“光电技术”复习资料 27页

“光电技术”复习资料一、回答问题：第一章▲1、何谓光源的色温？辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色I▲2、费米能级的物理意义是什么？在绝对冬度，电子占据费米能级Ef以卞的能级，而Ef以上的能级是空的，不被电子占据。温度高于绝对零度时，费米能级的电了占•据率为50%,比费米能级能就高得愈多的能级，电了的占•据概率愈小°▲3、写出辐射度最学的基木物理量，并说明它们的定义。［P4辐射度量与光度量对应关系］辐射能［QJ：以辐射的形式发射、传播或接受的能量。辐射通量［①e或辐射功率PJ：以辐射形式发射、传播或接受的功率。辐射强度［I小在给定方向上的单位立体角内，离开点辐射源的辐射通屋。辐射出射度［MJ面辐射源表面单位面积上发射的辐射通量。辐射照度［&］：接受面上单位面积所照射的辐射通量。辐射亮度［LJ辐射源表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于该方向的平面上的正投影而积。光谱辐射量［又叫辐射量的光谱密度叭（九）］：辐射源发出的光在波长九处的单位波长间隔内的辐射物理最。▲4、写出光度学系统的基本物理量，并说明它们的定义。光量［Q、］：以可见光的形式发射、传播或接受的光的多少的量度。光通量［①、•］：单位时间内，以可见光的形式发射、传播或接受的光量。光强度［IJ在给定方向上的单位立体角内，离开点光源的光通虽。光出射度［Mv］:面光源表面单位面积上发射的光通量。光照度［EJ接受面上单位面积所照射的光通量。光亮度［LJ：辐射源表面一点处的面元在给定方向上的光强度除以该面元在垂胃于该方向的平面上的正投影面积。▲5、什么是光谱光视效率（视见函数）？国际照明委员会根据对许多人的大量观察结果，确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”光谱光视效率或光视见函数。光谱光视效率分明视觉光谱光视效率（光强度大于3坎德拉）和喑视觉光谱光视效率（光强度小于0.001坎0.78徳拉），分别用v（a）和表示。力严心比门艸⑷说一般来说，光度学量和对应的辐射度量学量z间冇如下关系：［书上380pm-780pm］式屮％，是光度学量，签是对应的辐射度量学量。K加等于683Lm/W,称为明视觉授大光谱光视效能，它表示人眼对波长为555nm的光辐射所产牛的视觉刺激值。积分上下限表示该积分从0.39nm到0.78nmZ间进行。▲6、发光强度的单位——坎徳拉，是国际单位制中七个基本单位Z—。给出它的科学含义及操作性定义。它相当于11m的光通量均匀照射在1nf面积上所产生的光照度科学定义：光源发岀频率为540X1012Hz的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683WSr1时，在该方向上发光强度为lcdo操作性定义：在101325牛顿/平方米的压力下，处于钠凝固点温度（2024K）的绝对黑体的1/600000平方米表面沿法线方向的发光强度为1坎徳拉（其亮度为60熙提，1熙提=1烛光/厘米）。▲7、什么是朗伯辐射体？在任意发射方向上辐射亮度不变的表而，即对任何0角厶0为恒定值（理想辐射表而）。朗伯辐射表而在某方\n向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹介的余弦成正比。▲8、写出黑体辐射的基尔崔夫定律。/=/0COS01/22所有物体的光谱辐射出射度与吸收比的比值是相同的，并等于绝对黑体的光谱辐射出射度Me“T）丄▲9、说明维恩位移定律、斯蒂芬——玻尔兹曼定律与并朗克黑体辐射公式之间的关系。普朗克黑体辐射公式:4加"护（严/如_］）4加，（严灯-1）（•）维恩位移定律令：创化〃（?丁）=°,得：：^=—=2897Mm■K。这就是维恩位移定律。