光电信号处理习题和答案
光电信息物理基础第三章作业解答
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第三章作业解答3.2 沿z 方向传播的平面波相位函数kz t t z −=ωϕ),(,而球面波kr t t z −=ωϕ),(。
证明相速度kv p ω=。
证明:相速度即等相位面的传播速度,定义式为0=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=ϕd p dt dz v ,0=ϕd ,表示求相速度的时候须保持相位值不变。
P45对于沿z 方向传播的平面波,相位函数为kz t t z −=ωϕ),(,又因为:kdz dt kz t d d −=−=ωωϕ)(所以当相位值保持不变时0=−=kdz dt d ωϕ,kdz dt =ω,相速度为kdt dz v d p ωϕ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛==0而球面波kr t t z −=ωϕ),(,径向距离为dr ,kdr dt kr t d d −=−=ωωϕ)( 所以当相位值保持不变时0=−=kdr dt d ωϕ,kdr dt =ω,相速度为kdt dr v d p ωϕ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛==03.3 设单色波电场为)()(kz t i kz t i x Ce AeE +−−−+=ωω,0==z y E E (1)解释它代表什么样的电磁波;(2)求相应的磁场H K(3)求能流密度的平均值。
解(1)该电磁波的电场强度振动方向沿x 方向,为x x E e E KK =,传播方向沿z 方向(从位相因子kz 得出)。
[]0)()(=∂+∂=∂∂=∂∂+∂∂+∂∂=⋅∇+−−−x Ce Ae x E z E y E xE E kz t i kz t i x z y x ωωK 所以它代表无源自由空间内的单色电磁波。
(2)相应的磁场z E e i E z y x e e e i E E E z y x e e e i E i H x y x zy x zy x z y x ∂∂=∂∂∂∂∂∂=∂∂∂∂∂∂=×∇=K K K K K K K K K μωμωμωμω100 111 (0=∂∂yE x ) 所以[][])()()()()()(1kz t i kz t i y kz t i kz t i y kz t i kz t i yCe Ae k e i ikCe ikAee z Ce Ae e i H +−−−+−−−+−−−−=−=∂+∂=ωωωωωωμωμωμωK K K K 磁场强度沿y 方向。
信号处理与测试技术习题及答案
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第一章习题:一、填空题1、电量分为和,如电流、电压、电场强度和电功率属于;而描述电路和波形的参数,如电阻、电容、电感、频率、相位则属于。
2、传感器输出的经过加工处理后,才能进—步输送到记录装置和分析仪器中。
3、现代科学认为,、、是物质世界的三大支柱。
4、与三大支柱相对应,现代科技形成了三大基本技术,即、、。
5、传感技术是人的的扩展和延伸;通信技术是人的的扩展和延伸;计算机技术是人的的延伸。
6、、、技术构成了信息技术的核心。
二、简答题1、举例说明信号测试系统的组成结构和系统框图。
2、举例说明传感技术与信息技术的关系。
3、分析计算机技术的发展对传感测控技术发展的作用。
4、分析说明信号检测与信号处理的相互关系。
三、参考答案(-)填空题1、电能量、电参量、电能量、电参量2、电信号、信号调理电路3、物质、能量、信息4、新材料技术、新能源技术和信息技术5、感官(视觉、触觉)功能、信息传输系统(神经系统)、信息处理器官(大脑)功能6、传感、通信和计算机第二章习题:一、填空题1、确定性信号可分为和两类。
2、信号的有效值又称为,它反映信号的。
3、概率密度函数是在域,相关函数是在域,功率谱密度是在域上描述随机信号。
4、周期信号在时域上可用、和参数来描述。
5、自相关函数和互相关函数图形的主要区别是。
6、因为正弦信号的自相关函数是同频率的,因此在随机噪声中含有时,则其自相关函数中也必然含有,这是利用自相关函数检测随机噪声中含有的根据。
7、周期信号的频谱具有以下三个特点:_________、________、_________。
8、描述周期信号的数学工具是__________;描述非周期信号的数学工具是________。
9、同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是的。
10、信号经典分析方法是和。
11、均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望,反映了信号变化的,均方值反映信号的。
12、奇函数的傅立叶级数是,偶函数的傅立叶级数是。
光电技术自测题(全)含答案
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光电技术自测题(全)含答案第一部分自测题一、多项选择题1.下列选项中的参数与接收器有关的有()A.曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度答案:AD2.光电探测器中的噪声主要包括(ABCDE )A.热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声E 温度噪声3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是(AB )A.本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E 晶格吸收二、单项选择题1.被光激发产生的电子溢出物质表面,形成真空中的电子的现象叫做()A.内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应答案:B2.当黑体的温度升高时,其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为()A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.不移动D.均有可能答案:A3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW,正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W,人眼明视觉光谱光视效率为0.24,则该激光器发出的光通量为()A.3.31lxB.1.31lxC.3.31lmD.1.31lm答案:D4.半导体()电子吸收光子能量跃迁入(),产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。
A.价带,导带B.价带,禁带C.禁带,导带D.导带,价带答案:A5.一个电阻值为1000欧姆的电阻,在室温下,工作带宽为1Hz时,热噪声均方电压为答案BA 3nVB 4nVC 5nVD 6nV6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx,该环境可能是(B)A阳光直射B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影7.已知某辐射源发出的功率为1W,该波长对应的光谱光视效率为0.5,则该辐射源辐射的光通量为(B)A 683lm B341.5lm C 1276lm D 638lm8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力,最适合的辐射度量是(D )A 辐射照度B 辐射强度C 辐射出度D 辐射亮度9. 电磁波谱中可见光的波长范围为A0.38~0.78um B 0.38~1um C 1~3um D 8~12um答案:A10. 已知一束激光功率为30mW 、波长为0.6328um ,普朗克常数S h ??=J 10626.634-则该激光束的光子流速率N 为(A )。
光电技术习题
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λ 止=
hc Eg
= 12.4 ×103电子伏 • 埃=6.63×10−34 × 3 ×108
0 ⋅ 09电子伏
0.09 ×1.6 ×10−19
= 1.38 ×10−(5米)
7. 已知某光探测器的等效噪声功率 NEP= 2 ×10−9 w,且已知光探测器的光敏面面积
Ad = 0.5cm2 ,如果测量系统的带宽 Δf = 1KHZ ,试计算此光探测器的探测率 D 和比
探测率 D* 各为多少?
