【正文】 、光電雪崩二極管 某些金屬或半導體受到光照時，物質(zhì)中的電子由于吸收了光子的能量，致使電子逸出物質(zhì)表面，這種現(xiàn)象稱為光電 發(fā)射效應(yīng)，又稱外光電效應(yīng)。光敏電阻、光導探測器 當半導體 PN 結(jié)受光照射時，光子在結(jié)區(qū)（耗盡區(qū)）激發(fā)電子 空穴對。光電探測器響應(yīng)較快，噪聲??；而熱電探測器的光譜響應(yīng)與波長無關(guān)，可以在室溫下工作。 磁場使晶體產(chǎn)生光各向異性，稱為磁光效應(yīng)。當光束通過有超聲波的介質(zhì)后就會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，這就是聲光效應(yīng)。也稱線性電光效應(yīng)。機械調(diào)制、電光調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制 說明利用泡克爾斯效應(yīng)的橫向電光調(diào)制的原理。 內(nèi)調(diào)制：直接調(diào)制技術(shù)具有簡單、經(jīng) 濟、容易實現(xiàn)等優(yōu)點。試用普朗克熱輻射公式導出 常數(shù)?Tm? 式這一關(guān)系式稱為維恩位移定律中，常數(shù)為 。 39。 239。該激光束的平面發(fā)散角為 1mrad,激光器的放電毛細管為 1mm。因為光度參數(shù)只適用于 ~ 的可見光譜區(qū)域，是對光強度的主觀評價，超過這個譜區(qū)，光度參數(shù)沒有任何意義。 可見光的波長、頻率和光子的能量范圍分別是多少？ 波長： 380~780nm 400~760nm 頻率： 385T~790THz 400T~750THz 能量： ~ 輻射度量與光度量的根本區(qū)別是什么？為什么量子流速率的計算公式中不能出現(xiàn)光度量？ 為了定量分析光與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的光電效應(yīng)，分析光電敏感器件的光電特性，以及用光電敏感器件進行光譜、光度的定量計算，常需要對光輻射給出相應(yīng)的計量參數(shù)和量綱。而量子流是在整個電磁輻射，所以量子流速率的計算公式中不能出現(xiàn)光度量 .光源在給定波長λ處，將λ～λ +dλ范圍內(nèi)發(fā)射的輻射通量 dΦ e，除以該波長λ的光子能量 hν，就得到光源在λ處每秒發(fā)射的光子 數(shù)，稱為光譜量子流速率。 求出該激光束的光通量、發(fā)光強度、光亮度、光出射度。39。 239。 普朗克熱輻射公式求一階導數(shù)，令其等于 0，即可求的。 但存在波長 (頻率 )的抖動。畫出橫向電光調(diào)制的裝置圖，說明其中各個器件的作用。 光傳播方向與電場施 加的方向垂直，這種電光效應(yīng)稱為橫向電光效應(yīng)。 聲光介質(zhì)在超聲波的作用下，就變成了一個等效的相位光柵，當光通過有超聲波作用的介質(zhì)時，相位就要受到調(diào)制，其結(jié)果如同它通 過一個衍射光柵，光柵間距等于聲波波長，光束通過這個光柵時就要產(chǎn)生衍射，這就是聲光效應(yīng)。 法拉第效應(yīng)：光波通過磁光介質(zhì)、平行于磁場方向傳播時，線偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象 。 光電效應(yīng)有哪幾種？各有哪些光電器件？ 物質(zhì)在光的作用下釋放出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。在自建場的作用下，電子流向 N 區(qū)，空穴流向 P 區(qū)，從而在勢壘兩邊形成電荷堆積，使 P 區(qū)、 N 區(qū)兩端產(chǎn)生電位差。