光电检测知识点汇总
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。
光电检测知识点总结
光电检测知识点总结辐射度学单位是纯粹物理量的单位，例如，熟悉的物理学单位焦⽿和⽡特就是辐射能和辐射功率的单位，光度学所讨论的内容仅是可见光波的传播和量度，因此光度学的单位必须考虑⼈眼的响应，包含了⽣理因素。
例如，光度学中光点源：照度与距离之间的平⽅反⽐定律扩展源：朗伯源的辐出度与辐亮度间的关系漫反射⾯：漫反射体的视亮度与照度间的关系定向辐射体的曲线彼此不相交；某⼀波长上，温度越⾼，光谱辐出度越⼤；随温度升⾼，曲线峰值对应的波长向短波⽅向移动；波长⼩于λm的部分能量约占25%，波长⼤于λm的能量约占75%；(Wien…s Displacement Law )将普朗克公式对波长λ求微分后令其等于0，则可以得到峰值光谱辐出度所对应的波长λm与绝对温度T的关系。
维恩位移定律(Wien's Displacement Law )当⿊体温度升⾼时，辐射曲线的峰值波长向短波长⽅向移动。
⽅向⽽有不同。
（光谱发射率、半球发射率、⽅向发射率…）发射率不随波长变化且⼩于1的物体称灰体；发射率随波0.48um，太阳地球平均距离1.495x108km，太阳，如果将太阳与地球均近似看出⿊体，求太阳的地球的表⾯温度。
晶体中的电⼦只能处于能带的能级上，且每⼀个能带中都有与原⼦总数相适应的能级数。
价带：绝对零度时，价带为价电⼦占满。
⽽导带中没有电⼦。
4*5*1022/cm3从整体看，热平衡下，电⼦按能量⼤⼩具有⼀定统计分布规Ef，费⽶能级，与温度、半导体材料的导电类型、杂质含量等有关系。
E 的量⼦态的⼏率由指数因⼦所决定?玻⽿兹曼统计和 Boltzmann 统计的主要差别，前者受到Pauli exclusion principle 限制，但在E -Ef >>kT 条件下，泡利原理失去作⽤，两者同⼀；Ef 位于禁带内，且其与导带底或价带顶的距离远⼤于kT ，故导带中的电⼦分布可以⽤电⼦的Boltzmann 分布函数描写；即导带中⼤多数电⼦分布在导带底附近；情况下，导带没有电⼦，价带也没有空⽳，因此不能导电。
光电检测知识点
第一章名称解释1. 光通量2 坎德拉3. 照度4 半导体中的非平衡载流子5 绝对黑体6 基尔霍夫定律7 热噪声8 产生-复合噪声91／f 噪声知识要点半导体材料的光吸收效应(1) 本征吸收(2) 杂质吸收2. 非平衡载流子浓度载流子复合过程一般有直接复合和间接复合两种。
物体的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。
维恩位移定律指出：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。
光电子发射过程可以归纳为以下三个步骤：(1) 物体吸收光子后体内的电子被激发到高能态；(2) 被激发电子向表面运动，在运动过程中因碰撞而损失部分能量；(3) 克服表面势垒逸出金属表面。
一般光电检测系统的噪声包括三种：(1) 光子噪声包括：信号辐射产生的噪声和背景辐射产生的噪声。
(2) 探测器噪声包括：热噪声、散粒噪声、产生-复合噪声、1／f 噪声和温度噪声。
(3) 信号放大及处理电路噪声在半导体器件中1／f 噪声与器件表面状态有关。
多数器件的1/f 噪声在300Hz 以上时已衰减到很低水平，所以频率再高时可忽略不计。
在频率很低时；l／f 噪声起主导作用；当频率达到中间频率范围时，产生-复合噪声比较显著；当频率较高时，只有白噪声占主导地位，其它噪声影响很小了光电探测器的合理选择(1) 根据待测光信号的大小，确定探测器能输出多大的电信号，即探测器的动态范围。
(2) 探测器的光谱响应范围是否同待测光信号的相对光谱功率分布一致。
即探测器和光源的光谱匹配。
(3) 对某种探测器，它能探测的极限功率或最小分辨率是多少—需要知道探测器的等效噪声功率；需要知道所产生电信号的信噪比。
(4) 当测量调制或脉冲光信号时，要考虑探测器的响应时间或频率响应范围。
(5) 当测量的光信号幅值变化时，探测器输出的信号的线性程度。
第二章名称解释光源的发光效率色温色表显色性相关色温分布温度知识要点选择光源时，应综合考虑光源的强度、稳定性、光谱特性等性能根据斯奇芬-玻尔兹曼定律知，物体只要其温度大于绝对零度，都会向外界辐射能量，其辐射特性与温度的四次方有关气体放电光源具有下述特点；1. 发光效率高。
光电检测知识整理
1.光学检测系统的组成：光源(辐射源)、信息载体、光电探测器、信息处理装置2.典型光电检测系统：红外报警系统、锅炉水位自动控制系统主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8-0.95μm之间)，经过光学系统的作用变成平行光发射出去。
此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。
由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。
正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。