解:据公式: D = 1 及D∗ = NEP
D=
1 2 ×10−9
= 5 ×108 (W −1 )
Ad ⋅ Δf 代入,并得出结果 NEP
D∗ =
0.5 ×103 2 ×10−9
1
= 1.12 ×1010 (w−1 ⋅ cm ⋅ Hz 2 )
1
答:该探测器的探测率 D 为 5 ×108 w−1 。 比探测率 D∗ 为1.12 ×1010 cm ⋅ Hz 2 ⋅ w−1
⎜⎝ 3.不变⎟⎠
⎛1.大于 ⎞
4.
本征光电导
⎜ ⎜
2.等于
⎟ ⎟
非本征光电导,这是因为从吸收跃迁的结果来看
⎜⎝ 3.小于 ⎟⎠
⎛1.本征 ⎞
⎜ ⎝
2.非本征
⎟ ⎠
光电导同时产生
⎛1.不同⎜ ⎝Fra bibliotek2.相同
⎞ ⎟ ⎠
的自由电子和空穴的结果。
⎛1.高的多 ⎞
5.
对于所有纯净的半导体材料来说,
hν
比禁带宽度
15. 已知某金属光电子发射体的逸出功 wΦ = 5eV ,波长 λ = 10μm 的中红外辐射入射
到该金属光电子发射体上,试问在这种情况下能否产生光电子发射?为什么?
光电技术综合习题解答
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SI=0.15mA/lx,电阻RL=51kΩ,三极管9014的电流放大倍率β=120,
若要求该光电变换电路在照度变化为200 lx的范围情况下,输出电 压ΔUo的变化不小于2V,问: (1)电阻RB与RC应为多少? (2)试画出电流I1、I2、IB和IC的方向. ( 3 )当背景光的照度为 10 lx 时,电流 I1为多少?输出端的电位为多少? (4) 入射光的照度为100 lx时的输出电 压又为多少?
显然,此题为多解题,可根据电路的应用特点,选择RC与RB。例 如,若对速度有要求, RC尽量小。 (3)当背景光的照度为10 lx时,电流I1为
I1= SφEV=0.15×10-3 ×10= 1.5(mA)
U0= Ubb- IC RC= (4) 入射光的照度为100 lx时的输出电压为 U0= Ubb- IC =
曲线的下方画出输出电压的波形图。
Ec 500 RL U0 400 300 200 100 0
I(μ A) 200lx 160 lx 120 lx 80 lx 40 lx 5 10 15 20 U(v)
解:此题可以用“图解法”解,
(1) 6V正弦信号的双峰值为Up~p= 17(V)
(2) RL=Δ U /Δ I =42.5( kΩ )
解:根据题目所给的已知条件和电路图,可以标定出各电流的方向。 再由电路,可找到输出电压与入射光照度的关系,即
I1RL U be I C I B RB
式中I1= SφEV, ΔI1= Sφ Δ EV, 输出电压变化量为ΔU=- ΔICRC,即
U C Rc
Sφ EV RL U be RB
Ubb
R Rb U0
DW
U bb U w 12 4 Iw 9.8(mA) Rb 820
d10光电图传应用习题课1解析
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奇偶抗晕
√ 11(P142题6.3 )DL32型面阵CCD在场逆程期间,存储区 与像敏区的驱动脉冲在进行什麽工作?图6-5中256的含 义是什麽?(PP次页图6-5)
√ 12(P142题6.9)何谓自动电子快门?它实际上改变的是 CCD器件的哪个参数?引入自动电子快门后,对面阵CCD用 于像光强分布测量,带来什麽问题?
√ 18(P156题7.3)复合滤色器(补色滤光片)型单片彩色 CCD与Bayes滤色器单片彩色CCD相比,有何性能优势?
△19(P156题7.4)描述数码相机质量的主要参数有哪些? 各有什麽意义?
√ 20(P187题8.7)为什麽CMOS像传器要采用线性-对数输 出方式?有何利弊?
√ 21(P187题8.8)CMOS、CCD像传器光谱响应特性有何同、 异?
√ 34(备用)右图图像数据采 集卡中系统的先进先出(FI FO)数据锁存器,为什麽能 取代过去图像数据采集卡中 的图像数据存储器M? (答案:因为过去采用的AT 总线数据传送速度不够高, 与ADC输出图像数据的较高 速度不匹配,必须设置M先 存好采集的数据、后一步取出到计算机。由于采用高速 PCI总线解决了M进、出数据的速度匹配问题,可以实时存 取,故用缓/锁存器即可) 35(备用)。
△ 22(P217题9.4)线阵CCD的A/D数据采集中,为什麽要 用Fc、SP做同步信号?其中,Fc的作用是什麽?SP在A/D 数据采集计算机接口电路作用如何?
△ 23(P217题9.5)如何对多个线阵CCD进行同步A/D数据 采集?
