最新光电检测与应用第五章答案

直接检测系统的基本原理是什么？为什么说直接检测又称为包络检测？

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s αα+=所谓光电直接检测是将待测光信号直接入射到光检测器光敏面上，光检测器响应于光辐射强度（幅度）而输出相应的电流或电压信号。 式中：第一项为直流项。若光检测器输出端有隔直流电容，则输出光电流只包含第二项，就是包络检测的意思。

对直接检测系统来说，如果提高输入信噪比？

答：对于光电检测系统来说，其噪声主要有三类：（1）光子噪声包括：A.信号辐射产生的噪声；B.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；温度噪声。（3）信号放大及处理电路噪声在实际的光电探测器中，由于光电转换机理不同，各种噪声的作用大小亦各不相同。若综合上述各种噪声源，其功率谱分布可用下图表示。由图可见：在频率很低时，1/f 噪声起主导作用；当频率达到中间范围频率时，产生——复合噪声比较显著；当频率较高，甚至于截至频率时，只有白噪声占主导地位，其它噪声影响很小。很明显，探测器应当工作在1/f 噪声小、产生-复合噪声为主要噪声的频段上。因此，对于直接探测系统，提高输入信噪比的措施有：（1）利用信号调制及选频技术可抑制噪声的引入白噪声的大小与电路的频带宽度成正比，因此放大器应采用带宽尽可能窄的选频放大器或锁相放大器。（2）将器件制冷，减小热发射，降低产生-复合噪声。采用半导体制冷、杜瓦瓶液态气体制冷或专用制冷机制冷。（3）采用最佳条件下的偏置电路，使信噪比（S/N ）最大。

什么是直接检测系统的量子极限？说明其物理意义。

答：当入射信号光波所引起的散粒噪声为主要噪声，

其他噪声可忽略时，此时信噪比为：()f h 2P p s

SNR ∆=νη

该式为直接检测理论上的极限信噪比。也称为直接检测系统的量子极限。量子极限检测为检测的理想状态

试根据信噪比分析具有内增益光电检测器的直接检测系统为什么存在一个最佳倍增系数。

答：当光检测器存在内增益（如：光电倍增管）时当2M 很大时，热噪声可忽略。若光电倍增管加致冷、屏蔽等措施以减小暗电流和背景噪声，则可达到散粒噪声极限。在直接检测中，光电倍增管、雪崩管的检测能力高于光电导器件，采用有内增益的检测器是直接检测系统可能趋近检测极限的唯一途径。

何谓莫尔条纹？应用几何光学原理解释，为什么说莫尔条纹测试技术具有光学放大的作用？

莫尔条纹：若两块光栅（其中一块称为主光栅，另一块称为指示光栅）互相重叠，并使它们的栅线之间形成一个较小的夹角，当光栅对之间有一相对运动时，透过光栅对看另一边的光源，就会发现有一组垂直于光栅运动方向的明暗相间的条纹移动，这就形成莫尔条纹。

比较脉冲激光测距和相位测距的技术特点。

脉冲激光测距：由激光器对被测目标发射一个光脉冲，然后接收目标反射回来的光脉冲，通过测量光脉冲往返所经过的时间来算出目标的距离。

相位测距：通过测量从测距仪器发出的连续调制光在待测距离上往返所产生

的相位移来计算待测距离。信息技术会考操作题知识点汇总

常用快捷键：Ctrl+空格：中西文输入状态切换；Ctrl+Shift ：输入法切换；Ctrl+X：剪切；Ctrl+C：复制；

Ctrl+V：粘贴；Ctrl+Z：撤消；Ctrl+A：全选

常用的键：Caps Lock：大写字母锁定键；Shift：上档键（或换档键）；Enter：回车键

Del：删除当前光标后面的字符；Backspace：退格键，用于删除光标前面的字

符；Pagedown：向下翻页；Pageup：向上翻页；

Word 操作：→

一、文字处理部分：

1、设置页面：文件→页面设置；（上下、左右页边距；纸张大小；宽度、高度）

2、文字设置：选中→右键→字体；（设置字体、大小、颜色、上标、着重号、下划线、删除线、阴文、空心、字符间距、文字效果等）。

3、段落格式：选中→右键→段落；（左右、首行等缩进、对齐方式、段间距和行间距）。

4、页眉与页脚：视图→页眉和页脚

5、分栏（首字下沉）：选中→格式→分栏（首字下沉）

6、边框和底纹：选中→格式→边框和底纹。（先颜色、线型，后边框，注意区分文字和段落）

7、插入页码：插入→页码（没要求就按默认确定）

8、分隔符：位置→插入→分隔符→分页符（分栏符、换行符）

9、替换：选中→复制→编辑→替换→查找内容（Ctrl+V）→替换为→要求→全部替换。

10、插入与修改文字内容：回车键（新建一行）、Backspace、Delete键（删除文字）

11、调整句子顺序：剪切（移动文字）、复制（变成多个）、粘贴。

12、特殊符号的插入：插入→符号（或特殊符号）输入法的小键盘：右键→标点符号等选项。

二、文本框、艺术字、图片部分：

1、插入艺术字：位置→插入→图片→艺术字。会用“艺术字”工具栏对艺术字进行编辑和

修饰。艺术字尺寸控制点和形状控制点的区别。

2、文本框的插入：位置→插入→文本框。

文本框的修饰：选中文本框边→双击→设置线条、填充色、大小、版式。

3、插入剪贴画：位置→插入→图片→剪贴画。

4、插入外部图片：位置→插入→图片→来自文件→对话框→”本地磁盘（Y）”→题目要求的文件夹→图片→插入。

5、设置方法：选中图片→双击（右键→设置图片格式）→ 颜色、大小、版式（环绕方式：嵌入型、四周型、紧密型、浮于文字上方和衬于文字下方等）。默认的环绕方式：嵌入型。

6、插入自选图形的方法。位置→插入→图片→自选图形。

7、删除各种图片：选中→delete（键盘）。(或选中图片→“编辑”→“清除”)

三、表格设置：

1、创建表格：(1)位置→表格→插入表格；

(2) 再在对话框中选定适当的行、列值(如：3行*3列)→确定。

2、插入行：(1)选中表格行→（鼠标定位在表格左边的N行处，变成斜箭头时按左键)，表

格→插入行

(2)在表格的中间或结尾插入行：把鼠标定位在此行后面的回车符前，按一

下“回车键”(或TAB键、或选“插入行”)。

3、插入列：(1) 在表格的某一列前边插入一列：选中列→表格→插入列。

(2) 在表格的最右边插入列：用鼠标选中表格最右边的回车符，表格插入列；

4、删除行或列：(1) 选定表格中指定的行或列；(2) 打开菜单“表格”，选删除行或删除列。

5、设置表格中的文字对齐方式：(如居中、垂直居中)

(1) 选中表格中的文字；（2）右键→单元格对齐方式，选“垂直居中”等。

6、合并单元格：选中要合并的单元格→右键→合并单元格。