光電成像技術(shù)玉林師范學(xué)院期末考試

1、1.簡(jiǎn)述：（1）CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)；答：  CMOS圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換原理與CCD基本相同，其光敏單元受到光照后產(chǎn)生光生電子。而信號(hào)的讀出方法卻與CCD不同，每個(gè)CMOS源像素傳感單元都有自己的緩沖放大器，而且可以被單獨(dú)選址和讀出，工作時(shí)僅需工作電壓信號(hào)，而CCD讀取信號(hào)需要多路外部驅(qū)動(dòng)。（2）在應(yīng)用上各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)，以及各自的應(yīng)用領(lǐng)域是什么？答：優(yōu)缺點(diǎn)比較：CMOS與CCD圖像傳感器相比，具有功耗低、攝像系統(tǒng) 尺寸小，可將圖像處理電路與MOS圖像傳感器集成在一個(gè)芯片上等優(yōu)點(diǎn)，但其圖像質(zhì)量（特別是低亮度環(huán)境下）與系統(tǒng)靈活性與CCD的相比相對(duì)較

2、低。靈敏度代表傳感器的光敏單元收集光子產(chǎn)生電荷信號(hào)的能力，而CCD靈敏度較CMOS高30%50%。電子-電壓轉(zhuǎn)換率表示每個(gè)信號(hào)電子轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的 大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互補(bǔ)放大器結(jié)構(gòu)，其電壓轉(zhuǎn)換率略優(yōu)于CCD。 運(yùn)用的領(lǐng)域：CMOS傳感器在低端成像系統(tǒng)中具有廣泛運(yùn)用，如數(shù)碼相機(jī)，微型和超微型攝像機(jī)。CCD在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛，如冶金部門中的各種管、線軋制過程中的尺寸測(cè)量。（3） 全球生產(chǎn)CMOS器件和CCD幾件的企業(yè)有哪些？分別位于哪些國(guó)家，并對(duì)先關(guān)企業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。2、 簡(jiǎn)要概述光電成像原理與技術(shù)各章的主要內(nèi)容，并用自己的語言陳述各章之間的聯(lián)系（文字在1000字以上）

3、。答：1.  光電成像技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展，光電成像對(duì)視見光譜域的延伸，光電成像技術(shù)的應(yīng)用范疇，光電成像器件的分類， 光電成像器件的特性。2. 人眼的視覺特性與圖像探測(cè)：人眼的視覺特性與模型，圖像探測(cè)理論與圖像探測(cè)方程，目標(biāo)的探測(cè)與識(shí)別。3. 輻射源與典型景物輻射：輻射度量及光度量，朗伯輻射體及其輻射特性，黑體輻射定律， 輻射源及其特性。4. 輻射在大氣中的傳輸：大氣的構(gòu)成，大氣消光及大氣窗口，大氣吸收和散射的計(jì)算，大氣消光對(duì)光電成像系統(tǒng)性能的影響。5. 直視型電真空成像器件成像物理：像管成像的物理過程，像管結(jié)構(gòu)類型與性能參數(shù)， 輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換，電子圖像

4、的成像理論，電子圖像的發(fā)光顯示，光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增。6. 直視型光電成像系統(tǒng)與特性分析：直視型光電成像系統(tǒng)的原理，夜視光電成像系統(tǒng)的主要部件及特性，直視型夜視成像系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，夜視系統(tǒng)的作用距離。7. 電視型電真空成像器件成像物理：電視攝像的基本原理， 攝像管的主要性能參數(shù)， 攝像管的分類， 熱釋電攝像管，電子槍簡(jiǎn)介。8.  固體成像器件成像原理及應(yīng)用： CCD的物理基礎(chǔ)與工作原理， CDD的結(jié)構(gòu)與特性，CCD成像原理，增強(qiáng)型（微光）電荷耦合成像器件，CCD的應(yīng)用，CMOS成像器件及其應(yīng)用。9. 電視型光電成像系統(tǒng)與特性

