光電檢測填空題

第一章1-1.輻射的度量方法有兩種：一是物理（或客觀）的計(jì)量方法稱為（輻射度學(xué)）計(jì)量方法。二是（生理）（或主觀）的計(jì)量方法，是以人眼所能看到的光對大腦的刺激程度來對光進(jìn)行計(jì)量的方法，稱為光度學(xué)計(jì)量方法，以光度學(xué)基本物理量表示。1-2.單位是焦耳，以輻射形式發(fā)射、傳播或接收的能量，該物理量稱為（輻射能）。1-3.輻射源單位時間內(nèi)向所有方向以輻射形式發(fā)射的能量，單位是瓦，該物理量稱為（輻功率=輻通量）。1-4.單位是W/m2,面輻射源單位面積上的輻射通量，表示面源表面不同位置的輻射特性，這種物理量稱為（輻射出射度）。1-5.（視見函數(shù)）是由國際照明委員會根據(jù)大量觀察統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出，從數(shù)量上描述了人眼對各種波長輻射能的相對敏感度。1-6.單位為坎德拉,是7個國際單位制基本單位之一，對應(yīng)輻射度學(xué)的輻射強(qiáng)度，該物理量稱為（發(fā)光強(qiáng)度）。1-7.光通量的單位是（流明），符號記作（lm）。1-8. 1lm的光通量均勻地照射在1m2的面積上所產(chǎn)生的光照度，這種物理量的單位稱為（勒克斯），符號記作（lx）1-9.電子的共有化運(yùn)動使得處于同一能級的電子狀態(tài)發(fā)生微小的差異，由于其他原子核的吸引，形成多數(shù)新的靠得很近的能級，稱之為（能帶）1-10.允許被電子占據(jù)的能帶稱為（允帶）。1-11.允帶之間不允許被電子占據(jù)的范圍稱為（禁帶）。1-12.由施主能級激發(fā)到導(dǎo)帶中去的電子來導(dǎo)電的半導(dǎo)體，稱為（N型半導(dǎo)體）。1-13.施主能級和導(dǎo)帶底之間的能量差，稱為（施主電離能）。1-14.受主獲取電子的能量狀態(tài)，處于禁帶中價帶頂附近，稱為（受主電離能）。1-15.由受主控制材料導(dǎo)電性的半導(dǎo)體稱為（P型半導(dǎo)體）。1-16.自由空穴濃度大于自由電子濃度的半導(dǎo)體是（P）型半導(dǎo)體。1-17.半導(dǎo)體對光的吸收有五種形式，其中（本征）吸收、（雜質(zhì)）吸收可引起光電效應(yīng)；1-18.在熱平衡條件下載流子濃度不變。如果外界條件發(fā)生變化（光照、受外電場作用、溫度變化等），載流子濃度會隨之發(fā)生變化，此時系統(tǒng)的狀態(tài)為（非熱平衡態(tài)），此狀態(tài)下產(chǎn)生的載流子叫作（非平衡載流子）。1-19.使非平衡載流子濃度增加的運(yùn)動叫（產(chǎn)生）；使非平衡載流子濃度減少的運(yùn)動叫（復(fù)合）。1-20.電子和空穴在外電場作用下電子向正極、空穴向負(fù)極的運(yùn)動，稱之為（漂移）運(yùn)動。1-21.能夠完全吸收從任何角度入射的任意波長的輻射，并且可對任意方向最大限度地發(fā)射任意波長輻射的物體，稱之為（絕對黑體）。1-22.（普朗克輻射公式）給出了黑體的光譜輻出度與波長、熱力學(xué)溫度之間的關(guān)系。1-23.半導(dǎo)體受到光照時，由于吸收光子使其中的載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料的電導(dǎo)率增大，稱為（光電導(dǎo)）效應(yīng)。1-24.