簡(jiǎn)答題-光電檢測(cè)技術(shù)期末整理

1、崩光電二極管的工作原理（當(dāng)光的結(jié)加大的反向壓100~200V)時(shí)，在區(qū)產(chǎn)一個(gè)很強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入?yún)^(qū)的生載子獲足夠能量在原子碰撞時(shí)可使原子離而生的電—空穴對(duì)。只要電場(chǎng)足夠強(qiáng)，此過程就將繼續(xù)下去，使結(jié)內(nèi)電流急劇增加，達(dá)到載流子的雪崩倍增這種現(xiàn)象稱為雪倍增效2、光生伏效與光電效的區(qū)別聯(lián)？（共性：同屬于內(nèi)光電效應(yīng)。別光生伏特效應(yīng)是數(shù)載子導(dǎo)電的光電效而電效應(yīng)是數(shù)載流子導(dǎo)電光電效應(yīng)什么是敏感器？感器與傳感器的別和聯(lián)？（被非量轉(zhuǎn)換為用電的器。性對(duì)被測(cè)非量行換。區(qū)別敏感是被測(cè)量轉(zhuǎn)換可用電，傳感器是被測(cè)電轉(zhuǎn)換為電量發(fā)光二管的工作原理。（在結(jié)附近，材料中的多數(shù)載流子是電子P型材中的多數(shù)載流子是空穴PN結(jié)上加電時(shí)構(gòu)一定勢(shì)壘當(dāng)加正向壓時(shí)在外場(chǎng)作下P區(qū)空穴和N區(qū)的子向方散動(dòng)構(gòu)數(shù)流的入從在附近產(chǎn)生帶電子價(jià)空穴復(fù)合一個(gè)子和個(gè)空對(duì)每次復(fù)，將放出材料質(zhì)有的一復(fù)合量，這個(gè)能量會(huì)以熱、光能、或部分能和部分光能的形出子件熱器的。光子件

熱電件應(yīng)性，應(yīng)性對(duì)光器應(yīng)應(yīng)產(chǎn)要的時(shí)，到

到外的的同敏應(yīng)，為PIN型光電二極管結(jié)構(gòu)、工作原理特（的結(jié)分P導(dǎo)N型導(dǎo)的導(dǎo)用N，把的光在分作質(zhì)擴(kuò)散，在成而得PIN極管。原理很，光系光很進(jìn)入料被分而大電空穴對(duì)，而大電轉(zhuǎn)換，從使敏得以P和N很入光的很個(gè)，而生電流中分，從而大特：PIN管的特是帶，可10GHz。:于I的在，管子的出流，一多為數(shù)熱測(cè)為個(gè)？個(gè)能生電效。（一：熱測(cè)器外，一對(duì)種熱測(cè)一二：用熱測(cè)器效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電量的。二）8、電測(cè)系部分成？作用分別什么？1.光測(cè)系的構(gòu)成分能分下是一個(gè)光電測(cè)系的構(gòu)成：(4面也后際求決主目了更好獲得滿該核其媒探器手經(jīng)調(diào)制流或于采目最熟技術(shù)進(jìn)行大制放與主由子路組路任主解決個(gè)問題①微弱；②穩(wěn)6存顯示制只求值即好直經(jīng)示示9簡(jiǎn)倍管結(jié)構(gòu)組原倍管主由入窗陰倍增陽(yáng)極5組@1到陰到下極@2子撞到下極倍增更子直下極@.3經(jīng)若次倍增到達(dá)陽(yáng)極流10簡(jiǎn)結(jié)原MOS容器+輸輸端CCDCcd原由目標(biāo)像經(jīng)透焦像CCD像敏；耗盡層或距耗盡層內(nèi)生子迅速勢(shì)阱集到界面附近荷包存像敏單荷包小與強(qiáng)積比荷鐘沖下由移存器讀即ＣＣＤ極施加規(guī)律大小超閾值壓則半導(dǎo)表面深淺勢(shì)阱勢(shì)于荷其深度同步壓阱內(nèi)荷半表面最后從輸二管送11簡(jiǎn)熱偶原(seeback),//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////4648減小之距從而減載子極渡越也利提2主中子平均命小提；次運(yùn)狀態(tài)也例照和變載子壽命主減小主減載；減中減；62(a)和2(b)U010極3載載Uoc,Isc和cLEs0LOCIL所LEs0LOCIL所分從圖（b中以到過負(fù)載的電方程為：i－iDp

