光电器件。
G光敏二极管的光谱响应：以等功率的不同单色辐射波长的光作用于光敏二极管上时，其响应程度或电流灵敏度与波长的关系。
G光电位置敏感器件(PSD)：是基于光生伏特器件的横向光电效应的器件，是一种对入射到光敏面上的光斑位置敏感的光电器件。
主要特性：位置检测特性。
近似于线性，但边缘部分线性较差。
G光电倍增管：是一种真空光电发射器件，主要由入射窗，光电阴极，电子光学系统，倍增极和阳极等部分构成。
具有灵敏度高和响应速度快等特点，使它在光谱探测和极微弱快速光信息的探测方面成为首选。
G光电倍增管的量子效率、光谱响应这两个参数主要取决于光电阴极材料。
G光敏晶体管工作原理:光电转换,光电流放大G光耦合器件：将发光器与光电接收器件组合成一体，制成的具有信号传输功能的器件。
G光谱分布的两个主要参量：峰值波长和发光强度的半宽度。
G光电检测电路：由光电器件、输入电路和前置放大器等组成。
G 光电效应：因光照而引起物体电学特性的改变的现象 G 光电耦合器件：可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件。
J 激光产生的基本条件：受激辐射，粒子数反转和共振腔 J 交替变化的光信号，必须使所选器件的上限截止频率大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。
M 莫尔条纹：当两块光栅以微小倾角重叠时，在与刻线大致垂直的方向上。
将看到明暗相间的粗条纹。
特点：1.位移放大作用。
2.误差平均效应。
3.输出信号与光栅位移相对应。
4.实现自动控制、自动测量。
N 能量最高的是价电子填满的能带,称为价带.价带以上的能带基本上是空的,其中最低的带称为导带.价带与导带之间的区域则称为禁带 P PN 结：PN 结是将P 型杂质和N 型杂质分别对半导体掺杂而成的。
一般把P 型区和N 型区之间的过度区域称为PN 结。
R 热辐射探测器件：基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的器件。
R 热敏电阻：吸收入射辐射后引起升温而使电阻值改变，导致负载电阻两端电压的变化，并给出电信号的元件。
基本原理：半导体对光的晶格吸收和激子吸收，不产生载流子，而在不同程度上转变为热能，引起晶格震动加剧，使器件温度上升，即器件的阻值发生变化。
结构：由热敏材料制成的厚度为左右的薄皮电阻粘合在导热能力高的绝缘垫衬底上，电阻体两端蒸发金属电极以便与外电路连接，再把衬底与一个热容很大、导热性能良好的金属连接，构成热敏电阻。
R 热电偶：是利用物质温差产生电动势的效应探测入射辐射的。
R 热释电器件：是一种利用热释电效应制成的热探测器件。
W 温差(泽贝克)热电效应：两种金属材料A 和B 组成一个回路时，若两金属连接点的温度存在着差异，则在回路中会有电流产生。
X 雪崩效应：在光敏二极管PN 结上，加相当大略低于击穿电压的反向偏压，在结区将产生一个很高的电场，使载流子雪崩倍增，输出电流迅速增加。
X 陷阱效应：杂质能积累非平衡载流子的作用 Z 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 Z 载流子的运动形式：扩散运动和漂移运动。
扩散运动：载流子由热运动造成的从高浓度处向低浓度的迁移运动。
漂移运动:除了热运动以外获得的附加运动。
Z 杂质吸收：N 型半导体和P 型半导体吸收足够能量的光子，产生电离的过程。
B 半导体光电导效应与入射辐射通量的关系：在弱辐射作用的情况下是线性的，随着辐射增强，线性关系变差，当辐射很强时，变为抛物线关系。
C MOS 与CCD 比较：1.结构和工作原理：CCD 产生图低噪声，高性能，但结构复杂，耗电量大，成本高。