5、分析： 電視系統(tǒng)的組成與工作原理， 電視型微光成像系統(tǒng)（微光電視），成像光子計(jì)數(shù)探測(cè)系統(tǒng)。10. 紅外熱成像器件成像物理：紅外探測(cè)器的分類， 紅外探測(cè)器的工作條件與性能參數(shù)，光電導(dǎo)型紅外探測(cè)器， 光伏型紅外探測(cè)器，紅外焦平面陣列探測(cè)器， 非制冷紅外焦平面陳列探測(cè)器，量子阱紅外探測(cè)器。11. 紅外熱成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特性分析：熱成像系統(tǒng)類型與基本參數(shù)，光機(jī)掃描系統(tǒng)，制冷器工作原理與分類，信號(hào)的處理與顯示，熱成像系統(tǒng)的性能與作用距離模型，熱成像系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)，熱成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基本考慮。3、 請(qǐng)用自己的語言陳述學(xué)習(xí)光電成像原理與技術(shù)之后的收獲和感

6、受（文字在500字以上），并提出三條以上的建議。答：收獲：在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了光電成像原理與技術(shù)之后更加的深入了解了光電成像的內(nèi)部原理以及技術(shù)關(guān)鍵。再第一章中我知道了光電成像技術(shù)的發(fā)展歷史以及應(yīng)用范圍；第二章里面學(xué)習(xí)到了人眼的視覺特性是怎樣的，以人眼作為研究模型進(jìn)一步改進(jìn)我們的光電器械；第三章我學(xué)會(huì)了輻射相關(guān)的公式定律以及輻射的特性等等；感受：本課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)數(shù)理知識(shí)和方法認(rèn)識(shí)和分析各種光電成像器件工作機(jī)理的能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生對(duì)光電成像系統(tǒng)整體技術(shù)構(gòu)成的認(rèn)識(shí)，為他們走上工作崗位從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。通過對(duì)本學(xué)科新理論、新器件、新系統(tǒng)的介紹，還可以使學(xué)生了解本學(xué)科的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和

7、技術(shù)前沿。本課程的內(nèi)容亦軍亦民，與國(guó)防裝備密切相關(guān)，因此，本課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義精神和大國(guó)防意識(shí)。  課程主要介紹各類光電成像器件的基本工作原理和各種光電成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的學(xué)科和技術(shù)。課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握光電成像器件的基礎(chǔ)理論和光電成像技術(shù)的基本原理，完成知識(shí)綜合的教育和系統(tǒng)應(yīng)用的教育。課程強(qiáng)調(diào)應(yīng)用所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論和方法分析光電成像器件各環(huán)節(jié)的物理過程，理解和認(rèn)識(shí)光電成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、各子系統(tǒng)的作用，掌握光電成像技術(shù)的基本理論和思想方法等。課程注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重對(duì)學(xué)習(xí)者的能力的培養(yǎng)。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)習(xí)者掌握現(xiàn)代光電成像原理與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基

8、本技術(shù)，了解當(dāng)今廣泛使用的光電成像器件的基本工作原理，各種光電成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、結(jié)構(gòu)和性能等。同時(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的數(shù)理知識(shí)和思想方法分析和認(rèn)識(shí)光電成像的物理過程，利用理論知識(shí)指導(dǎo)和分析各種光電成像器件的工作機(jī)理以及構(gòu)成光電成像系統(tǒng)的技術(shù)途徑，掌握光電成像系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用光電成像技術(shù)解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解系統(tǒng)的概念及其所學(xué)知識(shí)與理論在工程上的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。建議：書本的理論依據(jù)充足，公式也夠完整，但是整體看來比較復(fù)雜，搞科學(xué)不一定非要都是一堆堆公式，可以試著將某些原理、現(xiàn)象、公式通過圖片的方式直觀的展示給學(xué)生，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)增加，而且要更容易理解。4、