3.辐照度的余弦定律：任意表面上的辐照度随该表面法线和辐能传输方向之间夹角的余弦而变化。
E′=E cosθ4.朗伯余弦定律：朗伯辐射表面在某方面上的辐射强度随与该方向和表面法线之间夹角的余弦而变化。
Iθ=I0cosθ（朗伯表面是一个对入射辐射提供均匀的漫射的表面，从不同角度观察该表面，其明暗程度是一样的）5.距离平方反比定律：点光源在传输方向上某点的辐照度和该点到点光源的距离平方成反比。
6.亮度守恒定律：光辐射能在传播介质中没有损失时表面2和表面1的辐亮度是相等的。
7.由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
热辐射具有连续的辐射谱，且辐射能按波长的分布主要决定于物体的温度8.绝对黑体：物体在任何温度下，对任何波长的辐能的吸收比αλ(T)≡19.基尔霍夫辐射定律：在同样的温度下，各种不同物体对相同波长的单色辐出度与单色吸收比之比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐出度。
10.维恩位移定律：λm T=2897.9 (μm∙K)11.斯忒藩-玻尔兹曼定律：M vb(T)=σT4σ=5.670×108(J m2⁄∙s∙K4)12.n型(电子型)半导体放电子(n n>p n)，施主；p型(空穴型)半导体收电子(n n<p n)，受主13.复合过程：直接复合、间接复合(①电子俘获；②空穴俘获；③电子发射；④空穴发射)14.在热平衡条件下，半导体中能级被电子的占据率分布服从费米统计分布规律15.光电导效应和光生伏特效应属于内光电效应，是光照到半导体材料时，材料由于光子的加入引起载流子的浓度变化，导致材料电导率或使产生内建电场16.光电发射效应属于外光电效应，是光子和物质材料相互作用，光子能量足够大，才使电子获得能量而逸出物质表面光电发射第一定律-斯托列夫定律：当照射到光阴极上的入射光频率或频谱成分不变时，饱和光电流与入射光强度成正比，即I k=S k F0光电发射第二定律-爱因斯坦定律：光电子的最大动能与入射光的频率成正比，而与入射光强度无关，即12m e v max2=ℎν−W17.光电测量系统的噪声：①光子噪声。
光电检测技术 要点
一、光学的基本参数：1、发光强度Iv （发出波长为555nm 的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683（Wsr-1）时，在该方向上的发光强度规定为1cd 。
）、光通量Φv （光强度为1cd 的均匀点光源在1sr 内发出的光通量。
）、光照度Ev （单位面积所接受入射光的量 ，lx ，相当于 1平方米面积上接受到1个流明的光通量。
）2、黑体辐射》普朗克辐射定律式中，λ— 波长，m ；T —黑体温度，K ；c1—第一辐射常数，3.742×10-16 W* m2；c2 —第二辐射常数，1.4388×10-2 W*K ；》斯忒藩—玻尔兹曼定律 式中 σ= 5.67×10-12 w/(cm2*K4)，是Stefan-Boltzmann 常数。
》维恩位移定律-峰值光谱辐射出度Mes λm 所对应的波长λm 与绝对温度T 的关系。
例：太阳可以看成黑体，地球上测出其峰值波长为λm=5100Å，则其表面温度和辐出度为多少？二、【1】、平面反射镜：结构简单、使用普遍，故很难精确地用于准直；（对于反射率的不同要求,目前采用镀膜的技术来解决。
薄膜光学）镀膜技术，利用化学方法或真空溅射方法在光学元件上涂敷透明电介质膜或金属膜的技术。
从物理上看，这种结构之所以使R 大增，是由于在各界面上的反射波相位交替变化180°，使得入射面上的各个反射波总是相干加强的。
反射棱镜：调整容易，失调角很小，等腰直角棱镜在准直中使用较多。
雷达反射器：又名角反射器，它是通过金属板材根椐不同用途做成的不同规格的雷达波反射器。
由于角反射器有极强的反射回波特性,所以被广泛应用于军事、船舶遇险救生等领域（1、隐真示假、欺骗迷惑敌人；2、海上遇险救生；3、航道船舶航行安全；）。
龙伯透镜反射器（一种能将入射电磁波聚焦并沿射线原轨迹反射回去的电介质球形装置，属无源干扰伪装器材。
）【2】、 F-P 标准具（干涉装置，分光的工具）为了获得尖锐的干涉条纹,两表面要严格平行,平面度达到(1/20—1/100)波长.F-P 标准具的光强透过率为: T=1/(1+Fsin2(υ/2))等倾干涉、激光器谐振腔。
光电检测总结
第六章 光电检测系统
直接检测与二次调制
直接检测:无论是相干或非相干光源，都是利用光源发射的光强携带信息。光电 探测器直接把接受到的光强的变化转换为电信号的变化，然后，用解调电路检出
所携带的信息。 二次调制（副载波调制）
x(t)
s(t)
一次调制
二次调制
主要调制方式 x(t)=A cos(w0t+Ф)
振幅调制（AM） 频率调制（FM） 位相调制（PM） 脉码调制（PCM） 波长调制、偏振调制等
的度量。描述的是光电探测器件的光电转换效率。
响应度是随入射光波长变化而变化的
响应度分电压响应率和电流响应率 电压响应率： 光电探测器件输出电压与入射光功率之比
SV
Vo Pi
电流响应率：光电探测器件输出电流与入射光功率之比
SI
Io Pi
２．光谱响应度：探测器在波长为λ的单色光照射下，输出电压或电流与入
