光電檢測(cè)考試復(fù)習(xí)題1-免費(fèi)閱讀
【正文】 為了提高光電二極管的響應(yīng)頻率，應(yīng)適當(dāng)加大 反向偏壓 。將該光線用分束器BS分成兩束，分別通過待測(cè)溶液S2和參比溶液S1，并用兩個(gè)性能一致的光電探測(cè)器接收。(16分)穩(wěn)頻信號(hào)布儒斯特窗激光器偏振分光鏡測(cè)量角錐鏡固定角錐鏡分光器光擴(kuò)展器偏振片光電 接收器參考信號(hào)測(cè)量信號(hào)透鏡 答：如圖所示是雙縱模雙頻激光干涉儀的原理示意圖。（3）信號(hào)放大及處理電路噪聲在實(shí)際的光電探測(cè)器中，由于光電轉(zhuǎn)換機(jī)理不同，各種噪聲的作用大小亦各不相同。(12分) 答：信號(hào)光波和本振光波的波前在整個(gè)光混頻面上必須保持相同的相位關(guān)系。還可以證明恒流偏置的電壓信噪比較高，因此適用于高靈敏度測(cè)量。當(dāng)負(fù)載電阻很小甚至接近于零的時(shí)候，電路工作在短路及線性電流放大狀態(tài)；而當(dāng)負(fù)載電阻稍微增大，但小于臨界負(fù)載電阻Rm時(shí)，電路就處于線性電壓輸出狀態(tài)，此時(shí)RLRm，這種工作狀態(tài)下，在串聯(lián)的負(fù)載電阻上能夠得到與輸入光通量近似成正比的信號(hào)電壓，增大負(fù)載電阻有助于提高電壓，但能引起輸出信號(hào)的非線性畸變。(3) 光電檢測(cè)器件的響應(yīng)特性必須和光信號(hào)的調(diào)制形式、信號(hào)頻率及波形相匹配，以保證得到?jīng)]有頻率失真和良好的時(shí)間響應(yīng)。在光子直接與電子相互作用的情況下，其響應(yīng)速度一般比較快。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?yàn)閜n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時(shí)，得到的光生電流就會(huì)明顯增加。 (4)當(dāng)二極管的光電流與暗電流接近時(shí)，光電信號(hào)難以取出，因此，運(yùn)用反偏法檢測(cè)微弱的恒定光時(shí)不利的。（4）光電轉(zhuǎn)換：該環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)光電檢測(cè)的核心部分。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?yàn)閜n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時(shí)，得到的光生電流就會(huì)明顯增加。如燈絲的結(jié)構(gòu)和形狀；發(fā)光面積的大小和構(gòu)成；燈泡玻殼的形狀和均勻性；光源發(fā)光效率和空間分布等等，這些方面都應(yīng)該根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的要求給以滿足光電倍增管的供電電路分為負(fù)高壓供電與正高壓供電，試說明這兩種供電電路的特點(diǎn)，舉例說明它們分別適用于哪種情況? 答：采用陽極接地，負(fù)高壓供電。不同的光電測(cè)試系統(tǒng)對(duì)光源的穩(wěn)定性有著不同的要求。按檢測(cè)的任務(wù)不同，要求的光譜范圍也有所不同，如可見光區(qū)、紫外光區(qū)、紅外光區(qū)等等。光源強(qiáng)度過低，系統(tǒng)獲得信號(hào)過小，以至無法正常測(cè)試，光源強(qiáng)度過高，又會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作的非線性，有時(shí)還可能損壞系統(tǒng)、待測(cè)物或光電探測(cè)器，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致不必要的能源消耗而造成浪費(fèi)。當(dāng)有更高要求時(shí)，可對(duì)發(fā)出光進(jìn)行采樣，然后再反饋控制光源的輸出?？墒?，它可獲得比較低和穩(wěn)定的暗電流和噪聲在微弱輻射作用下，光電導(dǎo)材料的光電靈敏度有什么特點(diǎn)，？為什么要把光敏電阻制造成蛇形？ 答：在微弱輻射下，光電導(dǎo)材料的光電靈敏度是定值，光電流與入射光通量成正比，即保持線性關(guān)系。光學(xué)變換通常是用各種光學(xué)元件和光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為光參量（振幅、頻率、相位、偏振態(tài)、傳播方向變化等）。在“反向偏置”電路中，有兩種取得輸出電壓U0的方法：一種是從負(fù)載電阻RL上取得電壓U0，另一種是從二極管兩端取得電壓U0。 為什么發(fā)光二極管的PN結(jié)要加正向電壓才能發(fā)光？而光電二極管要零偏或反偏才能有光生伏特效應(yīng)？ 答：1. pn結(jié)在外加正向偏壓時(shí),外加電壓削弱內(nèi)建電場(chǎng),使空間電荷區(qū)變窄,載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),構(gòu)成少數(shù)載流子的注入,從而在pn結(jié)附近產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴的復(fù)合。光電探測(cè)器與熱電探測(cè)器在工作原理、性能上有什么區(qū)別？答：所謂光電效應(yīng)是指，光輻射入射到光電材料上時(shí)，光電材料發(fā)射電子，或者其電導(dǎo)率發(fā)生變化，或者產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。因?yàn)闇囟壬呤菬岱e累的作用，所以光
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