光电检测技术与应用简答题

1、简答题1、光电探测器常见的噪声有哪几类？分别简要说明。1）热噪声（2）散粒噪声（3）产生复合噪声4）1/f噪声（5）温度噪声1子发生碰撞产生的 （2）随机起伏产生的噪声称为微粒噪声此种噪声的功率谱近似于频率成反比化引起的噪声成为温度噪声2、光电二极管与一般二极管相比有什么相同点和不同点？ 答：相同点：管芯由 PN 结构构成具有单项导电性1）时，电流很小（2）光电二极管工作在反偏，普通二极管反偏状态截止（3）光二极管把光线号变为电信号，普通二极管整流作用3、简述光电三极管的工作原理。答：原理分为 2 个阶段，一是光电转换，二是光电流放大PN 结组合起来使用，基极和集电极之间处于发反偏状态，内建电

2、场由集电极指向基极。光照射到P 电极，产生光电流。4、简述声光相互作用中产生布喇格衍射的条件以及布喇格衍射的特点。答条件:(1)声波频率较高 (2)声波作用长度L较长(3)声波波面间以一定角度射特点 ： 在方向上有选择性 ，在波长上有选择性5、什么是热释电效应？热释电器件为什么不能工作在直流状态？出一部分电荷F1/T 时才有输出，因此对于恒定产生热释电。6、噪声等效功率？答;如果投射到探测器敏感元件的辐射功率产生的输出电压或电流正好等于探测1 探测到的最小辐射功率。7、光伏效应？答: PN 结中，光子穿透P 区到 N 区，在那激发电子空穴对时，这些光生载流子被结电场分离后，空穴流入 P 区，电

3、子流入 N 区，在结区两边产生势垒，这就是光伏效应。8、像管的主要功能是什么？有哪几部分组成？像管和摄像管的最大区别是什么3 个部分组成。观察远处景物一样，观察者必须通过它来直接面对景物。、简述光频外差探测的特点。（1）高的转换增益（2）良好的滤波性能（3）良好的空间和偏振鉴别能力（4）小的信号比损失，有利于微弱光信号的探测（5）探测灵敏度高、比较光子探测器和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等方面的差异光子探测器和光热探测器分别应用了光电效应和光热效应光子探测器利用某些半导体红外辐射的照射下，产生光电效应，使材料电但需要在低温下工作，探测波段较短光热探测器：探测元件吸收辐射能量后，把吸收的

4、光能变为晶格热运动能特点：原则上对光波频率没有选择性，响应速度慢11、光电探测器性能参数包括哪些方面响应率，光谱响应率，等效噪声功率，探测率与比探测率，线性，量子效率12、光子效应和光热效应般比较快。则上对光波频率没有选择性，响应速度慢。13InSbPBs光敏电阻的特性InSb77K 7.5um响 应 时 间 短 。 PBs3um，响应时100300us14、为什么说光电池的频率特性不是很好?15、直接光电探测器的平方律特性表现在哪两个方面?（1）光电池正比于光电场振幅的平方（2）电输出功率正比于入射光功率的平方16、什么是半波电压？光波两个垂直分量 Ex，Ey 光程差为半个波长（相应相位差为

5、）所加电压18、红外光学系统的特点（1）红外辐射分为四个区域，近红外，中红外，远红外，极远红外测远距离的微弱目标，红外光学系统孔径一般比较大（3）广泛使用各类扫描器（4）814um 波段的红外光学系统必须考虑衍射效应影响（5）在各种气象条件下或在抖动和振动条件下，具有稳定的光学性质19路的特点，举例说明它们分别适用于哪种情况。答：正高压供电 优点：便有屏蔽，光磁电的屏蔽罩可以跟阴极靠的近些，屏蔽效果好，暗电流小，噪声低缺点：阳极处于正高压，会导致寄生电容大，匹配电缆连接复杂，特别是后面若结直流放大器直流放大器处于高电压不利于安全操作若接交流放大器，则必须接一个耐压很高的隔直电容器，价格高体积大

6、。负高压供电优点：便于跟后面放大器相接，操作安全，后面不仅可以通过一个低压耦合电容与交流放大器相接，也可以直接与电流放大器相连。缺点：此时阴极处于负高压，屏蔽罩不能和阴极靠的很近，至少间隔1-2cm，此时屏蔽效果差，暗电流和噪声比阳极接地大。20、微弱辐射作用下，光电导材料的光电灵敏度有什么特点。1）线性关系（2）光敏电阻形成蛇形，即可以保证较大受光面积又可以减少电极之间距离，从而可以减少载流子的有效级间度越时间，有利于提高灵敏度21、态？为什么？答：正向偏置时，正电极远远大于光电流，光电效应不明显，工作在反向偏置。22、答：光电探测器与热探测器分别应用于光电效应和光热效应 原理： （看 12 ）23、什么是光纤的色散？的脉冲展宽现象分为材料色散，波导色散，多横色散24、光纤传