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光电检测系统总结
LIA 的组成 信号通道：交流放大、调制、带通滤波 参考通道：触发、移相、方法驱动 相敏检波：模拟乘法器，电子开关 低通滤波：RC 滤波器。 LIA 特点 要求对入射光束进行斩光或光源调制，适用于调幅光信号的检测； 极窄带高增益放大器，增益可达 1011，带宽窄到 0.0004Hz； 交流－直流信号变换器； 可以补偿光检测中的背景辐射噪声和前置放大器的固有噪声。信噪比改善可达 1000 倍。 克服相位偏移 正交矢量锁相放大器
4
光电检测系统总结
MOS 光敏元：构成 CCD 的基本单元是 MOS(金属—氧化物—半导体)结构。
电荷存储
在栅极加正偏压之前，P 型半导体中的空穴（多子）的分布是均匀的。 加正偏压后，空穴被排斥而产生耗尽区，偏压增加，耗尽区向内延伸。 当 UG＞ Uth 时，半导体与绝缘体界面上的电势变得非常高，以致于将半导 体内的电子(少子)吸引到表面，形成一层极薄但电荷浓度很高的反型层。 反型层电荷的存在表明了 MOS 结构存储电荷的功能。 电荷的转移（耦合） 第一个电极保持 10V，第二个电极上的电压由 2V 变到 10V，因这两个电极靠得 很紧(间隔只有几微米)，它们各自的对应势阱将合并在一起。原来在第一个电极 下的电荷变为这两个电极下势阱所共有。 若此后第一个电极电压由 10V 变为 2V，第二个电极电压仍为 10V，则共有的电 荷转移到第二个电极下的势阱中。这样，深势阱及电荷包向右移动了一个位置。
光电检测与技术知识点总结
光电检测与技术知识点总结
光电检测是通过光电传感器将光信号转化为电信号进行检测和测量的技术。
1. 光电传感器的分类：
- 光电开关：通过光电传感器的发射器和接收器之间的光束被遮挡或被恢复来触发开关动作。
- 光电传感器：通过光电传感器接收到的光信号的变化来检测目标物体的位置、颜色、形状等信息。
- 光电编码器：通过光电传感器接收到的光信号的脉冲数来测量目标物体的位置、速度等。
2. 光电传感器的原理：
- 光电开关：通过发射器发出的光束被目标物体遮挡或恢复，经过接收器接收后产生电信号，通过比较电信号的强弱来触发开关动作。
- 光电传感器：通过接收器接收到的光信号的强度、频率、相位等来检测目标物体的位置、颜色、形状等信息。
- 光电编码器：通过接收器接收到的光信号的脉冲数来测量目标物体的位置、速度等。
3. 光电传感器的应用领域：
- 工业自动化：用于物体检测、测量、计数等。
- 机器人技术：用于机器人的位置感知、障碍物检测等。
- 电子设备：用于手机、相机等设备的亮度感应、手势识别等。
- 安防监控：用于人体检测、入侵报警等。
4. 光电传感器的特点：
- 非接触式检测：光电传感器不需要与目标物体直接接触，可以在一定距离上进行检测。
- 高精度：光电传感器可以实现微小物体的检测和测量。
- 快速响应：光电传感器的响应时间通常在毫秒级别，适用于高速检测。
- 高稳定性：光电传感器的输出信号稳定，不受环境干扰影响。
以上是光电检测与技术的一些基础知识点总结，希望对您有帮助。
光电检测与技术知识点总结
光电检测与技术知识点总结一、光电检测基础知识1. 光电效应：光子射入物质时，将能量传递给物质，或者将物质中的粒子激发出来。
前者称为光吸收，后者称为光发射。
2. 光电效应分类：外光电效应、内光电效应和光热效应。
3. 光电效应的应用：光电管、光电倍增管、光电摄像管等。
二、光电检测技术基础1. 光电检测器的分类：根据工作原理，可分为外光电效应检测器、内光电效应检测器和光热效应检测器。
2. 光电检测器的工作特性：光谱响应、频率响应、线性范围、探测率和噪声等。
3. 常用光电检测器：光电二极管、光电晶体管、光电池、光电倍增管等。
三、光电检测系统1. 光电检测系统的基本组成：光源、被测物、光电检测器、信号处理电路和显示设备。
2. 光电检测系统的应用：测量长度、测量角度、测量速度、测量温度等。
3. 光电检测系统的误差来源：光源的不稳定性、光学系统的误差、探测器噪声和信号处理电路的误差等。
四、常用光电检测技术1. 红外线检测技术：利用红外线的热效应，可以测量物体的温度和辐射功率。
红外线传感器有热敏电阻、热电偶等。
2. 激光雷达技术：利用激光的反射和散射，可以测量物体的距离和形状。
常用的激光雷达有脉冲式和连续波式两种。
3. 光纤传感器技术：利用光纤的传光特性，可以测量物体的位移、压力和温度等物理量。
光纤传感器有折射率型、光强调制型和光相位调制型等。
4. 图像传感器技术：利用图像传感器将光学图像转换为电信号，可以测量物体的尺寸和形状。
常用的图像传感器有CCD和CMOS两种。
5. 色彩传感器技术：利用色彩传感器测量物体的颜色和色差，可以应用于颜色识别和颜色检测等方面。
常用的色彩传感器有RGB和CMYK两种。
光电传感器,光电检测相关的知识点
光电传感器,光电检测相关的知识点
光电传感器和光电检测是现代科技中非常重要的概念。
下面我将为您概括和解释光电传感器和光电检测的基本知识点。
一、光电传感器
光电传感器是一种基于光-电转换原理的传感器，它通过接收特定波长的光线，并将其转换为电信号，从而实现对物理量的测量。