说/z,5k（一•）斯蒂芬——玻尔兹曼泄律8Meh=\Meh^T）d2=（yT1/F噪声：噪声功率谱与频率与反比。主要由于材料表面态和内部缺陷引起电子散射而产牛。0式屮，（7==5.67X10-2Wcnf，K”第二章▲10、写出光源的基本特性参数。（1）辐射效率和发光效率（2）光谱功率分布（3）空间光强分布（4）光源的色温（5）光源的颜色▲11、光电探测器常用的光源有哪些？热辐射光源：太阳；白炽灯，卤餌灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。气体放电光源：汞灯，钠灯，氤灯，荧光灯等。固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。▲12、画岀发光二极管的结构图并说明具工作原理。题12图发光二极管的结发光二极管的基本结构是半导体P-N结。工作原理：n型半导体中多数载流了是电了，p型半导体中多数载流子是空穴。P・N结未加电圧时构成一定势垒。加正向偏圧时，内电场减弱，p区空穴和n区电子向对方区域的扩散运动和对加强,构成少数载流子的注入，从而p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合屮产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。▲13、说明发光二极管的棊本特性参数有哪些。（1）量子效率：①内发光效率：PN结产牛的光子数与通过器件的电子数的比例。②外发光效率：发射岀来的光了数与通过器件的电了数的比例。（2）发光强度的空间分布:（3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压吋，没有电流，也不发光。电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。在额定电流范围内，发光强度与通过的电流成止比。\n（4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关系。（5）响应时间：从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。表达了发光二极管的频率特性。（6）寿命：亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的J时所延续的时间。▲14、说明半导体激光器的工作原理及特性参数。2/22半导体P・N结是激活介质，两个与结面垂宜的晶体边界构成谐振腔，当P・N结正向导通时，可激发激光，阈值电流产牛激光输出所需最小注入电流。工作电压、电流，发光功率，发光功率的空间分布，光谱范围打峰值波长，电流阈值，频率特性，寿命等。▲15、场致发光有哪•:种形态？各有什么特点？［粉末、薄膜、结型］第三章▲16、简述光电导效应。材料受到辐射后，电导率发生变化▲17、简述P-N结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情况［电流电压特性］）。是一•种内光电效应，当光子产牛:时，能产生一•个光牛:电动势，基于两种材料相接触形成的内建势樂，光子激发的光生载流了被内建电场扫向势垒两边，从而形成光生电动势。▲18、简述光电发射效应（分金属9半导体两种悄况）°［外光电效应］［P52］为光照射物质时，若入射光子能量hv足够大，它和物质中的电子相互作用，使电子吸收光子的能量血逸出物质表而。▲24、何谓“白噪声”？何谓噪声”？要降低电阻的热噪声应采取什么措沌？[P]功率谱大小与频率无关的噪声，通常称为白噪声。功率谱与1/f成正比的噪声为1/f噪声。为了降低热噪声通常将探测器进行深度致冷以及减小通带宽度。▲25、说明光电导器件、PN结光电器件和光电发射骑少的禁带宽度和截止波长之间的关系。[P63习题3・3]第四章▲26、帘川的光电阴极有哪些？