* √ 24(P217题9.6)采用RL2048DKQ作为探测器测250~ 350nm光谱,该高速低耗CCD元面积13×26μm2,光电灵敏 度为4.5V/(μj·cm-2),采用16位A/D数据采集卡(ADC700 转换器件)。探测到一条谱线的幅度为12500,谱线中心 位于1042像元上。设该CCD光积分时间为0.2s,测谱仪已 被2条已知谱线标定:一条为260nm,中心位于450元处; 另一条为340nm,中心位于1550元处。试计算光谱的辐射 出射度和光谱辐射能量和1042元对应波长为多少。
光电信号处理复习题
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光电信号处理复习参考习题—2015 1.光电探测器按探测机理分为哪两类,各有何特点? 2.分别画出主动、被动光电探测系统的结构框图,说明各部分的作用。
3.什么是噪声?噪声与干扰有何不同?光电系统有哪些噪声? 4.光电探测器有哪些噪声?各有何特点? 5.简述等效噪声带宽的意义?与系统的信号频率带宽有何不同? 6.简述放大器的En-In 噪声模型并说明意义。
7. 什么是噪声系数,证明放大器的噪声系数N F ≧1。
8. 证明最佳源电阻nn sopt I E R =。
9. 简述噪声温度的物理意义。
10. 证明Friis 公式,并说明其在低噪声电路设计中的意义。
11. 耦合网络的低噪声设计有哪些原则?12. 噪声测量与一般电压测量有何不同?13. 画出正弦波法测量系统噪声系数的框图,说明工作原理。
14. 利用集成运算放大器设计低噪声运算放大电路时,选择器件有哪些基本原则?15. 根据集成运算放大器的参数如何计算其输出噪声电压。
16. 什么是信噪比改善?与噪声系数由何不同?17. 若输入噪声密度为f 0ρρ=,计算其通过一带宽为12f f B -=、传输系数为Kv 的理想滤波器后的噪声输出电压。
18. 说明双路消噪法的工作原理与特点。
19. 画出取样积分器的原理框图,计算信噪比改善。
20. 说明相关检测原理,画出自相关检测和互相关检测的原理框图。
21. 画出典型的锁定放大器的原理框图,说明其工作原理。
22. 分析相关器的数学解及物理意义?23. 分析锁定放大器中同步积分器的数学解及物理意义。
24. 分析锁定放大器中旋转电容滤波器的数学解及物理意义。
25. 画出光子计数器的原理框图,说明其工作原理。
26. 光子计数器对光电倍增管、放大器、鉴别器、计数器性能有何要求。
27. 如何根据光功率的大小选择光电信号检测方法?28. 光电成像系统一般包括那些部分,画出结构框图并说明各部分的作用。
29. 简述CCD/CMOS 的工作原理,CCD 与CMOS 图像传感器各有什么特点?30. 面阵图像传感器的结构分为哪几种类型?各有何特点?31. 简述彩色成像原理。
光电技术与实验习题试卷答案复习资料
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光电技术与实验习题试卷答案复习资料第⼀章光辐射与光1.光电系统⼯作的电磁波波段,主动光电系统,被动光电系统光电系统⼯作的光波段(电磁波)可见光:0.38µm~0.78µm .(0.4µm~0.76µm )红外: 0.76µm~1000µm紫外:0.001 µm ~0.4µm光电系统(仪器)主动光电系统和被动光电系统。
使⽤⾃然光源的组成被动光电系统;使⽤⼈造光源的组成主动光电系统。
2、辐射度学量(辐射度单位体系)⽤能量描述光辐射能的客观物理量光度学量(光度单位体系)具有标准视觉特性的⼈眼对光辐射能的度量,具有主观性对于单⾊光: 3、维恩位移定律光谱匹配、和选探测器结合起来考虑4、已知照度,求光源的光辐射通量,或光源消耗的电功率(34页习题10)17页公式(1.3-1)和(1.3-2)5、求光源的光谱功率分布与⾊温、分布温度、相关⾊温的关系第⼆~六章光电探测器概述1、光⼦探测器与热探测器的主要区别:光电效应与热效应,对光谱响应有⽆选择性,响应的快慢哪些是光⼦探测器,哪些是热探测器?2、光⼦探测器:外光电效应内光电效应:光电导效应?代表探测器光⽣伏特效应?代表探测器3、长波限的计算:37页内光电效应公式(2.1-1)(2.1-2)(2.1-3)69页外光电效应公式(3.2—3)(3.2-4)表2-1,表2-24、光⼦探测器哪些具有内增益,哪些没有内增益。
5、光伏探测器有哪⼏种⼯作模式?⽤于信号检测有哪⼏种⼯作模式,该模式对应的伏安特性在第⼏象限,画出相应模式下的偏置电路,并标出光电流(光电动势)⽅向,负载电阻的数值⼤⼩如何选择。
光电池模式下有哪两种⽤途,负载电阻的数值⼤⼩如何选择。
6、根据伏安特性设计负载电阻,7、为什么PIN 光电⼆极管⽐PN 结光电⼆极管的频率响应要⾼?8、热探测器:热释电效应? 热释电探测器的频率特性9、由热释电探测器的频率特性怎样求热、电时间常数?170页习题210、光敏电阻和热敏电阻的区别?11、选择探测器时应考虑的主要因素有哪些?12、光电探测器的性能参数NEP 和D*的⽤途、关系? 46页公式(2.2-14)13、光电探测器响应度、灵敏度? 44页公式(2.2-1~4)14、光电探测器量⼦效率的的定义,量⼦效率与电流响应度、灵敏度之间的关系 47页公式(2.2-18)15、光电探测器的噪声有哪些,哪些可以消除,哪些不能消除第⼋章光辐射的调制调幅信号和调频信号的区别,其带宽特点(⽤某⼀频率的正弦信号对⾼频载波进⾏调制) ()()()X K X V V m e λλλ=I I R P =e e I P P h h c ηληυ==(,)0eb m M T λλ?=?()2897.8K m T m λµ=?调幅信号的频谱为调频波的频谱是由载频ω0和⽆数对边频ω0±n Ω(n=1、2、3…)组成,因此调频波占⽤频带较宽。
信号处理技术期末试题及答案汇总
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信号处理技术期末试题及答案汇总选择题1. 关于信号的采样定理,下面哪个选项是正确的?A. 采样频率必须大于信号带宽的两倍。
B. 采样频率必须大于信号带宽的一半。
C. 采样频率必须大于信号带宽。
D. 采样频率必须小于信号带宽的两倍。
答案:A解析:根据奈奎斯特采样定理,采样频率必须大于信号带宽的两倍。
2. 傅里叶变换的时间域和频率域是什么关系?A. 互为傅里叶变换。
B. 没有关系。
C. 傅里叶变换是时间域信号,频率域没有关系。
D. 傅里叶变换是频率域信号,时间域没有关系。