9、簡(jiǎn)述光電成像器件將二維圖像轉(zhuǎn)換成一維電信號(hào)可通過哪些途徑實(shí)現(xiàn)？答：1.電真空型攝像管（1）內(nèi)光電變換型的光電導(dǎo)攝像器件 利用內(nèi)光電效應(yīng)將入射的光學(xué)輻射圖像變換為電信號(hào)，在視像管中，光電導(dǎo)靶既作 為光電變換器，又作為電信號(hào)存儲(chǔ)與積累器異質(zhì)結(jié) 又可分為注入型光電導(dǎo)靶、阻擋型光電導(dǎo)靶、異質(zhì)結(jié)光電導(dǎo)靶、硅二極管陣列光電 導(dǎo)靶 （2） 外光電變換型的光電發(fā)射型攝像器件 利用的是外光電效應(yīng)完成二維圖像轉(zhuǎn)換成一維電信號(hào)的 光電發(fā)射型攝像管都具有一下兩個(gè)共同點(diǎn)： A、 光電變換部分是采用光陰極把輸入的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成光電子圖像 B、 光電變換器和信號(hào)存儲(chǔ)靶是分開的。 常見的有超正析攝像管、二次電子導(dǎo)電攝像管（S

10、EC）、電子轟擊型硅靶攝像管（EBS） 2. 熱釋電攝像管 熱釋電攝像管與普通的光電導(dǎo)攝像管在結(jié)構(gòu)上類似，只是用熱釋電靶代替了光電導(dǎo)靶但是存在本質(zhì)的區(qū)別，首先熱釋電靶是利用熱釋電效應(yīng)來工作的，其次熱釋電靶是近乎完美的絕緣體，容易積累電荷而使電子束不能連續(xù)工作，為此要設(shè)法消除靶面的負(fù)電荷積累。 3. 固體成像器件CCD （1）CCD是電荷耦合器件的英文縮寫，他利用的是處于非熱平衡狀態(tài)的勢(shì)阱來進(jìn)行電荷存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移的，它是基于MOS電容器在非穩(wěn)態(tài)下工作的一種器件，為一行行緊密排列在硅襯底上的MOS電容器陣列，具有存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移信息的能力 （2）可分為表面CCD(SCCD)和埋溝CCD(BCCD) （3）且

11、它既能制成線陣CCD也能制成面陣CCD,還能和像增強(qiáng)器耦合在一起構(gòu)成圖像增強(qiáng)型CCD(ICCD),也可用光電子轟擊CCD的像敏元構(gòu)成電子轟擊型CCD(EBCCD),還可以采用延時(shí)-積分工作模式構(gòu)成TDI 4. CMOS成像器件 （1）CMOS是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的英文縮寫 （2）和CCD具有基本相同的光電轉(zhuǎn)換原理，即光敏單元受到光照后產(chǎn)生光生電子，在通過信號(hào)讀出電路將其讀出，但是CMOS的每個(gè)源像素傳感單元都有自己的緩沖放大器，而且可以唄單獨(dú)選址和讀出 5.紅外探測(cè)器 （1） 熱探測(cè)器 A、 熱探測(cè)器吸收紅外輻射后，產(chǎn)生溫升，伴隨這溫升而發(fā)生某些物理性質(zhì)的變 化，如產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)、電阻率變化

12、、自發(fā)極化強(qiáng)度變化、氣體體積和壓強(qiáng) 變化等。測(cè)量這些變化就可以測(cè)量出他們吸收的紅外輻射的能量和功率 B、 常用的有熱釋電探測(cè)器、微測(cè)輻射熱計(jì)、微測(cè)輻射熱電堆等 （2） 光子探測(cè)器 A、 某些固體受到紅外輻射照射后，其中的電子直接吸收紅外輻射而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的改變，從而導(dǎo)致該固體的某種電學(xué)參量的改變，這種性質(zhì)統(tǒng)稱為固體的光電效應(yīng)，光子探測(cè)器就是利用光電效應(yīng)制成的一種探測(cè)器 B、 常用的可以分為以下幾類：光電子發(fā)射探測(cè)器（利用的是外光電效應(yīng)）、光 電導(dǎo)探測(cè)器（利用的是內(nèi)光電效應(yīng)）、光伏探測(cè)器光磁電探測(cè)器（利用的是 光磁電效應(yīng)）、肖特基勢(shì)壘探測(cè)器、量子阱探測(cè)器等 （3） 紅外焦平面陣列探測(cè)器 由紅外

