光電技術(shù)自測(cè)題

1、光電技術(shù)自測(cè)題一填空1在光輻射能的丈量中，成立了兩套參量和單位。一套參量是，合用于整個(gè)電磁波譜；另一套參量是，合用于可見(jiàn)光波段。2發(fā)光強(qiáng)度的單位是，光通量的單位是，光照度的單位是_。3本征汲取的長(zhǎng)波限表達(dá)式為。非本征汲取有_、_、_、_等。半導(dǎo)體對(duì)光的汲取主假如。4半導(dǎo)體的光電效應(yīng)主要有、。5PN結(jié)外加正偏電壓時(shí)，耗盡區(qū)變，結(jié)電容變_；PN結(jié)外加反偏電壓時(shí)，耗盡區(qū)變，結(jié)電容變。6光子探測(cè)器輸出光電流為lp=:乞MG0，此中M指，指。hv7光電探測(cè)器噪聲主要有、8光電探測(cè)器的積分敏捷度與采納的光源相關(guān)。平常測(cè)試光子探測(cè)器的積分敏捷度，輻射源采納測(cè)試;熱探測(cè)器的積分敏捷度，輻射源采納。9激光器的基

2、本構(gòu)成包含三部分，分別為、_、。10可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍。紫外光波長(zhǎng)范圍。紅外光波長(zhǎng)范圍_。11光電倍增管是一種真空光電器件，它主要由、_、_、_和構(gòu)成。二單項(xiàng)選擇1克爾效應(yīng)屬于（）A電光效應(yīng)B磁光效應(yīng)C聲光效應(yīng)D以上都不是2海水可以視為灰體，300K的海水與同溫度的黑體比較（）A峰值輻射波長(zhǎng)同樣B發(fā)射率同樣C發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化3以下探測(cè)器最適合于作為光胸懷丈量的探測(cè)器A熱電偶B紅外光電二極管D都不可以確立（）C2CR113藍(lán)硅光電池D雜質(zhì)光電導(dǎo)探測(cè)器4硅光二極管在適合偏置時(shí)，其光電流與入射輻射通量有優(yōu)秀的線性關(guān)系，且動(dòng)向范圍較大。適合偏置是（）A恒流B自偏置C零伏偏置D反向偏置5為了描繪顯示器的每個(gè)

3、局部面元在各個(gè)方向的輻射能力，最適合的輻射胸懷是（A輻射照度B輻射亮度C輻射出度D輻射強(qiáng)度6為了探測(cè)寬度為0.5us、重復(fù)頻次為200kHz的激光脈沖信號(hào)，若要正保證證脈沖形狀，）檢測(cè)電路帶寬至少應(yīng)當(dāng)大于（）A2MHzB20MHzC200MHzD150MHz7.為了提升測(cè)輻射熱計(jì)的電壓響應(yīng)率，以下方法中不正確的選項(xiàng)是（）A將輻射熱計(jì)制冷B使敏捷面表面黑化C將輻射熱計(jì)封裝在一個(gè)真空的外殼里D采納較粗的信號(hào)導(dǎo)線8.光譜光視效率V（505nm）=0.40730，波長(zhǎng)為505nm、1mW的輻射光，其光通量為（A6831mB0.6831mC278.2ImD0.2782Im）直接探測(cè)系統(tǒng)中：（）探測(cè)器能響

4、應(yīng)光波的顛簸性質(zhì)，輸出的電信號(hào)間接表征光波的振幅、頻次、相位探測(cè)器只響應(yīng)入射至其上的均勻光功率擁有空間濾波能力擁有光譜濾波能力10以下探測(cè)器的光一電響應(yīng)時(shí)間，由少量載流子的壽命決定：（）A線性光電導(dǎo)探測(cè)器B光電二極管C光電倍增管D熱電偶和熱電堆11以下光電器件，哪一種器件正常工作時(shí)需加100-200V的高反壓（）ASi光電二極管BPIN光電二極管C雪崩光電二極管D光電三極管12相關(guān)半導(dǎo)體對(duì)光的汲取，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）半導(dǎo)體對(duì)光的汲取主假如非本征汲取本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體內(nèi)部都可能發(fā)生本征汲取產(chǎn)生本征汲取的條件是入射光子的波長(zhǎng)要大于波長(zhǎng)閾值產(chǎn)生本征汲取的條件是入射光子的頻次要小于頻次閾值1