答案:A解析:傅里叶变换的时间域和频率域是互为傅里叶变换。
3. 下面哪个不是数字信号处理的应用?A. 语音增强。
B. 声音合成。
C. 地震勘探。
D. 通信系统。
答案:C解析:数字信号处理的应用包括语音增强、声音合成和通信系统等。
4. 在数字滤波器设计中,下面哪个表示滤波器的通带?A. 通带带宽。
B. 阻带上限。
C. 通过增益。
D. 频率响应。
答案:C解析:在数字滤波器设计中,通过增益表示滤波器的通带。
5. 关于离散时间信号的周期性,下面哪个选项是正确的?A. 任何离散时间信号都是周期信号。
B. 只有连续周期信号才有周期性。
C. 离散时间信号有可能是周期信号,也有可能不是。
D. 只有离散非周期信号才有周期性。
答案:C解析:离散时间信号有可能是周期信号,也有可能不是。
简答题1. 解释离散傅里叶变换的作用。
离散傅里叶变换是一种将时域信号变换到频域信号的方法,它将一个N点的序列变换为N个复数。
通过进行傅里叶变换,我们可以得到信号的频率特性,比如说信号的谐波成分以及它们的幅度和相位。
离散傅里叶变换在数字信号处理中有着广泛的应用,比如说在通信系统中对信号进行调制和解调。
2. 简述数字滤波器设计的步骤。
数字滤波器设计的步骤包括以下几个步骤:- 确定需求:需要通过滤波器达到哪些目的,比如说去除噪声或者增强信号。
- 选择滤波器类型:根据需求和信号的特性选择滤波器类型,比如说低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或者带阻滤波器。
光电信号处理习题答案解析
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光电信号处理习题1 光电探测器按物理原理分为哪两类,各有何特点?一类是利用各种光子效应的光子探测器,特点是入射光子直接和材料中的电子发生相互作用,即光电子效应;一类是利用温度变化效应的热探测器,特点是基于材料吸收光辐射能量以后温度升高的现象,即光热效应。
2 分别画出主动、被动光电探测系统的结构框图,说明各部分的作用。
被动式:主动式:需要有光源照射目标。
3 什么是噪声?噪声与干扰有何不同?光电探测系统有哪些噪声?光电探测器有哪些噪声? 噪声:由于元器件内微观粒子随即的无规则运动产生的有害信号,称为噪声。
不同:噪声是来自元器件内部粒子;而干扰是指其他的有害信号,有系统外部的,也可以有内部的。
光电探测系统的噪声:光子噪声,探测器噪声,电路噪声。
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。
4 等效噪声带宽表示什么意义?与系统的频率带宽有何不同?将噪声功率谱图按照面积相等变换成矩形,以最大噪声功率为高,则宽就是等效噪声带宽。
系统的频率带宽指在幅频特性曲线中高度为0.707倍峰值的两频率之差。
5 放大器的En-In 噪声模型并说明意义。
放大器的内部噪声可以用串联在输入端的零阻抗电压发生器En 和并联在输入端具有无穷大阻抗的电流发生器In 来表示。
两者相关系数为r 。
这种模型叫En-In 噪声模型。
意义:可将放大器看作无噪声,对放大器噪声的研究归结为分析En 、In 在电路中的作用。
简化了电路系统的噪声计算。
6 什么是噪声系数,证明放大器的噪声系数NF ≧1。
噪声系数:输入端信噪比与输出端信噪比的比值。
//sisi ni ni si no noso so no ni so so ni nosi P P P P P P P NF P P P P P P P P P ⋅====⎛⎫⎪⎝⎭, no ni p P NF P A =⋅ (A p 为放大器功率增益) 放大器的输出噪声功率P no 由两部分组成,一部分为P ni (信号源内阻热噪声)×A p ;另一部分为放大器本身产生的噪声在输出端呈现的噪声P n ;1no p ni n no nP A P P P P =+=+,所以噪声系数又为:11p ni n no n n ni p p ni ni p p niA P P P P P NF P A A P P A A P +===+=+ 一般情况下,实际Pn 不会为零,所以NF >1;理想情况下NF=1。
信号处理基础课后练习题含答案
![信号处理基础课后练习题含答案](https://img.taocdn.com/s3/m/0328621d59fb770bf78a6529647d27284b7337f1.png)
信号处理基础课后练习题含答案信号处理是一种重要的技术,涉及到音频、图像、视频等众多领域。
信号处理技术能够从原始信号中提取出有用的信息,帮助我们更好地理解和分析数据。
在学习信号处理时,我们必须进行实践,以加深对理论知识的理解。
下面是一些信号处理基础课后练习题及其答案。
问题1.对于给定的数字信号 $x[n] = \\{1, 2, 3, 4, 5\\}$,请计算其平均值和方差。
2.对于信号 $x(t) = 2\\sin(2\\pi f_1 t) + 3\\cos(2\\pi f_2 t +\\phi)$,请说明其频率和相位。
3.对于滤波器系统 $H(z) = \\frac{1}{1 - az^{-1}}$,请确定其系统函数的长度与阶数,说明其类型。
4.对于数字信号 $x[n] = \\{1, 2, 0, 4, 5, 1\\}$,请绘制其幅度谱和相位谱。
答案问题1数字信号 $x[n] = \\{1, 2, 3, 4, 5\\}$ 的平均值为:$$ \\mu = \\frac{1 + 2 + 3 + 4 + 5}{5} = 3 $$而方差为:$$ \\sigma^2 = \\frac{(1-3)^2 + (2-3)^2 + (3-3)^2 + (4-3)^2 + (5-3)^2}{5} = 2 $$问题2信号 $x(t) = 2\\sin(2\\pi f_1 t) + 3\\cos(2\\pi f_2 t + \\phi)$ 的频率为f1和f2,而相位为 $\\phi$。
问题3滤波器系统 $H(z) = \\frac{1}{1 - az^{-1}}$ 的系统函数长度为2,阶数为1,是一个一阶滤波器。
问题4数字信号 $x[n] = \\{1, 2, 0, 4, 5, 1\\}$ 的幅度谱和相位谱幅度谱幅度谱相位谱相位谱以上是信号处理基础课后练习题及其答案。
通过这些练习,我们可以更好地理解信号处理的基本概念和实践应用,以加深知识点的掌握。
信号处理习题及答案
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2、关于传递函数的特点,下列叙述正确的是。( B )