功率譜大小與頻率無關(guān)的噪聲稱為（白噪聲）；1-25.受光照射，使PN結(jié)產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)化為電能的效應(yīng)稱為（光生伏特）效應(yīng)。1-26.在光的作用之下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為（光電發(fā)射）效應(yīng)。1-27.吸收率小于1,但近似地為一常數(shù)n，這樣的物體稱為（灰體）。1-28.載流子熱運(yùn)動引起的電流起伏或電壓起伏，這種噪聲稱為（熱噪聲）。1-29.在某一特定波長，每秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光量子數(shù)之比稱為量子（效率）。1-30.如果投射到探測器敏感元件上的輻射功率所產(chǎn)生的輸出電壓，或電流正好等于正好等于探測器本身的噪聲電壓或電流這個輻射功率就叫做（等效噪聲功率），用符號（NEP）表示。1-31.當(dāng)探測器的敏感元件面積為單位面積，帶寬為1Hz時，單位功率的輻射所獲得的信號電壓與噪聲電壓之比稱為（比探測率=歸一化探測率=探測靈敏度）。第二章2-1.光源發(fā)出的光通量與產(chǎn)生這些光通量所需電功率之比稱為（發(fā)光效率）。2-2.在給定入1?入2范圍內(nèi)，輻射源發(fā)出的輻射通量與產(chǎn)生這些輻射通量所需電功率之比稱為（輻射效率）。2-3.光源發(fā)光時，人眼直接看光源時光源所呈現(xiàn)的顏色稱為光源的（色表）。2-4.用數(shù)字來表達(dá)演色能力的指數(shù)叫做（顯色指數(shù)）。2-5.某光源與標(biāo)準(zhǔn)光源分別照射同一物體時，人眼所產(chǎn)生的顏色類別用顯色指數(shù)來定量描述，稱為光源的（顯色性）。2-6.顯色指數(shù)的取值范圍是（0? 100 ）。2-7.輻射源所呈現(xiàn)的顏色與某一溫度時的黑體顏色相同，則將黑體的這一溫度稱為該輻射體的（色溫）。2-8.光源的色坐標(biāo)點(diǎn)與某一溫度下黑體的色坐標(biāo)點(diǎn)不相同但最接近，則該黑體的溫度就稱為該光源的（相關(guān)色溫）。2-9.輻射源在某一波長范圍內(nèi)輻射的相對光譜功率分布，與黑體在某一溫度下輻射的相對光譜功率分布一致，則該黑體的溫度就稱為該輻射源的（分布溫度）。2-10.物體因溫度較高而向周圍溫度較低的外界環(huán)境發(fā)射能量的形式稱為（熱輻射）。2-11.熱輻射與溫度有關(guān)，也稱溫度輻射；熱輻射所發(fā)射的光譜是（連續(xù)）光譜。2-12.太陽光譜相當(dāng)于（5900 ）K的黑體輻射。2-13.利用（氣體放電）原理制成的光源稱為氣體放電光源。2-14.氣體放電發(fā)光時，原子從（較高的）能級躍遷到較低的能級時，以輻射的方式釋放能量。2-15.在熱輻射光源中是原子、分子的（熱運(yùn)動）能量轉(zhuǎn)化為光輻射；而氣體放電光源是電子躍遷產(chǎn)生輻射。2-16.熱輻射光源發(fā)射連續(xù)光譜；而氣體放電光源是各原子獨(dú)立發(fā)光，發(fā)射分立的（線光譜）。2-17.固體在電場的作用下將電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光現(xiàn)象稱為（電致發(fā)光）。2-18.