光电传感器的主要组成部分是光敏元件，它能够将接收到的光线转换为电信号。
根据使用的光敏材料和结构的不同，光电传感器可以分为多种类型，如光电二极管、光电池、光电晶体管等。
光电传感器的主要优点包括高灵敏度、高响应速度、高精度和高可靠性。
它们通常能够在恶劣的环境条件下工作，例如高温、低温、强磁等环境条件下。
因此，光电传感器被广泛应用于许多领域，如工业自动化、医疗诊断、环境监测等。
二、光电检测
光电检测是一种利用光电传感器对物理量进行测量和检测的技术。
它基于光-电转换原理，通过将待测物理量转换为光线信号，再将其转换为电信号，从而实现对物理量的测量。
光电检测的主要应用领域包括光学测量、光学通信、光谱分析等。
在光电检测中，需要使用不同的光电传感器和光学系统来适应不同的测量环境和待测物理量。
例如，在光谱分析中，通常使用光谱仪来将不同波长的光线分离并转换为电信号，再通过计算机进行分析和处理。
在光学测量中，可以使用激光雷达、三维扫描仪等设备来进行高精度的测量。
总之，光电传感器和光电检测是现代科技中非常重要的概念和技术。
它们的应用范围广泛，涉及到许多领域。
随着科技的不断发展和进步，光电传感器和光电检测的技术和应用也在不断发展和完善。
光电检测必考
浮动阀值法二值化处理电路：在要求光电检测系统的精度不受光源的稳定性的影响情况下，应采用此法，图中的阀值电压为从光源分得的一部分光加到光电二极管上，光电二极管在适当的偏置电压下，输出与光源的放光强度成线性变化的电压信号。用这个电压信号做为阀值，即可得到随发光强度浮动的阀值Uth，将Uth加到电压比较器的“-”输出端，将检测信号的输出加到电压比较器的正输入端，在输出端所得到的信号U0即为随发光强度浮动的二值化信号。
扫描法测长：原理：利用扫描光束周期性的照明被测物体，在物体边缘上形成强对比度随时间周期性变化的光分布，通过测量通光与遮光的时间差进行测长。简单原理图：扫描测长系统由三部分组成，将激光束平行投射到被测物体上的激光扫描装置，放置在被测物体后方接受激光束的检测装置和处理信号的电子装置。设被测物体是直径为D的圆柱体，放置在扫描器和检测器之间。如果用均匀平行光源，则物体截面上的光强分布如图（b），随着扫描器产生的细光束以速度v横向平行扫描被测物体如图（c），被测物体遮光的阴影区形成如图（d）的电脉冲信号，由于扫描光直接d的影响，脉冲前后沿存在过度区域，半峰值点脉冲宽度Δt表示物体的直径并有关系式：D=v×Δt；测量到Δt即可计算出D值。式中v是激光束扫描运动速度，为保证测量准确性，要求v值在测量时间内和在扫描空间的各个位置上保持数值和方向的恒定不变。3图是实际的测量系统结构示意图。扫描装置由激光管1，透镜3，带有多面反射镜4的电机5组成。激光束经反射镜2折回到透镜3，并由位于透镜焦平ห้องสมุดไป่ตู้上的多面反射镜旋转扫描，平行照射到被测物体7上，激光束扫描速度v和多面反射体转速w以及透镜焦距F之间满足v=2wF；光接受器由滤光片6，聚光镜8光电元件9和放大器10组成。所得到的光电信号在电子处理器中进行边缘检测和脉宽测量。最后经运算处理后，由数字显示出测量结果。计算：通过焦点的光束变成平行光后其初射高度H和入射角θ之间关系是：H=F*tgθ；当多面镜以W转速转动时，出射光束的平移速度v=dH/dt=2F*(W/cos^2θ)；这表示在多面镜转动过程中，速度v的数值会随θ角而变化，这将是造成测量的误差。因此扫描测长用的透镜应该采用称作Fθ透镜的专用的光学镜头。该透镜具有出射高度H和入射角θ成正比的关系：H=F*θ或v=dH/dt=2F*W;所以D=2Fw*Δt;采用时钟脉冲计数法测量光电脉冲的宽度Δt，设时间周期为ΔT,若脉宽Δt内填充的脉冲数为N,则有Δt=N*ΔT;所以D=2Fw*ΔT*N;式中2Fw为已知常量，因此只要用计数器测得N之后就可算出被测物体的直径D。
最新光电检测技术知识点
1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内光电效应包括（光电导）和（光生伏特效应）。
2、真空光电器件是一种基于（外光电）效应的器件，它包括（光电管）和（光电倍增管）。
结构特点是有一个真空管，其他元件都放在真空管中3、光电导器件是基于半导体材料的（光电导）效应制成的，最典型的光电导器件是（光敏电阻）。
4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为（光电导），在零偏置条件下的工作模式为（光生伏特模式）。
5、变象管是一种能把各种（不可见）辐射图像转换成为可见光图像的真空光电成像器件。
6、固体成像器件（CCD）主要有两大类，一类是电荷耦合器件（CCD），另一类是（SSPD）。
CCD电荷转移通道主要有：一是SCCD（表面沟道电荷耦合器件）是电荷包存储在半导体与绝缘体之间的界面，并沿界面传输；二是BCCD称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件，电荷包存储在离半导体表面一定深度的体内，并沿着半导体内一定方向传输7、光电技术室（光子技术）和（电子技术）相结合而形成的一门技术。
8、场致发光有（粉末、薄膜和结型三种形态。