各有何特点？（1）银氧艳Ag-0-Cs光电阴极（2）单碱怫化物光电阴极，在口J见短波区和近紫外区响应率最高（3）多碱僦化物光电阴极，耐高温（4）紫外光电阴极：只对探测的紫外信号杲敏（5）负电子亲和势光电阴极：量子效率高，光谱响应延伸到红外，热电子发射小，光电子能量集屮▲27、简述光电倍增管的工作原理。光电倍增管工作原理：1）光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。2）光电阴极电子受光子激发，离开表面发射到真空中。3）光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电了，入射电了经N级倍增极倍增后光电了就放人N次方倍。4）经过倍增后的二次电了由阳极P收集起来，形成阳极光电流，在负载心上产生信号电压。▲28、光电倍增管的特性参数？[§4-3]灵敏度、增益、暗电流、噪声、伏安特性、线性、漂移与滞后（稳定性〉时间响应、温度特性、磁场特性与空间均匀性等。[另有：偏振效应]▲29、实践屮，我们采取什么措屜以降低光电倍增管的暗电流为噪声？减少暗电流的方法：1）血流补偿\n2）选频和锁相放人3）制冷4）电磁屏蔽法5）磁场散焦法▲30、实践屮，我们采取什么措施以保证光电倍增管的线性与增益稳定性？▲31、光电倍增管中的倍增极有哪儿种结构？主要特点各是什么？▲32、端窗式光电倍增管的光电阴极做成球1何冇何优点？第五章▲33、解释光电导增益。光电导增益是表征光敏电阻特性的•个重要参数，它表示长度为L的光电导体两端加上电压后，由光照产牛.的光生载流了在电场作用下所形成的外部光电流与光电了形成的内部电流之间的比值。▲34、什么是前历效应？它对我们的测:BT.作冇何影响？▲35、说明光敏电阻的几种基本偏置电路。第八早▲36、为什么结型光电器件在正向偏置时没有明显的光电效应？他们应工作在哪种偏置状态？1）当其工作于零偏置的开路状态时，将产生光生伏特效应。这种工作原理称为光伏工作模式。2）若其工作在反偏置状态，无光照时，电阻很人，电流很小；有光照时电阻变小，电流变人。且流过的电流随照度变化而变化。这就是光电导工作模式。3）工作在正偏置状态时，正向导通电流很大，远远大于由于光照而产生的光电流，我们感受不到光电流。所以，结型光电器件应工作在零偏置或反偏置偏置状态。\n▲37、女I保硅光电池的负载是心，画出它的等效电路图，写出流过负载心的电流方程及匕Ac的表达式,说明其含义（图中标出电流方向）。流过负载的电流方程:IL=IP-ID=IP-/（）〔expS/kT）-1]=SEE-^xp（qv/kT）-i]当光电池开路时厶=0时，其开路电压为：当心=0时所得的电流为光电池短路电流为sc=Ip=SfEoRsRl//▲38、硅光电池的开路电压为当照度增人到一定值后，为什么不再随入射照明的增加而增大，只是接近0.6V?在同一•照度下，为什么加负载后输出电压总是小于开路电压？当电压接近0.6V,PN结结电压为0.6V内建电场与光牛:电场将形成动态平衡，光生载流子将不再受内建电场作用。根据硅光电池的等效电路可以知道，硅光电池有一个等效结电阻其阻值很人，但是如果并联一个负载示会导致等效电阻下降，因此加负载后电阻总是小于开路电压。▲39、硅光电池的开路电压Ug为何随温度上升而下降？LTI硅光电池的开路电压为匕.二一ln（丄+1）,当温度上升时PN结两端qA）少数载流子浓度上升导致反向饱和电流增大，因此开路电压下降。▲40、硅光电池的负载取何值时输出功率最大？如何确定？在什么条件下可将它看做恒压源使用？当负载取最佳阻值时，输出功率最大。其大小为Rm=Vr/Isco▲41、ZDU型光电一•极管设环极的口的是什么？画出正确的线路图。使用时环极不接是否可用？为什么？为了减少SiO2中少量正离子的静电感应所产生的表面漏电流。不町以不接，在接电源的时候，使环极电位始终高于前级的电位，使极人部分的表而漏电流从环极流向示极。