發(fā)光二極管是（少數(shù)）載流子在PN結(jié)區(qū)注入與復(fù)合而產(chǎn)生發(fā)光的半導(dǎo)體光源。2-19.射出的光子數(shù)與注入的電子空穴對數(shù)之比稱為發(fā)光二極管的（外量子）效率。2-20.要使發(fā)光二極管正常發(fā)光，需對其PN結(jié)兩端施以（正向）外加電壓。2-21.發(fā)光二極管發(fā)出的光，是（非相干）光，在室溫下的典型光譜寬度約為（幾十）nm。。2-22.發(fā)光二極管的發(fā)光屬于（自發(fā)）輻射。激光二極管的發(fā)光屬于（受激）輻射。第三章1、 對于結(jié)型光電器件、結(jié)的種類主要包括（PN）結(jié)、（PIN）結(jié)、和（肖特基）結(jié)。2、 反向偏壓是指P端與外電源的（低）電位相接。3、反向飽和電流是指隨著（反向偏壓）的增大，電流趨向于飽和。4、 在N型材料的PN結(jié)光伏效應(yīng)中，光生電動勢與內(nèi)建電場的方向（相反）。5、 光照下的PN結(jié)內(nèi)出現(xiàn)兩種電流，其中一種是光生電流，方向是從（P）區(qū)經(jīng)PN結(jié)流向（N）區(qū)。6、 開路電壓Uoc是指當(dāng)負(fù)載電阻（斷開）時，P端與N端的電壓。7、 光照PN結(jié)電路中短路電流是（負(fù)載）短路時流過器件的電流。8、 光電池的主要功能是在（不加偏壓）的情況下，能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號。9、 光電池按用途可分為（太陽能）光電池和（測量）光電池兩大類。10、 光電池是一個PN結(jié)，按制作材料可分為（硒）光電池、（硅）光電池、（砷化鎵）光電池和（鍺）光電池。11、 光電池的光敏面上涂有SiO2保護(hù)膜，它的主要作用是（防潮）、（防反射）和（增加入射光）；12、 硅光電池的光譜響應(yīng)范圍比鍺光電池的光譜響應(yīng)范圍（寬）；13、 要改善硅光電池的頻率響應(yīng)特性，可以（減?。┴?fù)載電阻值；14、 溫度升高時光電池的開路電壓（減?。?；溫度降低時光電池的短路電流（減小）；15、 光電池是基于（光伏）效應(yīng)而工作的；16、 硅光電二極管通常在（反向）偏置條件下工作；17、 硅光電池的光敏面積比光電二極管的光敏面積（大）；18、 光電三極管的工作有兩個過程，一是（光電變換），二是（電流放大）；19、 光電三極管有（兩）個PN結(jié)，其中起光電變換作用的是（集電）結(jié)；20、 在相同光照條件下，硅光電三極管光電流是（mA）量級，硅光電二極管光電流是（uA）量級；21、 硅光電三極管與硅光電二極管相比，光照特性線性范圍較大的是（硅光電二極管）。22、 硅光電三極管與硅光電二極管相比，受溫度影響較大的是（硅光電三極管）。23、 硅光電池、PIN型光電二極管、和雪崩光電二極管，三者中時間常數(shù)最大的是（硅光電池）。24、 將一個面較大的結(jié)型光電器件的光敏面有規(guī)律地分隔后形成一個新的器件，用于準(zhǔn)直、定位等，該器件稱為（象限探測器）。25、 PIN型光電二極管的結(jié)構(gòu)分為（三）層，P區(qū)和N區(qū)之間較厚的一層是（純凈）半導(dǎo)體。26、 象限探測器和光電位置傳感器（PSD）相比較，存在死區(qū)的是（象限探測器）。