9、常用的光电阴极有正电子亲合势光电阴极（PEA）和负电子亲合势光电阴极（NEA），正电子亲和势材料光电阴极有哪些（Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物）。
10、根据衬底材料的不同，硅光电二极管可分为（2DU）型和（2CU）型两种。
11、像增强器是一种能把微弱图像增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件，因此也称为（微光管）。
12、光导纤维简称光纤，光纤有（纤芯）、（包层）及（外套）组成。
13、光源按光波在时间，空间上的相位特征可分为（相干）和（非相干）光源。
14、光纤的色散有材料色散、（波导色散）和（多模色散）。
15、光纤面板按传像性能分为（普通OFP）、（变放大率的锥形OFP）和（传递倒像的扭像器）。
16、光纤的数值孔径表达式为，它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的（集光）能力，决定了能被传播的光束的半孔径角17、真空光电器件是基于（外光电）效应的光电探测器，他的结构特点是有一个（真空管），其他元件都置于（真空管）。
光电检测总结全(word文档良心出品)
响应时间：响应时间是描述光电检测器对入射辐射响应快慢的参数。即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。
光电检测技术是以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，或进入计算机处理，最终显示输出所需要的检测物理参数
检测：通过一定的物理方式 ，分辨出被测参量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或是否存在。测量：将被测的未知量与同性质的标准量比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。
）、辐射热计效应（入射光照射材料由于受热而造成电阻率变化的现象称为辐射热计效应。由温度引起电阻率变化）及温差电效应（由两种不同材料制成的结点由于受到某种因素作用而出现了温差，就有可能在两结点间产生电动势，回路中产生电流，这就是温差电效应）
光电检测器件利用特质的光电效应把光信号转换成电信号的器件，可分为光子检测器件和热电检测器件。（热电检测器件：热释电检测器（热释电效应），热敏电阻（辐射热计效应），热电偶和热电堆（温差电效应））（光子检测器件分为电真空或光电发射型检测器件（光电管和光电倍增管）和固体或半导体光电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测器件（光导型：光敏电阻，光伏型：光电池、光电二、三极管））
弛豫现象：光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流需要一定的时间。同样光电流的消失也是逐渐的。
光电导增益是表征光电导器件特性的一个重要参数，表示长度为L的光电导体在两端加上电压U后，由光照产生的光生载流子在电场作用下形成的外电流与光生载流子在内部形成的光电流之比。
光电检测小知识
光电检测技术的应用实例光电检测的应用主要包括红以下几个方面：光电准直,光电测距,微弱信号放大等。
一：光电准直主要有以下几个方面：（1）激光铅垂仪：定铅垂线的仪器，用在矿山竖井测量投射垂线方向等；（2）激光导向仪：进行定向控制的仪器，当需定向的工作机械等上装有光电接收器时，通过自动控制系统可使工作机械等恢复到原位；（3）激光水准仪等：利用激光准直线定水平或水平面的仪器；（4）激光经纬仪：进行角度坐标测量＆定向准直测量的仪器。
二：光电测距：它是以光为发射源，利用光波传播的距离等于光速与传播时间的乘积这一基本原理进行测距的。
（1）脉冲法激光测距仪结构可分为发射系统、接收系统与观察瞄准系统三大部分以及供电的电源。
（2）相位法激光测距仪（3）超高频及多波相位测距仪测距原理：当发射聚光电子漫反射进入接收系统时，光电接收器就接收到基准信号，经过光电转换、微弱信号的放大，再经整形、反相放大后，触发门控电路置位，门控电路输出低电平，将门电路打开。
于是由时钟振荡器产生的计数脉冲可以通过门电路，进入计数器开始计数。
当光电接收器接收到回波，同样经过转换放大、整形、反相放大后输入门电路，使它复位。
门控输出高电平，将门电路关闭，计数器停止计数，显示器显示被测距离值。
三：微弱光信号检测技术微弱光信号检测技术是光电检测技术最重要的应用，其主要有锁相放大器，取样积分器，单光子计数器等具体实例。
（1）、锁相放大器，它是一种对交变信号进行相敏检波的放大器。
利用被测信号有相同频率相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身＆那些与参考信号同频（或倍频）、同相的噪声分类有响应，故能大幅度抑制无用噪声，改善信噪比。
并且具有很高的检测灵敏度，信号处理比较简单。
锁相放大技术的四个基本环节：a：通过调制或斩光，将被测信号由零频范围转移到设定的高频范围内。
检测系统变成交流系统；b:在调制频率上对有用信号进行选频放大；c:在相敏检波中对信号解调。