▲42、一维光电位置探测器是如何测量光点位置的？写出测量方程。\n如图所示为一个PIN型PSD,包含三层，上面为p层，下面为n层，中间为i层，它们全被制作在同一硅片上，p层不仅为光敏层，而且还是一个均匀的电阻层。当入射光照射到PSD的光敏层上，在入射位置上就产生了与光能成比例的电荷，此电荷作为光电流山电极输出。山于p层的电阻是均匀的，所以山电极1和电极2输出的电流分别与光点的各电极的距离成反比。设电极1和电极2输出的光电流分別为I.和b则电极3上的电流为总电流I。。因此位置为▲43、说明PIN管、雪崩光电二极管的工作原理和各沖点。并说明为什么它们的频率特性比普通光电二极管好？PIN光电二极管工作原理：无光照时，若给结加一个适当的反向电压，则反向电压加强了内建电场，使p・n结空间电荷区拉宽，势垒增大，流过P・N结的反向饱和电流很小，反向电流是由少数载流了的漂移运动形成的。当有光照时，满足条件hv>Eg时，则在结区产牛的光主载流子将被内建电场拉开，光牛电子被拉向nlX,光生空穴被拉向p区，于是在外加电场的作用下形成了以少数载流子漂移运动为主的光电流。光照越强，产纶的光生载流子越多，光电流越大。特点：p・n结内电场基木上集中在i层屮，使p・n结的结间间距拉人，结电容变小，则频率响应快，量子效率高，灵敏度高，长波响应率大。特点：内部增益高；耗尽区宽，能吸收大多数光子，因此量子效率高。响应速度快，噪声低。[P164习题6・13]▲44、雪朋光电:极管的保护环起什么作用？要保证载流了在整个光敏区均匀倍增，必须采用掺杂浓度均匀并IL缺陷少的衬底材料，同时在结构上釆用“保护环”，英作用是增加高阻区宽度，减小表血漏电流避免边缘过早击穿，所以有保护环的APD有时也称为保护环舌崩光电二极管。▲45、达通型雪加光电一•极管结构上有什么特点？使用这种结构的优点是什么？把耗尽层分高电场倍增区和低电场漂移区。当光照射时，漂移区产牛的光牛载流（在电场屮漂移到高电场区，发牛雪崩倍增，从而得到较高的内部增益，耗尽区很宽，能吸收大多数光了，因此虽了效率也高，另外，达通型雪崩光电二极管还具冇更高的响应速度和更低的噪声。▲46、光电二极管的基本特性有哪些？（量子效率，光照特性，伏安特性，温度特性，频率特性）▲47、什么是半导体色敏器件，它是依据什么原理来匚作的？半导体色敏器件是根据人眼视觉的=色原理，利用结深不同的PF结光电〔极管对各种波反的光谱灵敏度的差別，实现对光源或物体的颜色测虽:。半导体色敏器件的工作原理：山在同块硅片上制造两个深浅不同的p-n结构成（浅结为PD],它对波长短的光电灵嫩度高，PD2为深结，它对波长长的光电灵敏度窩），这种结构乂称为双结光电一极管。双结光电一极管只能通过测量单色光的波长，或者测量光谱功率分布.与黑体辐射相接近的光源色温来确定颜色，当用双结光电二极管作颜色测量时，一般是测出此器件中两个硅光电••极管的範路电流比仃入射光波长的关系。每一种波氏的光都对应于•短路电流比值，再根据短路电流比值的不同来判断入射光的波长以达到识别颜色的H的。▲48、什么是光电耦合器件？它分为哪两类，特点是什么？各有何用途？光电耦合器件是发光器件与光接收器件组合的一种器件，它是以光作媒介把输入端的电信号耦合到输出端，因此也称为光耦介器。可分为两类：一类为光电隔离器，它的功能是在电路之间传送信息，以便实现电路间的电气隔离和消除噪声影响。另一类称为光传感器，是一种固体传感器，主要用以检测物体的位置或检测物体冇无的状态°▲49、光电耦介器件的基木特性冇哪些？（隔离性、电流传输比〃、频率特性、输入——输出电特性、输入一—输出绝缘特性）光电耦介器件的基本特性：（1）隔离特性（2）电流传输比（3）频率特性（4）增益（5）等效背景照度（6）分辨率▲50、说明象管的主要结构和特性参虽（光谱响应特性万光溝匹配特比l增益、等效背景照度率率二「3■、常用象增強器有哪几种十各存何特点在\n▲52、说明象Q摄像篙的壬作原理和特点、用途厂[画删除线部分为第七章内第八章▲53、说明CCD的电荷存储与移动（耦合）原理。