13、探測(cè)器和具有掃描功能的信號(hào)讀出器件組成的紅外焦平面陣列，是凝視型紅外熱成像系統(tǒng)的核心，紅外焦平面陣列包括光敏元件和信號(hào)處理兩個(gè)部分，可采用不同的光子探測(cè)器、信號(hào)電荷讀出器多路傳輸 可分為單片式紅外焦平面陣列、混合式紅外焦平面陣列、Z平面紅外焦平面等5、PV型光電探測(cè)器的工作機(jī)理是什么？有哪些特點(diǎn)？常用哪些材料？ 答： （1）工作機(jī)理：其基本部分是一個(gè)P-N結(jié)光電二極管。波長(zhǎng)比材料的截止波長(zhǎng)短的紅外輻射，被光電二極管吸收后將產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。如果吸收是發(fā)生在結(jié)區(qū)1，電子和空穴即強(qiáng)電場(chǎng)分開，并在電路中產(chǎn)生光電流。如果吸收是在P區(qū)或者N區(qū)到結(jié)的擴(kuò)散長(zhǎng)度區(qū)內(nèi)，光生載流子必定會(huì)首先擴(kuò)散到空間電荷區(qū)，然后

14、在那里受到電場(chǎng)作用，對(duì)外電路貢獻(xiàn)光電流。如果光電二極管是開路，則P-N結(jié)兩端出現(xiàn)開路電壓，即產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)。若在P、N兩端連接一個(gè)低電阻，則光電二極管被短路，且有短路電流流動(dòng)（反向）。（2）特點(diǎn)： 1、光伏探測(cè)器響應(yīng)速度快，有利于進(jìn)行高速探測(cè)；其器件結(jié)構(gòu)有利于排成二維陣列；探測(cè)率高。2. 提高光伏探測(cè)器的響應(yīng)度，首先要提高光生電流，即量子產(chǎn)額，其次是降低反飽和電流，即提高增量電阻。 3、光伏探測(cè)器常工作于無外加偏壓情況，此時(shí)器件功耗極低，特別適用于大規(guī)模兩維陣列。如果后接放大器的輸入阻抗高，則入射光信號(hào)通過器件電壓變化檢出信號(hào)，即為光伏模式。若后接放大器的輸入阻抗很低，則光信號(hào)通過二極管短路

15、電流變化檢出。若在器件上加一直流偏壓，能使器件工作于任何特性工作點(diǎn)，可用電容將探測(cè)器耦合到放大器上。在高頻使用時(shí)常用反偏以減小耗盡區(qū)電容和相應(yīng)的時(shí)間常數(shù)Rl*Cj。（3）材料：6、熱成像系統(tǒng)對(duì)掃描器的基本要求是什么？常用的光機(jī)掃描器有哪些？各有什么特點(diǎn)？ 答：1. 熱成像系統(tǒng)對(duì)掃描器的基本要求： 用于熱成像系統(tǒng)的掃描器大部分產(chǎn)生直線掃描光柵。對(duì)掃描器的基本要求是：掃描器轉(zhuǎn)角與光束轉(zhuǎn)角呈線性關(guān)系；掃描器掃描時(shí)對(duì)聚光系統(tǒng)像差的影響盡量?。粧呙栊矢?；掃描器尺寸盡可能小；結(jié)構(gòu)緊湊。2.常用的光機(jī)掃描器及特點(diǎn)：a擺動(dòng)平面反射鏡 擺動(dòng)平面反射鏡在一定范圍內(nèi)周期性地?cái)[動(dòng)完成掃描。根據(jù)反射光學(xué)原理，擺動(dòng)反射