5、3.在常溫下，熱探測(cè)器的D*108-109cmHZ2/W,而D*的極限值可達(dá)到101/21.810cm-HZ/W。實(shí)質(zhì)熱探測(cè)器的D*低于極限值的主要原由是以下要素難以忽視A熱輻射B熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流C熱傳導(dǎo)和熱輻射D以上都不是14表中列出了幾種外國(guó)硅APD的特色參數(shù)。型號(hào)光敏面電流晃的度暗電漁等救噪聲功率3W）（10百伽（A）結(jié)電容（mm）叫(pF)(glookHz)CJ0817E0.8755027C30S72E3451001011C30902E0.577(S30nin)w1.63C30902S0,5128IT1,60J6(S3Dmn)C3QP16E1.57010035（）響應(yīng)時(shí)工作電壓間（ns）

6、（V）2275-4252275-4250.05IE0-25A0.05180-202275-425依據(jù)表中數(shù)據(jù)，要探測(cè)830nm的弱光信號(hào)，最為適合的器件是（）AC30817EBC30916ECC30902EDC30902S15在相關(guān)探測(cè)系統(tǒng)中，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是（）A探測(cè)器能響應(yīng)光波的顛簸性質(zhì)，輸出的電信號(hào)間接表征光波的振幅、頻次和相位探測(cè)器只響應(yīng)入射其上的均勻光功率擁有空間濾波能力擁有光譜濾波能力16給光電探測(cè)器加適合的偏置電路，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是（）A可以擴(kuò)大探測(cè)器光譜響應(yīng)范圍B可以提升探測(cè)器敏捷度C可以降低探測(cè)器噪聲D可以提升探測(cè)器響應(yīng)速度17以下光源中哪一種光源，可作為光電探測(cè)

7、器在可見(jiàn)光區(qū)的積分敏捷度丈量標(biāo)準(zhǔn)光源：（）A氘燈B低壓汞燈C色溫2856K的白熾燈D色溫500K的黑體輻射器18關(guān)于P型半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A電子是多子B空穴是少子C能帶圖中施主能級(jí)湊近導(dǎo)帶底D能帶圖中受主能級(jí)位于價(jià)帶頂19若要檢測(cè)10-7s的光信號(hào)，最適合的光電探測(cè)器是（APIN型光電二極管B3DU型光電三極管CPN結(jié)型光電二極管D2CR11型光電池20關(guān)于光敏電阻，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是（）弱光照下，光電流與光照度有優(yōu)秀的線性關(guān)系光敏面做成蛇形，有益于提升敏捷度光敏電阻擁有前歷效應(yīng)光敏電阻光譜特色的峰值波長(zhǎng)，低溫時(shí)向短波方向挪動(dòng)21負(fù)電子親和勢(shì)陰極和正電子親和勢(shì)陰極比較有重

8、要差異，其參加發(fā)射的電子是（）A不是冷電子而是熱電子B不是熱電子而是冷電子C既是冷電子又是熱電子D既不是冷電子也不是熱電子22光電追蹤制導(dǎo)系統(tǒng)中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)遨游目標(biāo)的紅外（中紅外）和紫外探測(cè)輻射進(jìn)行探測(cè)，最為適合的探測(cè)器是（）APMT和PCBPC和PMTC熱探測(cè)器和Si-PDDSi-PD和熱探測(cè)器23關(guān)于激光二極管和發(fā)光二極管來(lái)說(shuō)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A激光二極管只好連續(xù)發(fā)光B發(fā)光二極管的單色性比激光二極管的單色性要好C激光二極管內(nèi)部沒(méi)有諧振腔D發(fā)光二極管輻射光的波長(zhǎng)決定于資料的禁帶寬度24關(guān)于N型半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A費(fèi)米能級(jí)湊近導(dǎo)帶底B空穴為多子C電子為少子D費(fèi)米能級(jí)湊近