光電倍增管，真空光電管、充氣光電管。光譜特性決定于光電器件的材料 。 pn 結(jié)必須在反向偏壓的狀態(tài)下，有明顯的光電效應(yīng)產(chǎn)生，這是因為 pn 結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時，得到的光生電流就會明顯增加。 功率譜與 f 成反比，稱 1/f 噪聲。 由于熱釋電信號正比于器件的溫升隨時間的變化率，因此它只能探測調(diào)制輻射。 敘述光電池的工作原理以及開路電壓、短路電流與光照度的關(guān)系。在內(nèi)電場的作用下，空穴移向 P 區(qū)，電子移向 N 區(qū)，使 N 區(qū)聚集大量的電子而帶上負電，在 P區(qū)聚集大量的空穴而帶上正電。（ 5 分） 2CR 和 2DR， 2CU 和 2DU 在結(jié)構(gòu)上有何主要區(qū)別？ 2DU 光電二極管增設(shè)環(huán)極的目的是什么？畫出正確接法的線路圖，使用時環(huán)極不接是否可用？為什么？ 硅光電池按基底材料不同分為 2CR 和 2DR 。 說 明 PIN 管、雪崩光電二極管的工作原理和各自特點。 2，探測靈敏度比較高； 3，內(nèi)量子效率較高； 4，響應(yīng)速度快； 5，可靠性高； 6， PIN 管能低噪聲工作。特性：靈敏度高，響應(yīng)速度快； PIN 光電二極管因由較厚的 i 層，因此 pn 結(jié)的內(nèi)電場就基本上全集中于 i 層中，使 pn結(jié)的結(jié)間距離拉大，結(jié)電容變小，由于工作在反偏，隨著反偏電壓的增大，結(jié)電容變的更小，從而提高了 pn 光電二極管的頻率響應(yīng)。 光電二極管 2CU2E，其光電靈敏度 S= A/μ W，拐點電壓 U =10V，輸入 輻射功率 =（ 5+3sin t） μ W，偏置電壓 Ub=40V，信號由放大器接收，求取得最大功率時的負載電阻Rb 和放大器的輸入電阻 R 的值，以及輸入給放大器的電流、電壓和功率值。 結(jié)電容 Cj=8pF，放大器的輸入電容 Ci=5pF，輸入電阻 r=10k 計算變換電路中頻時的輸出電壓 U0 上限頻率 f 設(shè)計光控繼電器開關(guān)電路。當入射光是非均勻的或是一個光斑時，其輸出與光的能量中心有關(guān)。 1）光子透過入射窗口入射在光電陰極 K 上。 直線聚焦式：極間電子渡越時間的離散性小，時間響應(yīng)很快，線性好：但絕緣支架可能積累電荷而影響電子光學系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 近貼柵網(wǎng)式：極好的均勻性和脈沖線性，抗磁場影響能力強。 (c)設(shè)計前置放大電路，使輸出的信號電壓為 200mV,求放大器的有關(guān)參數(shù)，并畫出原理圖 （ a）如圖 （ b）陰極電流： Ik=Sk? Φ =20?106??2?104 =4?1010A 倍增系統(tǒng)的放大倍數(shù) :M=IkIp =ε 0? (σ ?ε )11 =?(4?)11 ? ?106 陽極電流： Ip=M? Ik=936 μ A （ c） 39。若各級的電子收集效率為 1，問各倍增極的平均倍增系數(shù)為多少？ 現(xiàn)有 GDB423 型光電倍增管的光電陰極面積為 2cm178。極限分辨率和調(diào)制傳遞函數(shù)（ MTF） 極限分辨率：人眼能分辨的最細條數(shù)。 惰性：指輸出信 號的變化相對于光照度的變化有一定的滯后。 CCD 的輸出信號有什么特點？ 答：構(gòu)成 CCD 的基本單元是 MOS(金屬 氧化物 半導體 )電容器。隨著電子來到勢阱中，表面勢將降低，耗盡層將減薄，我們把這個過程描述為電子逐漸填充勢阱。因此，電荷耦合器件必須工作在瞬態(tài)和深度耗盡狀態(tài)，才能存儲電荷。三相時鐘