光电检测技术复习知识点
光电检测技术复习题库
1、光电倍增管的增益？
2、滤波器的频带宽度？
3、相敏检波器的作用？
4、光敏二极管正常工作时需要加什么样的偏压？
5、四项交流信号？
6、光电耦合器件、光电倍增管等器件的缩写符号？
7、绝对黑体？
8、外光电效应中，发射出的光电子最大动能与光强是否有关，为什么？
9、什么是正向偏置电路？什么是反向偏置电路？什么是零伏偏置电路？
10、在外观检测中光源一般有哪几种？对光源的要求是什么？
11、视频信号处理方法？
12、正温度系数？负温度系数？哪些材料是正温度系数？哪些是负温度系数？
13、什么是临界角？
14、光纤中光传播的原理？
15、发光二极管的发光区？
16、什么是光电效应？光电效应的分类？
17、光电导效应？光生伏特效应？掌握光电器件属于那种效应。
18、CCD的工作原理及基本功能？
19、MOS结构表面势与哪些因素有关？是什么样的关系？
20、光纤的数值孔径？
21光电倍增管的结构及原理
22硅光电池的工作原理
23什么叫此病信号
24光电倍增管的构成与工作原理。
25视频信号二值化处理电路主要有几种方法？哪种更精确一些？
26什么是莫尔条纹？用光栅产生的莫尔条纹进行位移测量有哪些特点？
27激光是如何产生的。
产生激光的三个必要条件是什么？
28 在对背景信号空间滤波时，常利用调制盘进行滤波，当调制盘安装在接收机内时，设目
说明怎样才能滤去背景噪声？
29扫描式取样积分器的特点。
+课后习题。
光电检测技术知识点
1、光电效应应按部位不同分为光电效应和外光电效应，光电效应包括〔光电导〕和〔光生伏特效应〕。
2、真空光电器件是一种基于〔外光电〕效应的器件，它包括〔光电管〕和〔光电倍增管〕。
构造特点是有一个真空管，其他元件都放在真空管中3、光电导器件是基于半导体材料的〔光电导〕效应制成的，最典型的光电导器件是〔光敏电阻〕。
4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为〔光电导〕，在零偏置条件下的工作模式为〔光生伏特模式〕。
5、变象管是一种能把各种〔不可见〕辐射图像转换成为可见光图像的真空光电成像器件。
6、固体成像器件〔CCD〕主要有两大类，一类是电荷耦合器件〔CCD〕，另一类是〔SSPD〕。
CCD电荷转移通道主要有：一是SCCD〔外表沟道电荷耦合器件〕是电荷包存储在半导体与绝缘体之间的界面，并沿界面传输；二是BCCD称为体沟道或埋沟道电荷耦合器件，电荷包存储在离半导体外表一定深度的体，并沿着半导体一定方向传输7、光电技术室〔光子技术〕和〔电子技术〕相结合而形成的一门技术。
8、场致发光有〔粉末、薄膜和结型三种形态。
9、常用的光电阴极有正电子亲合势光电阴极〔PEA〕和负电子亲合势光电阴极〔NEA〕，正电子亲和势材料光电阴极有哪些〔Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物〕。
10、根据衬底材料的不同，硅光电二极管可分为〔2DU〕型和〔2CU〕型两种。
11、像增强器是一种能把微弱图像增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件，因此也称为〔微光管〕。
12、光导纤维简称光纤，光纤有〔纤芯〕、〔包层〕及〔外套〕组成。
13、光源按光波在时间，空间上的相位特征可分为〔相干〕和〔非相干〕光源。
14、光纤的色散有材料色散、〔波导色散〕和〔多模色散〕。
15、光纤面板按传像性能分为〔普通OFP〕、〔变放大率的锥形OFP〕和〔传递倒像的扭像器〕。
16、光纤的数值孔径表达式为，它是光纤的一个根本参数、它反映了光纤的〔集光〕能力，决定了能被传播的光束的半孔径角17、真空光电器件是基于〔外光电〕效应的光电探测器，他的构造特点是有一个〔真空管〕，其他元件都置于〔真空管〕。
光电探测考试知识点总结
入射光斑重心位置敏感的光电器件。
即当入射光斑落在器件感光面的不同位置时，PSD将对应输出不同的电信号。
通过对此输出电信号的处理，即可确定入射光斑在PSD的位置。
入射光的强度和尺寸大小对PSD的位置输出信号均无关。
PSD的位置输出只与入射光的“重心”位置有关。
PSD可分为一维PSD和二维PSD。
一维PSD可以测定光点的一维位置坐标，二维PSD可测光点的平面位置坐标。
由于PSD是分割型元件，对光斑的形状无严格的要求，光敏面上无象限分隔线，所以对光斑位置可进行连续测量从而获得连续的坐标信号。
第1章 光电检测技术中的基础知识
（2）空穴扩散电流密度
J
pD
qD
d ( p )
p
dx
Dn和Dp是电子和空穴的扩散系数,式中负号表示空穴扩 散方向由高浓度向低浓度运动。
2、漂移运动
漂移运动是在电场作用下，除了热运动之外获得的 附加运动。 如在外加电场的作用下，电子的电流密度：
（2） 发光强度Iv：点光源单位立体角内所发出的光 通量，称为光源在该方向上的发光强度。
I v d v / d
单位：cd ，是国际单位制中七个基本单位之一。 1cd是指光源在给定方向上发出波长为555nm的单 色辐射，且其辐射强度是1/683W/sr。
意义：描述光源发出的光通量在空间一定范围内的分布 值。
cd,lm/sr
nt, cd/m2 lx,lm/m2 lx,lm/m2