9、于價(jià)帶頂25依據(jù)光電器件伏安特色，以下哪些器件不可以視為恒流源（）A光電二極管B光電三極管C光電倍增管D光電池26硅光電二極管適合偏置時(shí)，其光電流與入射光通量有優(yōu)秀的線性關(guān)系，且動(dòng)向范圍較大，（）適合偏置是指A恒流B自偏置C零伏偏置D反向偏置27光敏電阻的暗電導(dǎo)為2S（西門子），在200Lx的光照下亮暗電導(dǎo)之比為100：1，則光電導(dǎo)為（）A198SB202SC200SD2S28相關(guān)熱探測(cè)器，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是（）光譜響應(yīng)范圍從紅外到紫外有著同樣的響應(yīng)響應(yīng)時(shí)間為mS量級(jí)器件汲取光子能量，使此中的非傳導(dǎo)電子變成傳導(dǎo)電子各樣不同樣波長(zhǎng)的輻射關(guān)于器件的響應(yīng)都有貢獻(xiàn)CCD攝像器件的信息是靠（）儲(chǔ)蓄。

10、A載流子B電荷C電子D光子30利用光熱效應(yīng)制作的器件有（）A光電導(dǎo)探測(cè)器B光伏探測(cè)器C光磁電探測(cè)器D熱電探測(cè)元件三簡(jiǎn)答題解說(shuō)名詞：載流子、本征激發(fā)繪圖表示放大器的EnIn噪聲模型。光電倍增管檢測(cè)電路預(yù)計(jì)噪聲時(shí)，為何可以不考慮后接放大器的噪聲模型參量En和In的影響？3以三相CCD為例，說(shuō)明電荷包轉(zhuǎn)移過(guò)程中勢(shì)阱深度的調(diào)理和勢(shì)阱的耦合是怎樣實(shí)現(xiàn)的？為何光電二極管加正向電壓時(shí)表現(xiàn)不出顯然的光電效應(yīng)？5說(shuō)明叫做NEA?為何NEA資料制成的光電陰極敏捷度極高？6在理想狀況下，只考慮信號(hào)光功率惹起的散粒噪聲，非相關(guān)探測(cè)和相關(guān)探測(cè)系統(tǒng)的信噪比分別為：為何說(shuō)相關(guān)探測(cè)系統(tǒng)信噪比遠(yuǎn)高于非相關(guān)探測(cè)信噪比？分別指明可

11、見(jiàn)光譜區(qū)和中紅外光譜區(qū)的范圍。分別畫出本征半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的能帶圖，并簡(jiǎn)要解說(shuō)施主能級(jí)的形成。用光敏電阻丈量時(shí)，不宜用強(qiáng)光照耀，為何？同溫度的黑體和灰體，它們的光譜輻射特色有何同樣和相異？解說(shuō)雜質(zhì)光電導(dǎo)探測(cè)器：a常用于中遠(yuǎn)紅外探測(cè)；b平常必然在低溫條件下工作？12微通道板像加強(qiáng)器與級(jí)聯(lián)式像加強(qiáng)器比較，擁有哪些特色？為何說(shuō)微通道板像加強(qiáng)器擁有自動(dòng)防強(qiáng)光的長(zhǎng)處？13在PMT的高壓供電電路中，第一個(gè)倍增極和陽(yáng)極的電壓要比中間幾極的電壓高，為什么？在光學(xué)上對(duì)光輻射的胸懷成立哪兩套單位？它們分別合用于什么波譜范圍？熱探測(cè)器與光子探測(cè)器的工作原理、光譜響應(yīng)分別有什么不同樣？探測(cè)器的比探測(cè)率和哪些要素相關(guān)