(

qVKT

s

(

qV/KT

（）其中S為光池的光電靈敏度為射光照I是飽和電是電池加反偏壓后現(xiàn)暗流。

(2分當(dāng)0時(shí)＝（開路曲線與壓軸交點(diǎn)的壓通常稱為光電池路時(shí)兩端的路電壓，以表由（解得：當(dāng)》Io時(shí)，(kT/q)(I/Ip

（）。（分）當(dāng)＝0即曲電軸的交點(diǎn)）時(shí)所得的電流稱為光電流短路電流，以表示，I＝Se·

（4分）從式（）（可，光池的路光流與入光照成正比而開路壓與光度的對(duì)數(shù)成正比。4.伏測(cè)的工作模分哪種？什（類依據(jù)）他的要區(qū)？10分）答光探測(cè)器的工作式為電工模式和光伏特工模，的工作模式則由外偏壓回路定。在零偏壓開路狀態(tài)，PN結(jié)型件產(chǎn)生特效應(yīng)，作原理成光伏工作模式。外回路采用反偏壓，即加端為負(fù)N端的壓。光時(shí)的大電流很；光時(shí)電變小，電流就變，且過的電流隨照度變化從看結(jié)光伏探測(cè)器與光敏電阻一樣，同樣也具有光電導(dǎo)工作模式，所以工式。主要區(qū)：件處于光工模式時(shí)，器內(nèi)遠(yuǎn)低于負(fù)電，相當(dāng)于個(gè)壓源；光式下，器件內(nèi)阻遠(yuǎn)大于負(fù)阻時(shí)相恒。述題共分）為么說光外測(cè)方式是具有測(cè)的？（分））而電流出對(duì)應(yīng)的為：中為光電探測(cè)器的負(fù)電阻。所以，這的線對(duì)。從理過的點(diǎn)看，探光的過程；外探測(cè)的電過是，而是種過，即以S為載的到以IF為電這一光的作光外探測(cè)具有一種。為這，們以探為加以述為此（和式入（3）中得到：PL>>PSM=PSM11

6301LDLD質(zhì)兩端細(xì)加磨成解面而構(gòu)成諧腔p-n內(nèi)場(chǎng)達(dá)到平衡當(dāng)加正偏壓加壓內(nèi)建場(chǎng)使荷窄載流擴(kuò)運(yùn)動(dòng)加構(gòu)載注入而p-n結(jié)附近產(chǎn)帶子價(jià)帶穴復(fù)復(fù)合產(chǎn)釋放部釋放來由于面諧腔振反饋向射輸積重輕壽長(zhǎng)率紫到均率幾到百脈沖輸達(dá)單色性He-Ne穩(wěn)2選擇基本①譜性必須滿足檢系統(tǒng)按檢任譜圍見區(qū)紫區(qū)紅譜又譜段系統(tǒng)譜范圍都選擇加滿足②為確保試系統(tǒng)正系采一過低獲得過至法正試過又會(huì)致系統(tǒng)非線性還損壞系待或會(huì)致必消而造成費(fèi)設(shè)計(jì)須需得最最適進(jìn)行正確計(jì)按計(jì)選擇③穩(wěn)性試統(tǒng)穩(wěn)性著依試來確穩(wěn)法很一采穩(wěn)供當(dāng)較采穩(wěn)供該進(jìn)行月當(dāng)進(jìn)采樣后再反控制輸④其他面試上條基；一燈絲結(jié)構(gòu)狀面積構(gòu)成燈玻形狀均勻性效空間布等等這面該據(jù)試統(tǒng)給滿足3倍管供路為負(fù)壓供正壓供兩路各采陽(yáng)地負(fù)壓供這陽(yáng)輸需隔容流般陽(yáng)極布參較這種情況須保證為屏蔽磁蔽金屬筒距離管殼至10～否則由于影相地加流噪果靠近管00005p-n2.中兩取方從載阻取U0從管兩端取U0敘兩方法特及們間聯(lián)2“路兩取方法從載阻0L如圖示另從管端取U如圖示(1)于圖示取=IR而于圖間取U=U-IR；兩路幅值等但相相；(3)兩方法適合射—N強(qiáng)化緩慢恒情況管起二管本身串聯(lián)阻實(shí)略計(jì)(2)當(dāng)管與近難取運(yùn)法測(cè)弱恒利