16、鏡使光線產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角二倍于反射鏡的擺角，即當(dāng)反射鏡擺動(dòng)角時(shí)，反射光線偏轉(zhuǎn)2角。擺動(dòng)平面鏡是周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)有一定的慣性，所以速度不宜太高，且在告訴擺動(dòng)的情況下，視場(chǎng)邊緣變的不穩(wěn)定，要求較高的電機(jī)傳動(dòng)功率，因此，總的來說擺動(dòng)平面鏡不舍和高速掃描。b.旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓 在高速掃描的情況下，經(jīng)常采用旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓，由于鏡鼓是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故比較平穩(wěn)。旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓主要用于平行光束掃描。旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓與擺動(dòng)平面鏡工作狀態(tài)基本相同，轉(zhuǎn)角關(guān)系和像差也類似。但旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓的反射面是繞鏡鼓中心線旋轉(zhuǎn)，所以鏡面位置相對(duì)于光線產(chǎn)生位移。c.旋轉(zhuǎn)折射棱鏡掃描器 具有2（n+1）個(gè)側(cè)面(n=1,2,3,)的折射棱鏡，繞通過

17、其質(zhì)心的軸線旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)折射棱鏡掃描器，旋轉(zhuǎn)折射棱鏡只用作會(huì)聚光束掃描器。會(huì)聚光束中旋轉(zhuǎn)折射棱鏡掃描器除使焦點(diǎn)移動(dòng)外，還產(chǎn)生各種像差，但由于其運(yùn)動(dòng)平衡而連續(xù)，尺寸小，機(jī)械噪聲小，有利于提高掃描速度。此外，對(duì)物鏡系統(tǒng)消像差要求較高，增加了設(shè)計(jì)難度。d.旋轉(zhuǎn)折射光楔 旋轉(zhuǎn)折射光楔是一非常靈活的光學(xué)掃描器，一般用在平行光路中。利用一對(duì)旋轉(zhuǎn)光楔，改變其旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速可以得到許多不同的掃描圖形。7、紅外探測(cè)器的制冷器按制冷原理劃分可以分為哪幾種類型？答：特點(diǎn)：1. 杜瓦瓶：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制冷溫度穩(wěn)定，冷量充足。制冷物質(zhì)多為液氮77K。 2. 焦-湯制冷器：制冷物質(zhì)為高壓氮?dú)?。制冷部件體積小，重量輕，無運(yùn)動(dòng)

18、部件，機(jī)械噪聲小，使用方便。缺點(diǎn)：氣源可得性差，高壓氣瓶較重，對(duì)工作氣體純度要求苛刻，雜質(zhì)不能超過0.01%，否則節(jié)流孔堵塞會(huì)停止工作。 3. 斯特林制冷器：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，制冷溫度范圍寬（77K-10K），啟動(dòng)時(shí)間短，效率高，壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。缺點(diǎn)：冷頭有高速運(yùn)動(dòng)活塞，機(jī)械振動(dòng)大，容易引起器件噪聲增大，分置式可減小這一問題。 4.半導(dǎo)體制冷器：制冷能力取決于半導(dǎo)體材料的性質(zhì)和回路中電流的大小。目前一級(jí)半導(dǎo)體制冷器可產(chǎn)生60的溫差，為達(dá)到更冷，可將n個(gè)熱電偶串接起來。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，可靠性高，體積小，重量輕，無機(jī)械振動(dòng)和沖擊噪聲，維護(hù)方便，只耗電能。5. 輻射制冷

19、器：耗能極少，甚至不需要能源的被動(dòng)式制冷器，使用壽命長(zhǎng)，不需外加制冷功率，無運(yùn)動(dòng)部件，更不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、沖擊噪聲，可靠性高。缺點(diǎn)：要求衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)得到控制，保證輻射制冷式中對(duì)準(zhǔn)超低溫的宇宙空間，不允許太陽光、地球等紅外輻射直射到制冷器的輻射器上。8、成像物鏡主要分為哪幾種類型？各種類型的典型形式是怎樣的？各有什么特點(diǎn)？ 答： 光電成像系統(tǒng)用物鏡系統(tǒng)分為三類：折射系統(tǒng)、反射系統(tǒng)和折反射系統(tǒng)。（1） 光電成像系統(tǒng)中常用折射物鏡有雙高斯型和匹茲伐型。雙高斯 結(jié)構(gòu)是微光成像系統(tǒng)中大相對(duì)孔徑的基本型，由于這種結(jié)構(gòu)較容易在較寬光譜范圍內(nèi)修正像差，屬于基本對(duì)稱型結(jié)構(gòu)，使軸外像差能自動(dòng)抵消。在儀器視場(chǎng)不大的