A.与具体的物理结构有关 B.反映系统的传输和响应特性
C.与输入有关
D.不能反映了测试系统的动态特性
3、线性度表示静态标定曲线 A.接近真值 C.正反行程的不重合
B
的程度。
B.偏离理想曲线 D. 输出比输入
4、测试装置的频响函数是装置动态特性在
A.幅值域 B.时域 C.频率域
传递函数H(s)
、 、 h(t) 频率响应函数 H(ω) 脉冲响应函数
6、输入、输出,装置的脉冲响应函数,它们三者间 的关系是 y(t)=x(t)*h(t) 。 7、测试装置在稳态下,其输出信号的变化量与其输 入信号的变化量之比值,称为 灵敏度 。 8、相同测试条件下,当输入量由小增大和由大减小 时,所得输出量最大差值称为 回程误差 。 9、一阶系统的主要特征参数有 时间常数τ 。 10.二阶系统的主要特征参数有 固有频率 n 和 阻尼比 。
四、分析计算题 1、某测试装置为一线性系统,其传递函数为:
1 H ( s) 0.005s 1
求其对周期信号 x(t ) 0.5cos10t 0.2cos(100t 45) 的稳态响应y(t)。
线性系统具有叠加性和频率保持特性。
解:已知 则: 即:
H ( s)
1 1 0.005s
相位差 ( ) 43.03
四、简答题
1、什么是线性系统的频率保持特性?有何意义? 一个系统处于线性工作范围内,当其输入是正弦信号时, 它的稳态输出一定是与输入信号同频率的正弦信号,只 是幅值与相位有所变化。若系统的输出信号含有其他频 率成分时,可以认为是外界干扰的影响或系统内部噪声
等原因所致,可采用滤波等方法予以排除。
信号处理试题及答案
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信号处理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 在数字信号处理中,离散傅里叶变换(DFT)的频域采样间隔为:A. 1/NB. NC. 1/TD. T答案:A2. 信号的傅里叶变换是将信号从时域变换到:A. 频域B. 时域C. 空间域D. 相位域答案:A3. 下列哪个不是线性时不变(LTI)系统的特性?A. 可加性B. 同态性C. 非时变性D. 因果性答案:C4. 在信号处理中,滤波器的目的是:A. 放大信号B. 衰减噪声C. 改变信号的频率D. 以上都不是答案:B5. 采样定理指出,为了无失真地重建一个连续信号,采样频率至少应为:A. 信号最高频率的两倍B. 信号最低频率的两倍C. 信号最高频率的一半D. 信号最低频率的一半答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 一个连续时间信号的拉普拉斯变换是 \( F(s) \),其逆变换是________。
答案:\( f(t) = \mathcal{L}^{-1}\{F(s)\} \)2. 信号 \( x(t) \) 通过一个理想低通滤波器后,其频谱 \( X(f) \) 被限制在 \( |f| \leq \) ________。
答案:\( \frac{B}{2} \)3. 傅里叶级数展开的系数 \( c_n \) 表示信号的 ________。
答案:\( n \) 次谐波分量4. 离散时间信号的Z变换定义为 \( X(z) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x[n] \cdot z^{-n} \),其中 \( z \) 是一个复数,\( x[n] \) 是信号的 ________。
答案:离散样本5. 一个信号的功率谱密度(PSD)是其傅里叶变换的 ________。
答案:平方的绝对值三、简答题(每题5分,共15分)1. 请简述什么是信号的频谱分析。
答案:频谱分析是一种分析信号在频域中的表现的方法,它可以帮助我们理解信号的频率成分及其分布情况。
光电信号处理习题和答案
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f I n ∆/f E n ∆/1.利用低噪声集成运算放大器设计低噪放大电路应遵循哪些原则?如何选择器件?答:要遵循的原则有:(1)“噪声匹配”原则,即源电阻满足:R s =E n /I n ,此时可以使放大器的噪声系数为最小;(2)多级放大器的噪声系数Friis 公式:从它可以看出多级放大器噪声系数的大小主要取决于第一级的噪声系数,为使总噪声系数小应该尽量减小第一级的噪声系数以及提高第一级的功率放大倍数;(3)放大电路中如果要用耦合网络,耦合网络也要满足下面的三个条件:(a )对于耦合网络中的串联阻抗元件满足:(b )对于耦合网络中的并联阻抗元件(c )为了减小电阻元件的过剩噪声,(过剩噪声是除了热噪声之外的一种由流过电阻的直流电流所引起的1/f 噪声)必须尽量减小流过电阻的电流,或降低电阻两端的直流压降。
由于每一个元件都是一个噪声源,对系统的输出噪声都有贡献,因此为了减小输出端的噪声,提高信噪比,应尽量采用简单的耦合方式, 在可能的情况下,应采用直接耦合方式,从而消除耦合网络所带来的噪声;(4)由于集成放大电路,第一级通常采用差动式放大电路,这是用来克服温漂的措施,是不适于作低噪声前放使用的,差动式的放大电路的噪声是功率增益相同的单级放大电路的2倍,因此低噪声集成放大电路的输入级从理论上说必须采用单管工作方式,并且其负载或偏置电路必须采用电阻而不宜用有源器件代替,否则会增加第一级的噪声但是有些低噪声集成运放,为了兼顾温漂指标,亦采用差动式输入级,此时一般用场效应管作为差动式输入级,因为场效应管的噪声系数在中、低频区比晶体三极管的小得多.选择器件的方法有:(1) 利用低噪声运放的NF-Rs 曲线选择运放。
(2) 利用E n 、I n 计算E ni ⎩⎨⎧<<<<nn cs n n cs I E X I E R //⎪⎩⎪⎨⎧<<<<nn cp n n cp I E X I E R //赫芝安培f I n ∆/fE n ∆/f I n ∆/许多生产厂家,只提供了噪声的谱密度函数和其单位分别为: 和 ,此时,可根据源电阻Rs 的情况,选用 和 均小的运放。
光电图像处理习题答案
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光电图像处理习题答案光电图像处理习题答案光电图像处理是一门涉及光学、电子学和计算机科学的跨学科领域,它通过对光电信号的采集、处理和分析,实现对图像的获取、增强、恢复和识别等功能。
在光电图像处理的学习过程中,习题是巩固知识和提高技能的重要途径。