)1度體系中基單如何義視度系被選作本量或通而發(fā)強(qiáng)度其德拉1義發(fā)率

Hz

單色輻如給方輻射度

sr

該該方發(fā)強(qiáng)度1坎拉2度量輻射度量之間與視率聯(lián)系起來描某波單輻射通量多相單色通視同波長(zhǎng)測(cè)量與輻通量之

ve

：/瓦lm/W4說子各自特1.子單子性質(zhì)對(duì)子起作類探測(cè)吸子引原子或子部子改子大影響內(nèi)部子2.3061制兩個(gè)1本總6了評(píng)價(jià)優(yōu)同之間差異從達(dá)到根據(jù)體需正確目定了套通常積靈成譜通閾噪聲等功歸及作壓、流、及入允許圍2和給兩種概2,給兩種2,兩間進(jìn)行明)指?jìng)€(gè)產(chǎn)作類大影大小因hh普克常,與相互作情下和完同,與h大關(guān)只因積作且容易受境影值注將介種謂釋多已獲日益3請(qǐng)說InSb和阻種阻1寫敏阻主本總61近,長(zhǎng)范圍～3.4長(zhǎng)2m,暗阻大約1MΩ時(shí)約μ2InSb77k下噪大長(zhǎng)μm,間短大約×10-9s4池很2個(gè)素個(gè)3本6:池來很,由兩:第,池敏做大因極容大第工作第象小正壓存,池低,且入功差,因此池好1、與自極何關(guān)系？體體微Δ產(chǎn)自Ps可示ΔPs=PΔP釋個(gè)Pii=1.23Pi=dPsidT(ck)在與熱釋晶的自發(fā)極化度軸垂直的表面出現(xiàn)的束縛電荷面密度等于晶體內(nèi)部電中和束縛電荷平均時(shí)間てε∕這里ε為晶體的介電常數(shù)，為晶的電率，多熱釋電晶體て值在—之間。2、熱電勢(shì)測(cè)能否測(cè)直信號(hào)？什？答：用于人體的釋電探測(cè)器，它工作波為—體輻射為，圖中被測(cè)物體或人體所輻射紅外線過遮光盤調(diào)制產(chǎn)調(diào)制頻為的外光釋電晶體，?>1て，晶體內(nèi)自電荷中表束縛電荷的化在直于極化強(qiáng)度的面出現(xiàn)流電，面電，電流過，在R流出度化率為∕dt，化度對(duì)時(shí)的化率為∕dt電極面積為則∕dt相于路的電流，是出與度化率成正。3、光電池為什么用狀電池？答：梳大積敏采用狀極減少流子的復(fù)合從而提高轉(zhuǎn)換減少表觸。4、為什些光極管作同時(shí)還做出一環(huán)極？答：無光時(shí)向電很大（級(jí)）只打在附PN空電（層）產(chǎn)生光生電子穴對(duì)時(shí)們與區(qū)、N區(qū)的數(shù)流一起在內(nèi)場(chǎng)用定向移動(dòng)成光電，此時(shí)的反向大為低一般1KΩ到百歐，偏增時(shí)耗層寬光電流增，敏提高光流入射光度成性系。光二極管的缺：暗電流較大為了減少無光時(shí)反向漏電流（暗電流）的響些敏二極管如2DU型在制作的同還出個(gè)形擴(kuò)層引的極為極示因環(huán)電位比極電位高所反向電暗流從環(huán)極流過而再經(jīng)過極從而可減少極與正極之間的暗電流。5、種高速的光電二極管的構(gòu)特點(diǎn)和原理？