27、 PIN型光電二極管又稱快速光電二極管，這是因?yàn)樗慕Y(jié)電容（減?。?8、 光伏效應(yīng)器件中，有電流內(nèi)增益效應(yīng)的是（光電三極）管和（雪崩光電二極）管。29、 雪崩光電效應(yīng)是指，當(dāng)在光電二極管PN結(jié)上加一個相當(dāng)高的（反向）偏壓。使結(jié)區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)（電場），光生載流子在其中受到加速，在運(yùn)動中與（原子）相撞時產(chǎn)生新的（電子-空穴對），這種過程不斷重復(fù)，使結(jié)電流倍增放大。30、 紫外光電二極管的主要結(jié)構(gòu)特征是（淺結(jié)）。31、 肖特基結(jié)是由（金屬）和（半導(dǎo)體）接觸形成的。32、 半導(dǎo)體色敏器件是一個雙結(jié)光電二極管，由兩個（結(jié)深）不同的PN結(jié)構(gòu)成。33、 集成全色色敏器件是在同一塊非晶體基片上制作（三）個深淺不同的PN結(jié)。第四章1、 光電導(dǎo)效應(yīng)是當(dāng)材料受到光照后，其（電導(dǎo)率）發(fā)生變化的現(xiàn)象。光敏電阻分為兩大類，分別是（本證型）和（摻雜型）。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體均可制作光敏電阻，但是通常使用N型半導(dǎo)體材料，這是由于電子的（遷移率）比空穴大。光敏電阻的阻值在無光照時（大），有光照時（?。?。光敏電阻在一定照度下的阻值稱為（亮電阻）。光敏電阻的亮電流是（光電流）和（暗電流）之和。光照時產(chǎn)生的光生載流子在外加電場作用下，所形成的外部光電流與電子形成的內(nèi)部電流之比稱為（光電導(dǎo)增益）。光敏電阻輸出的光電流與入射光子流之比稱為光電導(dǎo)器件的（量子效率）。在某一特定波長下，光敏電阻的光電流與入射光輻射能量之間的比值稱為（光譜響應(yīng)率）。光譜響應(yīng)率隨波長的分布稱為（光譜響應(yīng)曲線）。光敏電阻的光電導(dǎo)效應(yīng)主要依賴于非平衡載流子的（漂移）運(yùn)動。光敏電阻在信號頻率高于1000Hz時，支配噪聲是（熱噪聲）。（前歷）效應(yīng)是指光敏電阻的響應(yīng)特性與工作前的歷史有關(guān)的現(xiàn)象。第五章真空光電器件是基于（外光電）效應(yīng)的光電探測器件。真空光電器件包括（光電管）、光電倍增管兩大類。能夠產(chǎn)生光電發(fā)射效應(yīng)的物體稱為（光電發(fā)射體）。光電陰極的光譜靈敏度或量子效率與波長的關(guān)系稱為（光譜響應(yīng)曲線）。光電陰極中因電子熱能大于逸出功而產(chǎn)生的發(fā)射稱為（熱電子發(fā)射）。負(fù)電子親和勢光電陰極具有量子效率（高）、光譜響應(yīng)范圍（寬）、光譜響應(yīng)率（均勻）、熱電子發(fā)射（?。┑奶攸c(diǎn)。光電管主要由（光窗）、（光電陰極）、（光電陽極）三部分構(gòu)成。光電倍增管主要由（入射窗）、（光電陰極）、（電子光學(xué)系統(tǒng)）、（電子倍增系統(tǒng)）和（光電陽極）5個部分組成。光電倍增管的英文縮寫是（PMT）。光電倍增管中電子光學(xué)系統(tǒng)的作用是（匯聚光電），并使光電子在該系統(tǒng)中的（渡越時間）盡可能相等。光電倍增管暗電流的主要部分是（熱電子發(fā)射）。減小噪聲和暗電流的常用有效方法是（降低光電倍增管的工作溫度）。