下面将为大家提供一些光电图像处理习题的答案,帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
1. 图像的灰度变换是指什么?如何实现对图像的灰度变换?答:图像的灰度变换是指通过对图像的像素灰度值进行变换,改变图像的亮度和对比度等特征。
常见的灰度变换包括对数变换、幂次变换和直方图均衡化等。
对数变换可以通过以下公式实现:s = c * log(1 + r),其中s为输出图像的像素灰度值,r为输入图像的像素灰度值,c为常数。
幂次变换可以通过以下公式实现:s = c * r^γ,其中s为输出图像的像素灰度值,r为输入图像的像素灰度值,c为常数,γ为幂次。
直方图均衡化可以通过以下步骤实现:1)计算图像的直方图;2)计算直方图的累积分布函数;3)根据累积分布函数和灰度级的映射关系,对图像进行灰度变换。
2. 什么是图像滤波?常见的图像滤波方法有哪些?答:图像滤波是指通过对图像进行卷积操作,实现对图像的平滑、增强或者去噪等目的。
常见的图像滤波方法包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
均值滤波是一种简单的线性滤波方法,它通过对图像中的像素进行平均操作,实现图像的平滑。
具体操作是将一个滑动窗口放置在图像上的每一个像素位置,然后计算窗口中像素的平均值,将该平均值作为该位置像素的输出值。
中值滤波是一种非线性滤波方法,它通过对图像中的像素进行排序,选择中间值作为输出值,实现图像的去噪。
具体操作是将一个滑动窗口放置在图像上的每一个像素位置,然后将窗口中的像素进行排序,选择中间值作为该位置像素的输出值。
高斯滤波是一种基于高斯函数的线性滤波方法,它通过对图像中的像素进行加权平均操作,实现图像的平滑。
具体操作是将一个滑动窗口放置在图像上的每一个像素位置,然后根据高斯函数计算窗口中像素的加权平均值,将该加权平均值作为该位置像素的输出值。
光电技术部分习题解答(王庆有)
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T
Cθ G
6.68 10-4 24.49 10-6
27.28 s
调制的入射光辐射 Φω = 10e j2πt (mW )
选择题
1、热释电探测器本身阻抗 ,要求前置放大器的输入阻抗 。 a. 高,高; b. 高,低; c. 低,高; d. 低,低
2、热释电探测器的基本结构是一个 。 a.电阻器; b.电容器;c.恒流源;d.电压源
首先选择阳极电阻: Ra=82kΩ,计算得到最小阳极电流为
I am
Ua Ra
0.3 82 103
3.66 106 A
4.15 当用表4-4所示的光电倍增管GDB-151设计探测光谱强度 为 2×10-9lm的光谱时,若要求输出信号电压不小于0.3V,稳 定度要求高于0.1%,试设计该光电倍增管的供电电路。
解:根据输出电压的幅度要求和PMT的噪声特性,可选择阳 极电阻:Ra≥52 kΩ; 查 表:N=9; SK=20×10-6 (A/lm),
Sa=1 A/lm,(800V,电压没确定前此值参考), 计算得:Ia=Sa×ΦV=2×10-9(A)
Ra ≥ Ua/Ia=0.3×10-3/ 2×10-9=150 kΩ
2020/5/23
15
7.6 在图 7- 62 所示的光电变换电路中,若已知 3DU2 的电流 灵敏度SI=15 μA/lx,电阻 RL= 51kΩ,三极管 9014 的电流放 大倍率120,若要求该光电变换电路在照度变化为 200lx 的范 围情况下,输出电压 Uo 的变化不小于 2V,问:
(1)试画出电流I1、I2、IB和IC的方向。 (2)电阻RB与RC应为多少? (3) 当背景光的照度为 10 lx时,电流 I1
③ 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。
电子与通信技术:光电检测技术考试答案(题库版)
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电子与通信技术:光电检测技术考试答案(题库版)1、单选半导体中施主能级的位置位于()中。
A.禁带B.价带C.导带D.满带正确答案:A2、填空题真空光电器件是基于()效应的光电探测器件。
正确答案:光电发射3、(江南博哥)单选Sb-Cs材料,主要用于()变像管光阴极。
A.红外B.紫外C.可见D.X射线正确答案:B4、单选充气卤钨灯是一种()。
A.气体光源B.热光源C.冷光源D.激光光源正确答案:B5、问答题除光电变换之外有放大作用的光电探测器有哪些?其中结型器件有哪些?正确答案:1)光电三极管光电倍增管雪崩二极管2)光电三极管雪崩6、单选像管中()的出现和使用,成为了第三代像管出现的标志性部件。
A.负电子亲和势阴极;B.电子光学系统;C.微通道板MCP;D.光纤面板;正确答案:A7、单选PN结光生伏特效应()。
A.电子集中的P区B.电子集中的N区结表面C.电子集中的P区表面D.电子集中的N区表面正确答案:B8、单选光照一定,短路电流与入射光波长的关系,属光电池的()特性。
A.频率B.伏安C.光谱D.温度正确答案:C9、单选N型半导体的费米能级处于禁带()。
A.中间B.上部C.下部D.不确定.正确答案:B10、填空题使物质电导率发生变化,称为()正确答案:内光电效应11、填空题功率谱大小与频率无关的噪声称为()正确答案:白噪声12、问答题根据检查原理,光电检测的方法有哪四种?正确答案:直接作用法;差动测量法;补偿测量法;脉冲测量法。
13、名词解释响应度(或称灵敏度)正确答案:是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。
14、填空题人眼的明视觉完全由()细胞起作用。
正确答案:锥状15、单选硅光电二极管与硅光电池相比,前者比后者不正确的说法是()A.衬底掺杂浓度高;B.电阻率高;C.光敏面小;D.前者反偏后者无偏;正确答案:A16、单选属于相干光源的是()。
A.气体放电灯B.黑体辐射器C.固体激光器D.发光二极管正确答案:C17、填空题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和()方式的信息变换。
光电技术作业答案
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P33-5:
空腔处于某温度时λm=650nm,如果腔壁的温度增加, 以致总辐射本领加倍时, λm变为多少?