20、情況下，可用匹茲伐型物鏡，其基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)正光焦度的雙膠透鏡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，球差和慧差校正較好，但視場(chǎng)加大時(shí)場(chǎng)曲嚴(yán)重。（2） 反射物鏡分為單反射鏡和雙反射鏡。最常見的是雙反射鏡。單 反射鏡分為球面鏡喝非球面鏡（拋物面、橢球面和雙曲面鏡）系統(tǒng)。球面反射鏡和拋物面反射鏡可單獨(dú)使用，橢球面和雙曲面反射鏡由于其光學(xué)焦點(diǎn)和幾何焦點(diǎn)不重合，慧差大，像質(zhì)欠佳，通常和其他反射鏡組合成雙反射鏡系統(tǒng)。 （3） 把反射鏡的主鏡和次鏡都采用球面鏡，而用加入補(bǔ)償透鏡的方 法校正球面鏡的球差，構(gòu)成折反射物鏡系統(tǒng)。折反射物鏡可實(shí)現(xiàn)大口徑長(zhǎng)焦距，常用的折反射物鏡有施密特系統(tǒng)、曼金折反射鏡、包沃斯-馬克蘇托夫系統(tǒng)以及包沃斯-卡塞格

21、倫系統(tǒng)。9、象管直流高壓電源有什么特點(diǎn)？主要包括哪些部分？答：（1）提供穩(wěn)定的直流高壓，使像管工作時(shí)保持合適的輸出亮度； （2）性能穩(wěn)定，在高低溫環(huán)境下保證儀器正常工作； （3）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)亮度控制（ABC）功能； （4）對(duì)于選通系統(tǒng)，應(yīng)提供選通周期、脈寬以及延時(shí)可調(diào)的選通電壓； （5）對(duì)自動(dòng)快門，能夠根據(jù)像管電流自動(dòng)調(diào)整工作電壓的占空比； （6）防潮、防震、體積小、質(zhì)量輕、耗電省。 包括以下幾個(gè)部分：直流低壓電源、晶體管變換器、升壓變壓器、倍壓整流電路以及穩(wěn)壓電路.10、常用的光機(jī)掃描方案有哪些？特點(diǎn)如何？ 答：1.物方掃描：掃描器位于聚光光學(xué)系統(tǒng)之前或置于無焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)壓縮的平行光路中。由于掃描

22、器在平行光路中工作，故稱平行光束掃描。 2.相仿掃描：掃描器位于聚光光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器之間的光路中，對(duì)像方光束進(jìn)行掃描。對(duì)于掃描器在會(huì)聚光路中工作，故稱會(huì)聚光束掃描。 特點(diǎn)：11.、 試簡(jiǎn)述黑體輻射的幾個(gè)定律，并討論其物理意義，寫出表達(dá)式及其試中字母的含義。答：1. 普朗克公式：第一輻射常數(shù)c1=2hc2=3.7148*10 -16(w. ); 第二輻射常數(shù)：c2=hc/k=1.4388*10 -2 (m.k); k為波爾茲曼常數(shù)；c為光速；M。為波長(zhǎng)；公式描述了黑體輻射的光譜分規(guī)律，是黑體理論的基礎(chǔ)。2. 斯蒂芬-波爾滋蔓公式：M。（T）=（0）M。（T) d=c14 /15(c2)4 *T4