I d / d
L d / d dA cos
2
＝ dI / dA cos
辐射出射度 Wm-2 辐射照度 Wm-2
M d / dA
E d / dA
辐射度学与光度学的比较 1、两者的相同点： ①光度量和辐射度量的定义、定义方程是
3、非平衡载流子的产生 产生非平衡载流子的方式：光照、电注入或其他能 量传递方式。 如：光照产生非平衡载流子的过程，如图所示：
n
光照
p
在一般情况下，注入的非平衡载流子浓度比平衡时的多数载流子浓度 小很多，如n型材料，△n≤n0, △p≤n0,满足这个条件称小注入。
4、非平衡少数载流子寿命
有光等外界影响发生时，载流子产生率大于复合率，并最 终平衡；光等外界因素消除时，复合率大于产生率，并最后 趋于平衡。 当给半导体材料去掉外界条件（停止光照）时，由于净复 合的作用，非平衡载流子会逐渐衰减以致消失，最后载流子 浓度恢复到平衡状态时的值。但非平衡载流子不是立刻消失， 而是有一个过程，即他们在导带和价带上有一定的生存时间。 这些非平衡少数载流子在半导体内平均存在的时间称为非平 衡载流子的寿命，简称少子寿命， 用τ 表示。非平衡少数 载流子寿命的衰减规律成指数衰减
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考试高分笔记基本常识：AE ΦP I S 光照度受光面积光通量输入光功率输出信号光电流电流灵敏度光通量-lm ；照度-lx ；亮度-sb ；光强-cd光敏电阻-正偏，光电二极管-反偏，光电池-没有外加偏置(这里偏置可以理解为器件之外有没有添加电源，)重点简录：1、P33,量子效率，6’量子效率hvP e I //的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数2、P52(5)，由禁带宽度E g 计算长波限λgg E hcλλc ，νE h ν长波限理论值小于实际值原因：1在实际中短波更易被吸收。
2随温度的升高而向短波方向移动3、P52(6)，光敏电阻，10’光电导灵敏度E G S gd p G G G (亮电导= 光电导+暗电导)4、P75，光电二极管，10’Lb e )G -U (U ΦS GU U G 0max 000)(产生的总电流= 暗电流+ 光电流)5、P89，放大倍数，10~12’K P I I A 阴极电流阳极电流n )(εεAhve /详尽考点：Chapter 2电致发光即场致发光，顾名思义，它是固体发光材料在电场激发下发光的一种现象，是将电能直接转化为光能的过程。
具体过程：物质中的原子受到电子轰击，使原子中的电子获得动能，由低能态跃迁到高能态；当它由受激状态回复到正常状态时，就会发出辐射。
知辐射通量求光通量：光通量= 视见函数*辐射通量*Km (Km 为光视效能，Km=683 lm/W)例题：光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm 、1mW 的辐射光，其光通量为0.2782 lm (计算式：0.40730 x 683 lm/W x 1 mW)LED 发光机理P22 (就是电致发光)当给发光二极管的P －N 结加正向电压时，外加电场将削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强。
由于电子迁移率总是远大于空穴的迁移率，因此电子由N 区扩散到P 区是载流子扩散运动的主体。
当导带中的电子与价带中的空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级；电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来，产生电致发光现象。
外光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。
向外发射的电子叫做光电子。
基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等内光电效应：实际影响的是电压或电导，如光电池，光电二极管Chapter 3P33,量子效率，6’★量子效率hvP e I //的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数e I /—单位时间内被光子激励的光电子数(电流I 是单位时间的电荷量)hv P /—单位时间内入射到探测器表面的光子数(功率P 是单位时间的能量) —光电转换因子，上式即为光电转换定律。
PP hv e I Pe Ihv)/(噪声等效功率NEP(Noise Equal Power)：当输出信号电流跟噪声一样大时对应的入射光功率。
NEP 总是越小越好(你可以这么想，噪声是越小越好的，所以‘噪声’‘等效’功率也一样。
)。
NEP = N S N S /I I P /U U P(S 表示Signal(信号)，N 表示Noise(噪声))光电导效应：入射光强改变物质导电率的物理现象。
当光子能量大于禁带宽度(也因此有了长波限这个概念)，也就是电子有足够的钱过河(禁带)，价带中的电子跨过护城河(禁带)到了导带，留下老婆(空穴)，然后老婆空虚寂寞冷，离婚率(电导率)就增加了。
