【正文】 答 ： 3 2 12 3 54 4 5 10 0. 8 5. 67 10 30 0 2. 44 9 10 /G A T W Kas == 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng) =? 2 2 44 10 10 10 /HC AdC J K == 創(chuàng)創(chuàng) =?, T C sGt == 2 2 1 2|| G (1 )j w t j w tsw Ti A w T e A w ewagg wtF= D = +, 可知輸出電流的幅值為 2 8 812 2 1 25 2 2 21 1 0 m| | 4 1 0 3 . 5 1 0 1 2 . 0 9 1 0G ( 1 )2 . 4 4 9 1 0 ( 1 1 2 7 . 2 8 )j w ts w eTWi A w T e A w Aagg wt 180。 答 ： 15 2 1 2 2 3 5 2 111 6 1 6 1 1 0 5 . 6 7 1 0 1 . 3 8 1 0 3 0 0 1 0 1 . 7 4 4 1 01NE A K T fPWs e 驏驏 D 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng)琪琪= = = ?桫桫 4. 已知 TGS熱釋電探測(cè)器的面積 24A mm? ，厚度 mm= ，體積比熱 311. 67C J cm K= 鬃 ， 若視其為黑體，求 300TK= 時(shí)的熱時(shí)間常數(shù) T? 。 3 2 12 3 74 4 5 10 0. 9 5. 67 10 77 4. 66 0 10 /G A T W Kas == 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng) =? 溫度越高， *D 越小，熱導(dǎo) G 越大，最小可探測(cè)率 NEP 越大。 答 ： T=300K時(shí) 15 2 1 2 2 3 5 2 111 6 1 6 5 1 0 5 . 6 7 1 0 1 . 3 8 1 0 3 0 0 1 1 . 3 0 1 00 . 9NE A K T fPWs a 驏驏 D 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng) 創(chuàng)琪琪= = = ?桫桫 ( ) ( ) 11 2 122* 1 0 2115 1 0 1 1 . 7 2 1 0 /1 . 3 0 1 0 ZNEAfD cm H WP 創(chuàng)D= = = 醋180。 (對(duì) ) 三、計(jì)算題 1． 熱釋電探測(cè)器的最小可探測(cè)功率與哪些因素有關(guān)？ 姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 第 14 頁(yè) 共 14 頁(yè) 《光電技術(shù)》練習(xí)冊(cè) 武漢理工大學(xué)物理系制 答 ： 僅受溫度影響的最小可探測(cè)功率 (/溫度等效功率 NEP ） 11252224 1 6NE kT G f A kT fP saa驏驏DD琪琪==桫桫 可以知道熱探測(cè)器的最小可探測(cè)功率與接收面積、環(huán)境溫度、頻率寬度和吸收系數(shù)等有關(guān)。（ 對(duì) ） Tc 時(shí)，自發(fā)極化強(qiáng)度變?yōu)榱悖?Tc 稱為居里溫度。 (對(duì) ) 100uV/0C，輻射熱電偶的溫差電動(dòng)勢(shì)約為 500uV/0C.（ 對(duì) ） ，很容易與后續(xù)放大器阻抗匹配。（ 對(duì) ） 200~10000C。（ 錯(cuò) ） ，溫升與熱導(dǎo)無(wú)關(guān)，而與調(diào)制頻率和熱容成反比，且隨頻率的增高而衰減。（ 錯(cuò) ） ，頻率升高，溫度也升高。 A．熱電偶 D 熱電堆 ，提高系統(tǒng)溫升的辦法有（ AB） C. 增加器件的熱導(dǎo)系數(shù) （ ABCDE） E 減小熱導(dǎo) （ ABCDE） E 采用高熱導(dǎo)襯底 ，增加熱釋電電壓靈敏度的主要方法有 (BCD) （ AB） （ B） A. 約為 107 B. 約為 108 C. 約為 109 D. 約為 1010 （ B） A. 106~107W B. 108~109W C. 1010~1011W D. 1011~1012W （ B） A. 約為幾十秒 B. 約為幾十毫秒 C. 約為幾十微秒 二、判斷題 ，另外一部分補(bǔ)償器件與環(huán)境熱交換損失的能量。180。和轉(zhuǎn)換效率 m? 。= = =F 創(chuàng) ? 1 2 4 0 1 2 4 0S 0 .4 5 1 7 9 .8 3 %700h l= ? ? 6. 已知 2CR44型硅光電池的光敏面積為 10mm10mm，在室溫為 300K、輻照度為 100 2mW/cm時(shí)的開路電壓 ocU =550mV ，短路電流 scI =28mA 。