（PIN、APD）答光電極管構(gòu)特：和層間加了一很的高電率的本征半導(dǎo)增區(qū)點(diǎn)為區(qū)對(duì)的和區(qū)是在的情它大部分電降，耗盡區(qū)大，這樣展寬了光轉(zhuǎn)換效工作區(qū)，靈敏度大為光二極管的工作是很高的偏電PIN的盡加寬強(qiáng)光生電流加因大度少流子在構(gòu)漂時(shí)元的應(yīng)速加電特點(diǎn)：反偏電高APD光電二極管構(gòu)特點(diǎn)光時(shí)層受能發(fā)子帶遷帶高電場(chǎng)作下子從高過層產(chǎn)生撞電形大量新生電子穴對(duì)且它從電中獲得高能量與從的子一起再次碰撞區(qū)的其他原子，又產(chǎn)生大批新電子6、纖傳感器種類？答光纖傳感器一般可分為大類：一類是功能型傳感器，又稱型纖傳感器，它是用光本的性把纖作為敏感元件感知信息又傳信又稱傳型纖傳感。一是非功能傳器又稱NF光纖傳感，它是利用其他感元件感受被測(cè)量化僅為的介傳自處或難近的光信，也稱為光型光纖傳感。8、光電效：在物質(zhì)到射光的射材料的電學(xué)質(zhì)生了化電率改、發(fā)射子產(chǎn)感電勢(shì)）的象為電應(yīng)。外電效應(yīng)：是指受到光輻射的作用后，產(chǎn)生電子發(fā)射的現(xiàn)象。內(nèi)光電應(yīng)指受到光射的物質(zhì)內(nèi)部電子能量狀態(tài)產(chǎn)生化存在表發(fā)射電子的PNPNmEq10如圖響紅紅外作下場(chǎng)作用獲以夠速打便二次得陽(yáng)方運(yùn)數(shù)目經(jīng)過最達(dá)陽(yáng)被集陽(yáng)隨信號(hào)件下陽(yáng)達(dá)把信號(hào)目陽(yáng)D陽(yáng)A11功型纖器連？功型傳器利用纖身把纖為元件既知信息又傳信息纖與測(cè)相互用纖身參尺形纖傳相關(guān)纖參相控即纖傳輸被測(cè)調(diào)為調(diào)攜了測(cè)信息另一層思與作纖身參并纖傳輸身了攜了待測(cè)信息13PIN了層區(qū)優(yōu)？為區(qū)相P高偏作情下承分壓耗盡區(qū)這樣展換作區(qū)靈2）因?yàn)槎骱芊磯篜IN層場(chǎng)強(qiáng)速因幅少了漂移元件響速快14為說纖器磁場(chǎng)擾？因?yàn)閭髌骼麄鬏斚⒗w一多層圓柱石英玻塑絕緣耐腐傳輸媒并安全可靠15試多普勒纖測(cè)系統(tǒng)圖說明其作？圖He-Ne經(jīng)穩(wěn)頻單模分鏡分透鏡把它們匯聚焦焦附束形涉經(jīng)這范圍微顆粒進(jìn)行散聚焦透鏡這散聚包含速息信經(jīng)適當(dāng)線處可測(cè)速17如何？它亮暗級(jí)別它們比范圍？均具端當(dāng)端適偏置壓Ip過用計(jì)可以測(cè)該改過Ip將說值隨暗為亮為幾千歐下比可達(dá)（暗與亮）1

pn

p

2L(3)0+1擇數(shù)并超足夠可能幾乎部＋－3什么熱釋效應(yīng)熱釋器什么不能直？熱釋效應(yīng)釋晶吸輻溫改溫變了晶體自化變化從而晶體方上引表變化這熱效i根據(jù)熱釋效熱探溫化滿足恒那么T值零所熱探測(cè)器種交器1.什效？導(dǎo)材上能變材導(dǎo)效效應(yīng)2.說雪崩自什么性比普通？PIN快除外擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)時(shí)PN插層阻很層耗盡層厚增了吸收變域了效容增了吸提了承受壓線性輸范變寬雪崩摻濃均,缺陷少漏小APD構(gòu)設(shè)它能承受從而PN部