23、=T4或M。（,T)=T4。=c14/15(c2)4=5.669*10 -8 (w.m -2.k -4)稱為斯蒂芬-波爾滋蔓常數(shù)。C1為第一輻射常數(shù)。表明黑體在單位面積上單位時(shí)間內(nèi)輻射的總能量與黑體溫度T的四次方成正比。 3. 維恩位移定律： 峰值波長(zhǎng) (m.k)常數(shù)b=C2/4.9651=2898(m.k) C2為第二輻射常數(shù)；他表示當(dāng)黑體的溫度升高時(shí)，其光譜輻射的峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。 4. 最大輻射定律： M om為最大輻射出射度；B=C1b-5 / (e c2/b - 1)=1.2862* 10 -11(w.m -2.m -1.k -5)一定溫度下，黑體最大輻射出射度與溫度的五次方成

24、正比。12、光電發(fā)射為什么會(huì)存在極限電流密度？試分析并導(dǎo)出連續(xù)工作條件下和脈沖工作條件下的極限電流密度表達(dá)式。答：（1）在工作狀態(tài)下，像管維持光電發(fā)射要依賴于光陰極的真空界面有向內(nèi)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，這一電場(chǎng)是由電子光學(xué)系統(tǒng)提供的。光陰極的光電發(fā)射將產(chǎn)生空間電荷，此空間電荷所形成的附加電場(chǎng)與電子光學(xué)系統(tǒng)的電場(chǎng)方向相反。隨著光電發(fā)射電流密度的增大，空間電荷的電場(chǎng)會(huì)增加到足以抵消電子光學(xué)系統(tǒng)所提供的電場(chǎng)。如果忽略光電子的初速度，當(dāng)光陰極畫的法向場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)，光電發(fā)射就要受到限制，這時(shí)像管的光電發(fā)射將呈飽和狀態(tài)。這一電流密度稱之為光電發(fā)射的極限電流密度。 （2）159···

25、83;160頁13、LED光源和LD光源的英文全稱是什么？中文全稱是什么？本質(zhì)區(qū)別是什么？哪個(gè)光源的相干性好？ 答：LD的英文全稱為：LD light source , 中文全稱：半導(dǎo)體激光二極管區(qū)別：1.LED是利用注入有源區(qū)的載流子自發(fā)輻射復(fù)合發(fā)光2.LD是受激輻射復(fù)合發(fā)光3.結(jié)構(gòu)上的差別：LD有光學(xué)諧振腔，使產(chǎn)生的光子在腔內(nèi)振蕩放大，LED沒有諧振腔。4.性能上的差別 ：LED沒有閾值特性 ,光譜密度比LD高幾個(gè)數(shù)量級(jí) , LED輸出光功率小,發(fā)散角大。Ld的相干性好，led是部分相干。14、簡(jiǎn)述像管的結(jié)構(gòu)以及像管與攝像管的區(qū)別。答：像管的結(jié)構(gòu)：光電變換部分（光電陰極）、電子學(xué)部分（電子

26、透鏡）、電光變換部分（熒光屏）。像管和攝像管的區(qū)別：像管內(nèi)部沒有掃描機(jī)構(gòu)，不能輸出電視信號(hào)，觀察者必須通過它來直接面對(duì)景物。15、 簡(jiǎn)述下列教材每一章的內(nèi)容：（1）現(xiàn)代光電子成像技術(shù)概論（第二版）向世明主編；（2）成像光學(xué)導(dǎo)論廖延彪；答：（1）第一章：光電子成像技術(shù)的意義和作用，神奇的人眼視覺及其局限性，子成像系統(tǒng)的物理功能及技術(shù)特點(diǎn)，光電子成像系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理及工作模式，光電子成像器件和顯示器件的一般原理，光電子成像技術(shù)基本科學(xué)問題探討，“成像”一詞的來源，現(xiàn)代光電子成像技術(shù)的數(shù)理含義。第2章 輻射源、目標(biāo)及大氣特性第3章 固體光電子成像器件第4章 真空光電子成像器件第5章 圖像顯示技術(shù)16、光纖面板（OFP）的傳像原理是什么？像管應(yīng)用光纖面板有什么優(yōu)點(diǎn)？答：1.光纖面板是基于光線的全反射原理進(jìn)行傳像的，由于光導(dǎo)纖維的芯料