光電倍增管工作時需要在陰極和陽極之間加上（500）V~（1000）V的高壓。高壓分壓電路的接地方式（陽極接地）和（陰極接地）兩種。通常采用陰極接（負(fù)）方式。微通道板的微通道是一根很細(xì)的玻璃管，它的內(nèi)壁涂有（二次發(fā)射）材料，具有（電阻）梯度，施加高電壓后內(nèi)壁產(chǎn)生（點(diǎn)位）梯度。微通道板的英文縮寫是（MCP）。第六章真空成像器件根據(jù)（管內(nèi)有無掃描機(jī)構(gòu)）分為像管和攝像管。像管的主要功能是將（不可見輻射圖像）或（微弱光圖像）變?yōu)椋梢姽猓﹫D像像管由（光電陰極）、（電子透鏡）、（熒光屏）三個基本部分構(gòu)成的。攝像管具有的三個基本功能分別是（光電變換）、（光電信息的積累和存儲）、（掃描輸出）。攝像管的工作原理是先將輸入的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成（電荷圖像），然后通過電荷的積累和存儲構(gòu)成（電位圖像），最后通過（電子束掃描）把電位圖像讀出。像管的電子光學(xué)系統(tǒng)分為（靜電）系統(tǒng)和（電磁復(fù)合）系統(tǒng)。磁場在電磁復(fù)合電子光學(xué)系統(tǒng)中的作用是改變（電子運(yùn)動方向），起到（聚焦）作用。微通道板像增強(qiáng)器屬于（第二代）像增強(qiáng)器。第三代像增強(qiáng)器的主要特點(diǎn)是使用（負(fù)電子親和勢）光電陰極。光電導(dǎo)型攝像管的結(jié)構(gòu)簡單，沒有（移像區(qū)），僅由（光導(dǎo)靶）和（電子束掃描區(qū)）兩部分構(gòu)成。電子槍是由（）、（）、（）、（）、和（）構(gòu)成。電子槍的作用是產(chǎn)生（熱電子），并使它聚焦成很細(xì)的（電子射線），按一定的軌跡（掃描）靶面。硅靶中金屬膜的作用是（ ）,稱為（信號板）;硅靶中P型島與N型襯底形成一個（PN結(jié)）。電子束在掃描到硅靶中的P型島時，P型島的PN結(jié)被置于（反）偏壓。二次電子傳導(dǎo)靶有三層，分別是（AlO）、（Al）和（KC1）,在（三）層產(chǎn)23生二次電子發(fā)射。攝像管的惰性是指（輸出信號）的變化相對于（照度）的變化有一定的滯后。攝像管的分辨率是分辨圖像中（明暗細(xì)節(jié)）的能力。第七章CCD是（ChargeCoupledDervice）的縮寫。中文譯為（電荷耦合器件）。CCD最突出的特點(diǎn)是以（電荷）做為信號。在P型襯底MOS結(jié)構(gòu)的金屬電極上施加正電壓時，接近半導(dǎo)體表面處的（空穴）被排斥，留下（受主離子）形成（耗盡區(qū)）。CCD的基本構(gòu)成是（MOS）結(jié)構(gòu)，它是利用在電極下SiO2-半導(dǎo)體界面形成的（深耗盡）層進(jìn)行工作的。信號電荷在時鐘的控制下，逐位地按順序傳輸稱為（電荷耦合）。CCD中電荷的存儲和傳輸是通過改變各電極上的（電壓）來實(shí)現(xiàn)的。CCD主要由（信號輸入）、（電荷轉(zhuǎn)移）、（信號輸出）三部分組成。CCD的電荷轉(zhuǎn)移溝道分為（表面溝道）和（體內(nèi)溝道）兩類。SCCD電荷包存儲在（半導(dǎo)體）與（絕緣體）之間的（界面），并且沿（界面）傳輸。BCCD的（電荷包）存儲在離半導(dǎo)體表面一定深度的體內(nèi)，在半導(dǎo)體內(nèi)沿一定方向傳輸SCCD的信號電荷是（少數(shù)）載流子，BCCD是（多子）器件。