12、？一個(gè)探測(cè)器的敏捷度很高，是否是它的比探測(cè)率就必然很高？為何光電探測(cè)器使用時(shí)要加偏置電路？繪圖說(shuō)明光伏探測(cè)器的反向偏置電路。18用金屬資料和半導(dǎo)體資料做成的測(cè)輻射熱計(jì)的電阻-溫度系數(shù)有什么差異？舉例說(shuō)明它們的應(yīng)用途合。什么是光電探測(cè)器的敏捷度？為何丈量光譜敏捷度的系一致般需要單色儀？光學(xué)調(diào)制主要有哪兩個(gè)作用？舉例說(shuō)明。21試表達(dá)半導(dǎo)體發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器在構(gòu)造上的差異，以及各自特色上的差異。四分析計(jì)算題1下表中列出了幾種外國(guó)硅APD的特色參數(shù)。盤號(hào)光轍面電流杲戚度暗電it(pF；【效嚨聲功率軸響應(yīng)時(shí)工作電壓直栓(A/W)(nA)(100kHz)屆)間ns)(V)(mmC3O9O2E0.5(

13、830nm)151.60.5128(830nmJIS1.6C3O9O2S(083OnmJC3O916E1.570100380.051BO3500.05180-2502275-425依據(jù)表中參數(shù)：(1)計(jì)算C30916E的D*值；(2)說(shuō)明工作電壓為何要達(dá)到幾百伏？假如低于或許超出工作電壓，將會(huì)出現(xiàn)什么狀況？NEP3.14x(0.15/2)=1.67xIO138xIO-15NEP/V4雪崩光電二極管是利用PN結(jié)在高反向電壓下產(chǎn)生的雪崩效應(yīng)來(lái)工作的。當(dāng)外加電壓較低時(shí)，器件沒(méi)有電流倍增現(xiàn)象；當(dāng)偏壓增添到湊近但略低于擊穿電壓UB時(shí)，器件有很大的倍增；當(dāng)偏壓連續(xù)增添超出UB此后，暗電流的雪崩電流急劇上漲

14、致使器件會(huì)發(fā)生擊穿，因此器件輸出很大的噪聲電流。2利用壓頻變換器可以產(chǎn)生調(diào)頻光信號(hào)，以以以下圖所示，圖(a)為電路原理圖，圖(b)為V/F的頻次-電壓特色曲線。若輸入U(xiǎn)i=Umsin(2二Ft),Um=0.5V,F=100Hz,求：調(diào)頻信號(hào)的帶寬。1.m-=丄一=-=57QF10077二可以正確Hlhf=5OOHz或許mf=2.B=+1)7=X.ZKHz3以以下圖為相關(guān)探測(cè)的原理表示圖。相關(guān)探測(cè)是指信號(hào)光和參照光在知足波前般配條件下在光電探測(cè)器進(jìn)步行光學(xué)混頻。探測(cè)系統(tǒng)中以光電二極管為探測(cè)器。指出波前般配條件包含哪些條件？設(shè)參照光的輻通量為r，寫出探測(cè)系統(tǒng)散粒噪聲的表達(dá)式，并指出主要的散粒噪聲源。證明：只考慮散粒噪聲，其相關(guān)探測(cè)的信噪比SNRh為式中，s為信號(hào)光的輻通量，n為量子效率，f為探測(cè)器的帶寬，hv為入射光子能量。答：波前般配條件：在光混頻器上要求信號(hào)光與本振光的偏振方向一致；必然保持信號(hào)光和本振光在空間上的角準(zhǔn)直。散粒噪聲的表達(dá)式：因?yàn)閞s,可只考慮本振光對(duì)散粒噪聲的貢獻(xiàn)。于是，探測(cè)中散粒噪聲的均方功率為f=2貿(mào)耳?4/fiv本振光對(duì)散粒噪聲為主要的散粒噪聲源外差信號(hào)電流均方功率為農(nóng)2(臂叱2HT因此，