CMOS 通过X-Y 寻址技术直接从开关阵列中直接输出，比CCD 快，方便2.制造：CCD 要求严格，CMOS 制造简单3.性能：CMOS 较CCD 信号读取方式简单，速度快耗电低，但成像质量和灵敏度CCD 要优于CMOS 。
D 电子运动的三个重要特点：1.电子绕核运动2.由于微观粒子具有粒子与波动的两重性，所以电子没有完全确定的轨道 3.在一个原子或由原子组成的系统中，不能有两个电子同属一个量子态。
F 发光二极管的发光机理：是一种注入式电致发光器件,它由P 型和N 型半导体组合而成,其发光机理常分为PN 结注入发光与异质注入发光两种。
PN 结注入发光:PN 结处于平衡状态时,存在一定的势垒区。
当加正偏压时，PN 结区势垒降低，从扩散区注入的大量非平衡载流子不断地复合发光，并主要发生在P 区。
G 光电检测系统的组成及各部分作用：包括辐射源：将电能转换成为光能，得到符合后面光学系统要求的波段范围和光强度；光学系统：将辐射源发出的光进行光学色散、几何成像、分束和改变辐射流的传送方向；光电系统：将光信号转换成电信号的系统；电子学系统：对光电系统传输过来的电信号进行放大；计算机系统：包括自动控制、数据处理、显示输出等 G 光生伏特效应与光电导效应的区别和联系：同属于内光电效应。
区别：光生伏特效应是少数载流子导电，而光电效应是多数载流子导电的光电效应。
G 光磁电效应：半导体外加磁场，磁场方向与光照方向垂直，当半导体受光照射产生丹倍效应时，由于电子和空穴在磁场中运动会受到洛伦兹力的作用，使它们的运动轨迹发生偏转，空穴向半导体的上方偏转，电子偏向下方。
结果在垂直于光照方向与磁场方向的半导体上、下表面产生伏特电压，称光磁电场。
G 光敏电阻的基本原理：当光敏电阻的两端加上适当的电压后便有电流流过，可用电流表检测该电流。
改变照射到光敏电阻上的光度量，发现流过光敏电阻的电流发生变化，说明光敏电阻的阻值随照度变化。
G 光敏二极管与光电池的异同：相同：都是光生伏特效应器件。
不同：截面积比光电池小，输出电流普遍比光电池小；电阻率比光电池高；制作衬底材料掺杂浓度比光电池低；光敏二极管在反向偏置电压下工作而光电池多工作在零偏。
G 光电位置敏感器件(PSD)工作原理：当光束入射到PSD 器件光敏层上距中心点的距离为Xa 时，在入射位置上产生于入射辐射成正比的信号电荷，此电荷形成的光电流通过P 型层电阻分别由电极1与2输出。
设P 型层的电阻是均匀的，两电极间的距离是2L ，流过两电极的电流分别为I1和I2，则流过N 型层上电极的电流为I0=I1+I2，若以PSD 器件的几何中心点O 为原点，光斑中心A 距原点O 的距离为Xa ，则I1=I0((L-Xa)/2L)，I2=I0((L-Xa)/2L)，Xa=((I2-I1)/(I2+I1))L 。
G 光电倍增管的基本特性：1.灵敏度(阴极灵敏度、阳极灵敏度)2.电流放大倍数(增益)3.暗电流(影响因素:欧姆漏电;热发射;残余气体放电;场致发射;玻璃壳放电和玻璃荧光)4.噪声 G 光耦合器件的特点：1具有电隔离功能2信号传输方式：单向性3具有抗干扰和噪声的能力4响应速度快5实用性强6既具有耦合特性又具有隔离特性。
应用：1.电平转换2.逻辑门电路3.隔离方面的应用4.晶闸管控制电路 G 光电检测器件与热电检测器件区别：1.热电检测器件：常用热释电探测器、热敏电阻、热电偶、热电堆。
响应波长无选择性，响应慢。
2.光电检测器件：常用PMT 、光电池、光敏二极管。
响应波长有选择性，存在截止波长，超过无光谱响应，响应快。
G 光学调制（调制盘）的作用：1.避免了直流放大器零点漂移的缺点。
2.过滤背景。
3.消除探测器和前置放大器的低频噪声。
4.可以判别辐射信号的幅值和相位。
类型：幅度调制盘、相位调制盘、频率调制盘。
G 光电导是什么，为什么产生光电导，从半导体理论：光电导效应可分为本征光电导效应和杂质光电导效应两种。