(这个是某总打的比喻~) ★由禁带宽度E g 计算长波限λgg E hcλλc ，νE h νP52(6)，光敏电阻，10’★光电导灵敏度E G S g (G 为光电导，E 为光照度，同样E 、Φ、P 可互换) ★亮电导= 光电导+暗电导，即d p G G G (可以这么记，月球本来是‘暗’的，受到‘光’照后就变亮了，成为了月‘亮’。
p 即photo(光)，d 即dim(暗)，注意这是正偏的情况。
) Chapter 4P75，光电二极管，10’知识点：★Lb e )G -U (U ΦS GU U G 0max 000)(产生的总电流= 暗电流+ 光电流。
试从几何意义上理解。
)光电灵敏度暗电导结间漏电导初始电导转折电压e S GG U )(0G L －负载电导U b －偏置电压(就是那个两杠电池符号。
也就是外加电压。
可以让光电二极管工作在反向偏置状态)Φmax －最大光通量（光通量Φ，光功率P ，光照度E 在这个问题上是等价的，题目给什么条件，就用什么来代入。
）用途：当其他条件已知，上式可用于计算初始电导G 0或转折电压U 0。
也可以求解负载电导G L 与R L .(R L =1/G L )。
另：1.当光通量改变时，只要将上式中的U 0改为ΔU ，Φmax 改为ΔΦmax 即：L b e )G -(U ΦS U G U G ΔＵΔΔΔ0(可用于计算电压改变量和电流改变量ΔU ，不要告诉我说你不知道ΔI=G L ΔU)2.最大线性输出负载线：过偏置电压和转折点M 所做直线在第一象限的部分。
也就是倾斜方向明显跟其他线段不一样的那根。
3.补充知识点：一般下标L 表示Load(负载)，下标b 表示bias(偏置，线偏振的偏也是这个bias)。
光电池U oc ，I sc ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！Chapter 5负电子亲和势：电子处于随时可以脱离的状态，用电子亲和势为负值的材料制作的光电阴极，由光子激发出的电子只要能扩散到表面就能逸出，因此灵敏度极高。
(电子亲和势指的是半导体导带底部到真空能级间的能量值，它表征材料在发生光电效应时，电子逸出材料的难易程度。
电子亲和势越小，就越容易逸出。
) P89，放大倍数，10~12’知识点：★KPI I A阴极电流阳极电流(记忆技巧：PK ，去P 的是阳极，被K 的是阴极，跟SM 是一回事) ★n)(εεA 0ε0－电子光学系统收集率ε－倍增级收集率σ－二次电子发射系数Chapter 6★电荷耦合器件分为表面沟道CCD(SCCD)和体沟道或埋沟道器件(BCCD)。
(多容易记，S 与B 的组合，S 表Surface(表面)，B 表Bury(埋))在CCD 器件中，设原有的信号电荷量为Q 0，转移到下一个电极的信号电荷量为Q 1，没有被转移的电荷量为Q ’=Q 0+Q 1。
电荷转移效率%Q Q η1001电荷转移损失率-η%Q Q'ε11000胖零：即使是零信号，势阱中也有一定量的电荷，从而减少损耗，提高转移效率。
Chapter 7直接检测(非相干检测的一种)与相干检测的区别：非相干光检测(如直接检测) 相干光检测光源非相干或相干光源相干光源原理利用光强度携带信息，将光强度转换为电信号，解调电路检出信息。
利用光的振幅、频率、相位携带信息，检测时需要用光波相干原理。
调制方法光强度调制、偏振调制光振幅调制、相位调制，频率调制特点直接检测是一种简单实用的方法测量精度（灵敏度）更高，作用距离更远直接检测系统的基本特性：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。
莫尔条纹：结构示意图简要说明：当主光栅尺随着被测物体移动，两个光栅产生变化的莫尔条纹，光电器件接收到的光强就会周期性变化。
利用x＝TN，测得波数值N即可定量计算出位移值x(T为光栅的栅距,波数是指变化的周期的个数)。
例如这样波数值N就是2.P142，相位测量，6’★例：现在测量某一段长度为386.57m的距离，相位的测量精度为0.1%，请分析现在需要选用何种测尺，每种测尺的长度为?其频率分别为?答：测尺长度为：10m和1000m。
用f=c/L就能计算出频率。
分析：国标就两把尺子，10m和1000m的，你记住就行了。
如果你还想进一步了解~那我再继续讲，这是测绘学的知识。
你拿出一把长度固定的尺子，用它去测一段距离，如果这段距离比你的尺子小，那么你的尺子就可以测量它。
如果距离比尺子大，我就得用这把尺子测量好几次。
相位测量也是一样，但是相位测量仪器很笨，它无法知道这段距离自己用尺子测量了几次，它只能读取最后一段的长度，比如我的尺子长度是10m，我得到的数就只能是0-10m之间的一个数，我用它测21m，就只能得到读数1m。
如果我的尺子精度很高，那么我只要用一把长度很大的尺子去量，总是可以量出距离。
现在我用1000m的大尺子只能量出这段距离大概是386m。
所以我又用一把10m尺去量。
10m尺的测量精度0.1%，那么10m*0.1%=1cm，也就是说可以精确到一厘米，用它测386.57m的距离可以获得数据 6.57m，结合386m和6.57m就能知道长度原来是386.57m。
P156，PSD应用，6’用PSD测量两平面的相对平行度：。