二相CCD具有獨(dú)特的柵極結(jié)構(gòu)，分為（厚）柵和（?。〇?，電荷存儲在（厚）柵之下。雙排傳輸結(jié)構(gòu)線陣CCD，是將（兩列CCD）移位寄存器平行地排列在（光敏區(qū)）兩側(cè)。面陣CCD有兩種基本類型，分別是（幀轉(zhuǎn)移型）秋行間轉(zhuǎn)移型）。原有的信號電荷與轉(zhuǎn)移到下一個電極下的信號電荷之比稱為（電荷轉(zhuǎn)移效率）。無光注入，也無電注入情況下CCD輸出的電流稱為（暗電流）。CCD的噪聲可歸納為（散粒噪聲）、（轉(zhuǎn)移噪聲）、 （熱噪聲）三類。SSPD的中文翻譯是（自掃描光電二極管陣列）。SSPD的電荷存儲工作方式分為三個過程，分別是（準(zhǔn)備過程）、（曝光過程）和（再充電過程）。SSPD線陣主要由三部分組成，分別是（N位完全相同的光電二極管陣列）、（N個多路開關(guān)）和（N位數(shù)字移位寄存器）。SSPD的暗電流主要由（積分暗電流）、（開關(guān)噪聲）和（熱噪聲）組成。第八章任何溫度高于絕對零度的物體都會有（紅外線）向周圍空間發(fā)射。紅外線的波長范圍在（0.78um）（1mm）之間。紅外輻射分為（近紅外）、（中紅外）、（遠(yuǎn)紅外）、（極遠(yuǎn)紅外）4個區(qū)域，所對應(yīng)的波長范圍分別是：（-2.5um）、（-6um）、（-16um）、（-1mm）。地球大氣對一些波段的紅外輻射吸收較弱，這些波段被稱為（大氣窗口）。波長的倒數(shù)稱為（波數(shù)），習(xí)慣上以（cm-1 ）為單位。波長1mm的紅外輻射換算成波數(shù)是（ 10cm-1 ）。波數(shù)1cm-1相對應(yīng)的頻率為（30）GHz。紅外探測器可分為（熱探測器）、 （光子探測器）兩大類。熱探測器的響應(yīng)率與波長（無關(guān)）。熱探測器的時間響應(yīng)（較慢）。熱敏電阻按其溫度系數(shù)可分為（ 正）、（負(fù)）、（臨界）三大類。熱電偶的工作原理是基于（熱電）效應(yīng)。自然狀態(tài)下晶體的正負(fù)電荷中心不重合，從而在晶體表面形成極化電荷，這種現(xiàn)象稱為（自發(fā)極化）。溫度變化引起鐵電體極化強(qiáng)度變化，導(dǎo)致其表面束縛電荷量發(fā)生變化的效應(yīng)稱為（熱釋電效應(yīng)）。紅外輻射入射到半導(dǎo)體材料表面，在表面產(chǎn)生的電子-空穴對受強(qiáng)磁場作用，在向內(nèi)部擴(kuò)散的同時電子、空穴各偏向一方，這種效應(yīng)稱為（光磁電效應(yīng)）。全輻射紅外測溫的原理是基于（S-T定律）。紅外攝像管是一種能夠?qū)⑽矬w的紅外輻射轉(zhuǎn)換成（電信號），經(jīng)過電子系統(tǒng)（放大）處理，再還原成光學(xué)圖像的成像裝置。紅外氣體分析儀的基本原理是根據(jù)物質(zhì)（分子吸收）特性進(jìn)行工作的。熱釋電探測器對（恒定紅外）輻射沒有響應(yīng)。大氣窗口是指地球大氣對紅外輻射（吸收）較小的波長區(qū)域。第九章光纖由（纖芯）（包層）及（外套）構(gòu)成，光線在（纖芯）內(nèi)傳播。在纖心內(nèi)沿通過光纖軸線的一個平面?zhèn)鞑サ墓饩€稱為（ ）光線。光纖按其折射率的分布情況，可以將光纖劃分為（階躍型）和（梯度型）兩種。以特定的角度射入光纖并能形成駐波的光波稱為光纖的（模）。光纖傳光的必要條件是纖心的折射率（大于）包層的（