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

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10-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。因此，光敏电阻的暗电阻R D与其检测前是否被曝光有关，这个效应被称为光敏电阻的前列效应。

2.光敏电阻的主要噪声有热噪声、产生复合噪声和低频噪声。

3.在几百赫兹以内以电流噪声为主；随着频率的升高，产生复合噪声变的显著；频率很高时，以热噪声为主。

4.由CdS材料制成的光敏电阻的光谱响应很接近人眼的视觉响应；CdSe材料的光谱响较CdS 材料的光谱响应范围宽；PbS材料的光谱响应范围最宽，为0.4~2.8μm，PbS光敏电阻常用于火点探测与火灾预警系统。

第3章光生伏特器件

1.光生伏特效应是少数载流子导电的光电效应，而光电导效应是多数载流子导电的光电效应。

2.普通二极管工作在正向电压大于0.7V的情况下，而光电二极管则必须工作在0.7V以下，否则，不会产生光电效应。

3.光电二极管的噪声也包含低频噪声I nf、散粒噪声I ns和热噪声I nT等三种噪声。

4.雪崩二极管不必设置保护环。

5.太阳能硅光电池主要用做向负载提供电源。

6.测量硅光电池的主要功能是光电探测。

7.光电三极管的工作原理分为哪两个过程？光电三极管与一般半导体三极管的放大原理有何不同？

答：（1）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。

（2）不同的是一般三极管是由基极向发射结注入空穴载流子，控制发射极的扩散电流，而光电三极管是由注入到发射结的光生电流控制的。

第4章光电发射器件

1.光电发射阴极的灵敏度包括光谱灵敏度与积分灵敏度两种。

2.光电倍增管的灵敏度通常分为阴极灵敏度与阳极灵敏度。

3.光电倍增管在无辐射作用下的阳极输出电流称为暗电流，记为I D。

4.影响光电倍增管暗电流的主要因素有哪些？

答：（1）欧姆漏电

（2）热发射

（3）残余气体放电

（5）玻璃壳放电和玻璃荧光

5.光电倍增管的噪声主要由散粒噪声和负载电阻的热噪声组成。

6.在较强辐射作用下倍增管灵敏度下降的现象称为疲劳。这是暂时现象，待管子避光存放一段时间后，灵敏度将会部分或全部恢复过来。当然，过度的疲劳也可能造成永久损坏。

7.光电倍增光在正常使用的情况下，随着工作时间的积累，灵敏度也会逐渐下降，且不能恢复，将这种现象称为衰老。这是真空器件特有的正常现象。

第5章热辐射探测器件

1.热电传感器件是将入射到器件上的辐射能转化成热能，然后再把热能转化成电能的器件，

2.热交换能量的方式有三种：传导、辐射和对流。

3.为了提高热敏元件接收辐射的能力，常将热敏元件的表面进行黑化处理。

4.要提高热敏电阻的灵敏度可以采取什么措施？

答：（1）增加偏压U bb。

（2）把热敏电阻的接收面涂黑，以提高吸收率。

（3）增大热阻Rθ。

（4）选用αT大的材料，也即选取B值大的材料。

5.热释电器件的噪声主要有电阻热噪声、温度噪声和放大器噪声等。

第6章发光器件与光电耦合器件

1.激发辐射的光源被称为冷光源。

2.如何提高外部量子效率？

答：（1）用比空气折射率高且透明的物质如环氧树脂（n2=1.55）涂敷在发光二极管上。

（2）把晶体表面加工成半球形。

（3）用禁带较宽的晶体作为衬底，以减小晶体对光的吸收。

3.LED可用来制作光电开关、光电报警、光电遥控器及信息传递的光电耦合器件等。

4.将发光器件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，称为光电耦合器件。

5.光电耦合器件的特点

答：（1）具有电隔离功能

（2）信号传输方向是单向的

（3）具有抗干扰和噪声的能力