光电检测技术期末试卷试题大全探析.doc

光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性 噪声特性 量子效率 线性度 工作温度） @响应特性分为电压响应度 电流响应度 光谱响应度 积分响应度 响应时间 频率响应 @噪声分类： 热噪声 散粒噪声 产生-复合噪声 1/f噪声 信噪比S/N 噪声等效功率NEP 光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学 光电子器件） 光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换 光电变换 电路处理） 光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 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著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？ （光生伏特效应 太阳能光电池和测量光电池） 激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （ 定义：激光是受激辐射的光放大 粒子数反转 光泵 谐振腔） 热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？ （电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法 差动测量法 补偿测量法 脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应 辐射热计效应 温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应 光电管 光??倍增管） 二、 名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。） 2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比） 3、光电效应 （光电效应：光照射到物体表面上使物体的电学特性发生变化。） 4、亮电流 （光敏电阻两端加电压（直流或交流）。无光照时，阻值很大，电流（暗电流）很小；光照时，光生载流子迅速增加，阻值急剧减少，在外场作用下，光生载流子沿一定方向运动，形成亮电流。） 5、光电信号的二值化处理 （将光电信号转换成“0”或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化处理。） 6、亮态前历效应 (亮态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于亮态，当照度与工作时所要达到的照度不同时，所出现的一种滞后现象) 7、热释电效应 （在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应） 8、暗电流 9、暗态前历效应 暗态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于暗态，当它突然受到光照后表现为暗态前历越长，光电流上升越慢。 三、简答 1、雪崩光电二极管的工作原理 （当光敏二极管的PN结上加相当大的反向偏压（100~200V)时，在结区产生一个很强的电场，使进入场区的光生载流子获得足够的能量，在与原子碰撞时可使原子电离，而产生新的电子—空穴对。只要电场足够强，此过程就将继续下去，使PN结内电流急剧增加，达到载流子的雪崩倍增，这种现象称为雪崩倍增效应。） 2、光生伏特效应与光电导效应的区别和联系？ （共性：同属于内光电效应。区别：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。） 什么是敏感器？敏感器与传感器的区别和联系？ （将被测非电量转换为可用非电量的器件。共性：对被测非电量进行转换。 区别：敏感器是把被测量转换为可用非电量，传感器是把被测非电量转换为电量） 发光二极管的工作原理。 （在PN结附近，N型材料中的多数载流子是电子，P型材料中的多数载流子是空穴，PN结上未加电压时构成一定的势垒，当加上正向偏压时，在外电场作用下，P区的空穴和N区的电子就向对方扩散运动，构成少数载流子的注入，从而在PN 结附近产生导带电子和价带空穴的复合。一个电子和一个空穴对每一次复合，将释放出与材料性质有关的一定复合能量，这个能量会以热能、光能、或部分热能和部分光能的形式辐射出来。 说明电子器件与热电器件的特点。 光子器件热电器件响应波长有选择性，一般有截止波长，超过该波长，器件无响应。响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感响应快，吸收辐射产生信