光电检测技术哈理工考试复习研讨.doc

填空 光电效应包括（内光电效应）（外光电效应） 光热效应包括（热释电效应）（辐射热计效应）（温差电效应） 可见光波长范围（380~780nm） 描述辐射强度的量（光度学量）（辐射度学量） 光的波粒二象性指的是（波动性）（粒子性） 物体根据导电性能分为（导体）（半导体）（绝缘体） （外界提供足够的能量）（跃迁到的能带上存在空位）//什么玩意发生的条件吧 （能态的分布）（能态中被电子占据的概率） 半导体对光子的吸收可分为（本征吸收）（杂质吸收）（激子吸收）（自由载流子吸收）（晶格吸收）（品格吸收） 载流子在PN结中运动方式（扩散）（漂移） 光电池种类 （太阳能光电池）（测量光电池） 光电耦合器按结构和用途可分为（光电隔离器）（光传感器） 光敏三极管的两个过程（光电转换）（电流放大） 光电倍增管的组成（阴极K）（倍增极D）（阳极A） 激光器的组成（工作物质）（泵浦）（谐振腔） 光热辐射检测器件包括（热敏电阻）（热电偶检测器件）（热释电器件） 17.电流 功率 18.光电检测系统的检测方法分为（直接检测）（光外差检测）分别检测（相干光）和（非相干光） 19.直接检测系统和光外差检测系统的基本特性：直接检测系统（信噪比、通项带宽度、检测距离、视角）；光外差检测特性（获得信息全部、转换增益高、良好流没特性、信噪比损失小、最小可检测功率） 20. 光源 光敏二极管 光电池 光栅传感器结构：光删副是由主光栅和指示光栅组成 概念 光电传感器：利用光电效应，将光通量转换为电信号的一种传感器 光电导效应：是光照射到某些物体上后，引起电导变化的效应 热噪声：由于载流子的无规则运动产生的噪声成为~，与温度有关，与频率无关。 光电效应：当物质受到光照射后，材料的电学性质（电导率改变，发射电子，产生感应电动势）发生变化的现象称为~ 禁带：允许电子存在的能带叫允许带，两个相邻允许带之间不允许电子存在的能带叫禁带 价带：在绝对零度下能被电子占满的最高能带，也是存在电子的能带中，能量最高的带 导带：导带是半导体最外面（能量最高）的一个能带，是由自由电子形成的能量空间，即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围 光电效应：根据光电导效应，当入射光变化时，材料的电导率发生变化 光热效应：由于入射光照射引起温升从而使电导变化，使得负载电阻上电压发生变化 热电检测器件：由于入射光与物质相互作用的热效应而制成内光电检测器件 光电耦合器件将信号接入端和输出端连接到一起的器件,以光为媒介将输入信号耦合到输出信号 光电位置敏感器（PSD）：对位置的变化进行检测的器件 热释电效应：介质的极化强度随温度变化而变化，引起电荷表面电荷变化的现象． 辐射热计效应：入射光的照射使材料由于受热而造成电阻率变化的现象． 温差电效应：由两种材料制成的结点出现稳差而在两结点间产生电动势，回路中产生电流． 简答 光电检测的测量方法及发展趋势 方法：直接作用法，补偿测量法，差动测量法，脉冲测量法 发展趋势：①发展纳米，亚纳米高精度的光电检测新技术②发展小型，快速的微型光、电、机系统③非接触、快速在线测量，满足快速增长的商品经济需求④发展微型空间三维和大型空间三维测量技术⑤发展闭环检测电路，实现光电检测和光电控制一体化⑥向人们无法触及的领域发展⑦发展光电跟踪和光电扫描技术，远距离遥控、遥测技术，激光制导、飞行物自动跟踪、复杂形体自动扫描测量 比较光电效应和光热效应的作用机理，性能及应用特点等方面的差异 作用机理：①光电效应：光照射到物体表面，使材料电学性质发生变化（电导率改变、发射电子、产生感应电动势）②光热效应：光照使温度升高而引起性质改变 性能：①光电效应直接把光子能量转变为光电子能量②光热效应将光能转变为晶格振动的热能 应用特点：①光电对光波波长有选择性，响应速度快②光热无选择性，响应慢 光生伏特效应与光电导效应的区别 光生伏特效应：少数载流子作用，引起电压变化，暗电流小，响应快，受温度影响小，光电特性线性号，噪声低（2）光电导效应：多数载流子作用，引起电导率变化，可对微弱辐射检测，光谱响应范围宽。 外光电效应和内光电效应的区别 外光电效应是指受到光照射后发射电子的现象（2）内光电效应指收到光照射后，物质内部的电子能量状态改变，不发射电子 辐射出射度和辐射照度的区别 辐射出射度：辐射体单体面的辐射通量或功率，是向外发射的辐射特性 辐射照度：投射到单位面积上的辐射通量，是接受的辐射特性 7.光生伏特器件有哪几种偏置电路？各有什么特点？ 三种：自偏置电路：有输出功率，但输出电流/电压与入射光线性不好；反向偏置：PN结势垒区变宽；零偏置：短路电流与入射光呈线性 光电检测系统的噪声（如何提高信噪比） 噪声主要有三类：（1）光子噪声包括：A.信号辐射产生的噪声；B.背景辐射产生的噪声。（2）探测器噪声包括