第二章
P62-1
对光子探测器和热探测器特性上的差别列表作一比较。
原 理
光子探测器 热探测器 晶体中的电子吸收光 材料吸收辐射温度 子能量跃迁到高能态, 升高,从而特性发 从而特性发生变化。 生变化。
第四章
P118-4
4.光电导探测器的内增益与哪些量有关?为什么说内增益系数是一个随
机变量? (1)光电导探测器的内增益G =τ0/ τd, τ0为载流子平均寿命, τd 为载流子渡越时间。 τ0=l/v,l为半导体长度,v为平均漂移速率。 (2)由于载流子平均寿命、渡越时间均为统计平均值,因此内增益也 是一个统计平均值。 主要掌握(1)
P88-7
分析电阻分压器的电压再分配效应和负载电阻的反馈效应, 怎样才能减少这些效应的影响? (1)分压电阻的电压再分配:当信号电流较大时,接近阳极的 倍增极从分压电阻链中取走的电流较大,影响了分压电阻两端 的电压:后几级电压减小,前几级电压增大,从而影响倍增系 数,产生非线性。 解决方法:减小分压电阻以提高分压电阻链电流;或用稳压管 替代后几级分压电阻;脉冲工作模式时,可在后几级分压电阻 上并联电容。 (2)负载电阻的反馈效应:信号电流较大时,负载电阻上的压 降较大,导致阳极和最后倍增极间电压减小,影响阳极对电子 的收集率,从而产生非线性。解决方法:减小负载电阻,或用 运放代替负载电阻。
(1)
光阴极 D1 D2 D3 IK
···
阳极 D11
IA ID RL
-1200V
GND
(2)
G=(0.95×δ)11×0.98=2.34×106 IK=SK×E×A=20×0.1×2×10-4μA=4×10-4μA IA=SK×G=936μA
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f I n ∆/f E n ∆/1.利用低噪声集成运算放大器设计低噪放大电路应遵循哪些原则?如何选择器件?答:要遵循的原则有:(1)“噪声匹配”原则,即源电阻满足:R s =E n /I n ,此时可以使放大器的噪声系数为最小;(2)多级放大器的噪声系数Friis 公式:从它可以看出多级放大器噪声系数的大小主要取决于第一级的噪声系数,为使总噪声系数小应该尽量减小第一级的噪声系数以及提高第一级的功率放大倍数;(3)放大电路中如果要用耦合网络,耦合网络也要满足下面的三个条件:(a )对于耦合网络中的串联阻抗元件满足:(b )对于耦合网络中的并联阻抗元件(c )为了减小电阻元件的过剩噪声,(过剩噪声是除了热噪声之外的一种由流过电阻的直流电流所引起的1/f 噪声)必须尽量减小流过电阻的电流,或降低电阻两端的直流压降。
由于每一个元件都是一个噪声源,对系统的输出噪声都有贡献,因此为了减小输出端的噪声,提高信噪比,应尽量采用简单的耦合方式, 在可能的情况下,应采用直接耦合方式,从而消除耦合网络所带来的噪声;(4)由于集成放大电路,第一级通常采用差动式放大电路,这是用来克服温漂的措施,是不适于作低噪声前放使用的,差动式的放大电路的噪声是功率增益相同的单级放大电路的2倍,因此低噪声集成放大电路的输入级从理论上说必须采用单管工作方式,并且其负载或偏置电路必须采用电阻而不宜用有源器件代替,否则会增加第一级的噪声但是有些低噪声集成运放,为了兼顾温漂指标,亦采用差动式输入级,此时一般用场效应管作为差动式输入级,因为场效应管的噪声系数在中、低频区比晶体三极管的小得多.选择器件的方法有:(1) 利用低噪声运放的NF-Rs 曲线选择运放。
(2) 利用E n 、I n 计算E ni ⎩⎨⎧<<<<nn cs n n cs I E X I E R //⎪⎩⎪⎨⎧<<<<nn cp n n cp I E X I E R //赫芝安培f I n ∆/fE n ∆/f I n ∆/许多生产厂家,只提供了噪声的谱密度函数和其单位分别为: 和 ,此时,可根据源电阻Rs 的情况,选用 和 均小的运放。
是在Rs 大的情况下, 起着比较大的作用。
根据实际计算来确定Eni 从而和Vs 比较。
再根据Psi/Pni (或Vsi/Eni )的要求来决定运放是否符合要求2. 如何测量低噪声放大器的噪声参数?画出测量原理图并说明测量方法。
答:由于噪声测量中的噪声电压往往只有µV或者nV 数量级,因此不能直接把一个高灵敏的电压表放在放大器输入端去测量,一方面是因为噪声值太小,另一方面还因为噪声实际上分布在放大器的各个部分,将其等效到输入端只是理论分析处理的结果。
因此噪声的测量都是在输出端测量。
测出的总噪声是系统内部各个噪声作用的综合结果。
可以首先测量出系统的等效输入噪声E ni ,再间接的得出其他噪声。
对等效输入噪声的测量有两种:一种是正弦波法,另一种是噪声发生器法。
正弦波测量法的原理图如下:测量步骤为:(1) 在输出端测量总输出噪声E no :去掉信号发生器和保留源阻抗Zs 的情形下进行,然后在输出端用有效值(均方根值)电压表测得E no 。
测量噪声的电压表赫芝伏特应该满足:一是要正确地响应电压的有效值。
普通电压表是响应均值的整流式仪表,用这种仪表测噪声时,由于噪声均值为零,故无法响应;二是有足够的带宽。
有的仪表如表磁式和电动式仪表,它们都能正确地响应有效值,但由于带宽窄,将使噪声电压读数减小。
一般要求仪表的带宽大于噪声带宽的10倍。
即使是这样,噪声功率增益曲线的尾部也往往被仪表带宽所限而不能通过,使得读数下降。
(2) 测量并计算从信号源到输出端的传输函数A vs (Kv ),A vs =V o /V s . 测量从信号源到输出端的传输函数Avs :用一个正弦波信号发生器Us 与源阻抗Zs 串联,然后测量输出信号V o 。
注意的是输入信号电压V s 的电平应比噪声电平高,同时在测量时要保证放大器不会处于饱和状态。
可以使输入信号加倍或者减半,如果输出信号也加倍或者减半,那么说明放大器是未饱和的,也可以和理论计算相验证。
(3) 计算出等效输入噪声计算出E ni 后再利用下面的关系式:可以得出其他噪声系数表达式:3. 比较同步累计法与取样积分法的异同点。
答:同步累计法的基本原理是:利用信号的重复性和噪声的随机性,对信号重复测量多次,使信号同相地累积起来,噪声则无法同相累积,使信噪比得到改善。
显然,测量次数越多,则信噪比的改善越明显。