當(dāng)波長(zhǎng)為 700nm強(qiáng)度為 的紅光入射產(chǎn)生了 的光電流。= = = ? ? ，則 DI 相對(duì)于 I? 非常小，1 D 1o c 1 o cDI I IK T K T 3U U l n l n 0 . 0 2 6 l n 0 . 0 1 8 V 1 8 m Vq I I q I 6jj驏驏+ 驏琪琪 琪 = ? = = 琪+ 桫桫桫 所以 o c 1 o cU U 18 550 18 532 m V= = = （ 2）由于運(yùn)放的開環(huán)增益 5A 10179。（ 2）當(dāng)將該硅光電池安裝在如圖 5148所示的偏置電路中時(shí)，若測(cè)得輸出電壓 oU=1V ，求此時(shí)光敏面上的照度。 4. 在室溫 300K時(shí)，已知 2CR21型硅光電池 (光敏面積為 5mm5mm)在輻照度為 100 2mW/cm 時(shí)的開路電壓為 ocU =550mV ，短路電流 scI =6mA 。光生伏特器件在零伏偏置下，輸出的短路電流 SCI 與入射輻射量成線性變化關(guān)系。光生伏特器件在反向偏置狀態(tài)， PN結(jié)勢(shì)壘區(qū)加寬，有利于光生載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，使光生伏特器件的線性范圍和光電變換的動(dòng)態(tài)范圍加寬，被廣泛應(yīng)用于大范圍的線性光電檢測(cè)與光電變換中。其缺點(diǎn)在于輸出電流或輸出電壓與入射輻射間的線性關(guān)系很差，在實(shí)際測(cè)量電路中很少應(yīng)用。 3. 光生伏特器件有哪幾種偏置電路？各有什么特點(diǎn)？ 答 ： 光生伏特器件有以下幾種偏置電路： （ 1）自偏置電路。但是，在負(fù)載電阻 LR 低于 500? 時(shí)，時(shí)間常數(shù)在 ns量級(jí)。由于光生載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)很慢，因此擴(kuò)散時(shí)間p?很長(zhǎng)，約為 100ns，則其最高工作頻率7p1f 10 Hzt=? 。 2. 影響光生伏特器件頻率響應(yīng)特性的主要因素有哪些？為什么 PN結(jié)型硅光電二極管 的最高 工作頻率小于等于 107Hz？怎樣提高硅光電二極管的頻率響應(yīng)？ 答 ： 影響光生伏特器件頻率響應(yīng)的主要因素有三點(diǎn)： （ 1）在 PN結(jié)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子渡 越結(jié)區(qū)的時(shí)間 dr? ，即漂移時(shí)間； （ 2）在 PN結(jié)區(qū)外產(chǎn)生的光生載流子擴(kuò)散到 PN 結(jié)區(qū)內(nèi)所需的時(shí)間 p? ，即擴(kuò)散時(shí)間； 姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 第 11 頁(yè) 共 14 頁(yè) 《光電技術(shù)》練習(xí)冊(cè) 武漢理工大學(xué)物理系制 （ 3）由 PN結(jié)電容 、管芯電阻 iR 及負(fù)載電阻 LR 構(gòu)成的 RC 延遲時(shí)間 RC? 。 答 ： 硅光電二極管的全電流方程為 qUd kTe , DqI (1 e ) I ( e 1 )hc a lhl = F + 式中， ? 為光電材料的光電轉(zhuǎn)換效率， ? 為材料對(duì)光的吸收系數(shù)。（ 對(duì) ） 。（ 對(duì) ） 。（ 對(duì) ） 。（ 對(duì) ） 。 A．開路 B．自偏置 C．零伏偏置 D．反向偏置 （ ABCD）有關(guān) A．材料 ，常用的偏置方式有（ ABC ） A．自偏置 二、判斷題 (對(duì)的打 √，錯(cuò)的打 ) ，暗電流隨反向偏壓的增加有所增大，最后趨近于反向飽和電流。 A． PIN 型光電二極管 B． 3DU 型光電三極管 C． PN 結(jié)型光電二極管 D． 2CR11 硅光電池 3. 硅光電池在（ D）偏置時(shí)，其光電流與入射輻通量有良好的線性關(guān)系，且動(dòng)態(tài)范圍較大。 U bbRU oTR eD wUR bC C dSJ12 VR P JU 12 U 12 4 k 2 m A 4 V= = W? 姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 第 10 頁(yè) 共 14 頁(yè) 《光電技術(shù)》練習(xí)冊(cè) 武漢理工大學(xué)物理系制 第 5 章 光伏探測(cè)器 一、選擇題（單選或多選） 1. 用光電法測(cè)量某高速轉(zhuǎn)軸 (15000r/mi