取样积分法要求:①微弱周期信号的周期是已知的,这种信号一般是在主动测量中,源发出的周期性信号与被测物体作用后产生的,②被检测的微弱信号的周期和源发出的周期性信号的周期存在一定的关系,或者相等,或者存在某种函数关系。
如果我们能够很准确地对准周期信号的某一点(如图),在每个周期的这一时刻,都对信号进行取样,并把取样值保存在积分器中;经过m次取样后,如同同步累积法一样,信号得到了增强,而噪声由于随机性,相互抵消了一部分所以信号在噪声中显现出来。
如果对周期信号的每一点都这样处理,那就有可能vsn ni A E E 0=⎪⎭⎪⎬⎫++== 222222202s n n ns ni v n ni R I E E E K E E将被噪声淹没的信号恢复波形。
从两者的原理可以看出其相同的地方都是采用了一个累加过程,其中都利用了平均法消除随机噪声。
而两者不同的地方在于:取样积分分为两种:单点取样积分:只是对信号的某一点进行同步累积,从而加强信号而噪声相互消除,这称为单点取样积分;多点取样积分器,多点取样积分则可恢复原微弱信号的的波形。
同步累积法只是使信号同相地累积起来,同步积分器是在信号持续的半个周期内对信号进行积分。
而取样积分器,是对周期信号的某一点取样并累积。
4. 简述光子计数器的基本原理,说明如何根据光子计数器的要求选择光电倍增管?答:光子计数器的原理框图如下,PMT阴极接受光辐射,进行光电转换后,再经过打拿极放大,输出至阳极。
阳极产生电流脉冲并经过阳极负载输出,经过放大器信号放大后送到鉴别器,鉴别器通过设置第一鉴别电平和第二鉴别电平来减少暗电流和干扰,计数器计得信号脉冲的个数并显示出来。
光电倍增管是利用外光电效应把入射光子转变为光电信号的探测器,是光子计数器的核心部体,它将接收到的一个一个光子转变为电脉冲信号。
光子计数器是测量弱光的仪器,如果被检测光束光子速率过大,则光电倍增管不能分辨,无法计数。
因此光子计数器只能对一定光子速率以下的光子束进行计数测量。
这个速率是由光电倍增管的渡越时间离散Δτ决定的。
光电倍增管的渡越时间离散Δτ为10~20ns,因此输出电流脉冲的半宽度tw亦为10~20ns。
直列聚焦式光电倍增管的的倍增极的形状具有特定的弧形,它的这种弧形结构可形成一个聚焦电场,使前级的二次发射电子能准确地射到本倍增极的中央。
另外,还采取了一些附加措施,用以抑制空间电荷效应,光子计数器要求光电倍增管其渡越时间离散Δτ很小,渡越时间τ也较小。
为获得稳定的增益G并使阳极输出电压有最大的信噪比和窄的脉冲高度,必须设计合理的偏置电路,各倍增级电压在80~120V之间,光电倍增管一般采用阳极接地方式工作,阳极输出电流脉冲可直接耦合到一个低输入阻抗的宽频带放大器的输入端。
5.将光电探测器按原理分类,并说明各类探测器的特点。
解:光电探测器是一种将辐射能转换成电信号的器件,是光电系统的核心组成部分,光电探测器的工作原理主要基于光辐射与物质的相互作用所产生的光电效应和热电效应。
光电探测器按原理分类可分为两大类:1.利用各种光子效应即入射光子和材料中的电子发生各种直接相互作用的光子探测器。
2.利用温度变化效应的热探测器。
按是否发射电子,光电效应分为内光电效应和外光电效应,而内光电效应又包括光电导效应,光生伏特效应,光子牵引效应和光磁电效应。
热电效应包括电阻温度效应,温差电效应和热释电效应。
光子探测器的特点:它是一种波长选择性探测器,要产生光子效应,光子的能量要超过某一确定的值,即光子的波长要短于长波限。
波长长于长波限的入射辐射不能产生所需的光子效应,因而也就不能被探测出来。
另一方面.波长短于长波限的入射辐射,当功率一定时,波长愈短,光子数就愈少。
因此理论上光子探测器的响应率(即单位辐射功率所产生的光信号)应与波长成正比。
利用外光电效应即光电子发射效应的探测器称为光电子发射探测器。
光电子发射探测器主要是可见光探测器,只适用于近红外的探测,因此在红外系统中应用不多。
光电倍增管主要用于可见和紫外光辐射探测,在波长仅限于1.06μm 以内的光辐射探测。
光谱范围窄,灵敏度高,惰性小,噪声底,供电电压高,抗震性差。
光电导探测器是利用光电导效应的探测器,光电导探测器响应范围可根据器件材料不同可从可见光、近红外延伸至远红外。
光谱范围宽,测量光强范围大,灵敏度高,无极性之分,工作时必须外加偏压(偏流)。
响应速度慢,频率响应较差。
光伏探测器是利用光伏效应的探测器,实用的光伏探测器都采用本征半导体的光伏效应。
结型光伏探测器工作时可以不加偏置电压,光电池是不加偏置电压光伏探测器。
如果加上反向偏压,则入射辐射会使反向电流增加,这时观测到的光电信号是光电流。
光电二极管是加偏压工作的光伏探测器。
相对于光电导探测器,光伏探测器的有极性,响应速度快,频率响应特性较好。
热探测器对光辐射的响应和光子探测器不同。
它基于材料吸收了光辐射能量以后温度升高的现象,即光热效应。
光热效应的特点:入射光辐射与物质中的晶格相互作用,晶格因吸收光能而增加振动能量,这又引起物质的温度上升,从而导致与温度有关的材料的某些物理性质的变化。
与光电效应有本质的不同,光热效应与入射辐射的单个光子的能量没有直接关系。
因此,热效应一般与波长无关,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,即热探测器对光辐射的响应无波长选择性。
热探测器的特点:所有热探测器,在理论上对一切波长都具有相同的响应,因而是非选择性探测器。
热探测器除低温测辐射热器外一般无需致冷。
热探测器的响应速度一般较底,响应时间比光子探测器长。
热释电探测器是目前最受重视的探测器,其机械强度、响应速度都很高。
1光电探测器按物理原理分为哪两类,各有何特点?一类是利用各种光子效应的光子探测器,特点是入射光子直接和材料中的电子发生相互作用,即光电子效应;一类是利用温度变化效应的热探测器,特点是基于材料吸收光辐射能量以后温度升高的现象,即光热效应。
2分别画出主动、被动光电探测系统的结构框图,说明各部分的作用。
被动式:主动式:需要有光源照射目标。
3 什么是噪声?噪声与干扰有何不同?光电探测系统有哪些噪声?光电探测器有哪些噪声?噪声:由于元器件内微观粒子随即的无规则运动产生的有害信号,称为噪声。