▲54、说明CCD的特性参数（电荷转移效率、工作频率、电荷存储容量、噪声）。▲55、CCD器件为什么必须在动态下工作？其驱动脉冲上下限受到哪些条件的限制？丿应如何估算?CCD器件是在栅极电压VG>Vlh（阀值电压），但询未出现反型层时工作的。只有当栅极电压刚加上去的瞬间，耗尽区的宽度Xd特别宽，即势阱最深，能贮存电荷的可能性最大。随着时间增加，耗尽区变窄，势阱变浅，贮存电荷的可能性变小。当t大于弛豫时间T时，势阱被热激发的电子填满而形成反型层，势阱消失，不能贮存新电荷。贝IJCCD贮存有用信号电荷的时间必须小于热激发电子的存贮时间。贝IJCCD必须工作在动态（非稳态）。CCD器件的驱动脉冲卜•限受少数载流子寿命的影响，驱动脉冲卜•限受达到转移效率所需转移时间t2的影响。驱动脉冲工作上限驱动脉冲工作下限▲56、简述光电二极管的电荷存储工作原理。它与智工作方式相比冇什么特点？[P219习题8・5]（1）准备偏置电源通过负载向光电二极管充电（2）曝光过程，由于光电流和俄暗电流的存在,结电容将缓慢放电。（3）光电二级管的信号经过时间Ts后，再闭合开关K。通过再次通过负载电阻向结电容充电。再充电电流在负载电阻上的压降Vr就是输出的光电信号。在电荷存储工作方式下，光电二极管可以获得很高的灵敏度。通过调整积分时间Ts的长短，还nJ以改变器件的灵敏度，以适应不同强度入射光信号的检测。▲57、白打描光电二极管列阵SSPD由哪儿部分组成，I出i出其电路框图，并简述其工作原理。[P219习题8-6]▲58、SSPD中产生开关噪声的原因是什么？怎样才能减少开关噪声？JP219习题8-7]▲59、比较SSPD与CCD的主要优缺点。[P219习题8-8]第九章▲60、什么是热探测器？它少其它光电器件相比貝•有哪些特性？▲61、已知一热探测器的热时间常数为呪，热容C,,热导G「求当调制辐射频率f变化时，探测器温升的相对变化规律。▲62、热电偶或热电堆探测红外辐射时开路和闭路情况热端温升是否相同？说明▲63、热释电效应应如何理解？为什么热释电效应只能探测调制辐射？▲64、用什么措施來降低热探测器和光子探测器的背景限？▲65、（汞镉晞）探测器为什么能改变具峰他波长？为什么峰他波长越长，要求工作温度越低？▲66、常用的热探测器冇哪儿种？都是用什么原理T.作的？（1）热敏电阻与测辐射热计；（2）热电偶与热电堆；（3）热释电器件；（4）高莱管。[另有：电定标辐射计]▲67、常用的光了探测器有哪几种？都是利用什么原理工作的？▲68、哪些光电器件应工作于平衡态？哪些光电器件只能在非平衡态下工作？为什么？▲69、列出你所知道的所有的光电探测器件，并将它们按探测原理进行分类。\n▲70、什么是驰豫过程，光电驰豫过程的长短用什么来描述？驰豫过程对光电器件的什么特性影响最大？一个系统从-个平衡状态到另一个平衡状态的中间变化过程称为驰豫过程。光电驰豫过程的长短用时间常数來描述，它表示广电系统的参数从开始值到最终变化值的l-e-^0.63倍吋所用的时间。驰豫过程对光电器件的频率特性影响最大。▲71、常用的光电材料都是半导体材料，为什么？光电灵敏度与半导体材料的什么特性侑关？▲72、接触电势差山什么决定？能否山电压表（或静电电位计）加以测量？▲73、PN结电容市什么决定？写出PN结电容方程。▲74、写岀光照下PN结的电流方程。▲75、为什么光电阴极一燉都用P型半导体作为棊底材料制作？▲76、为什么研究半导体光电发射吋便用亲和势的概念，而不用电了溢出功？对于负电子亲和势材料來说，电子受到光激发后还会从P型硅漂移到氧化艳再溢出。▲77、什么叫热电子和冷电子？为什么说负电子亲和势光电材料上耍靠冷电子发射？▲78、简述温差电偶的工作原理。▲79、明视觉最大光谱光视效能及其物理意义。▲80、为了减小背景光和杂散光的影响，需对进入光电接收系统的光进行滤波。试说明对入射光进行空间滤波和光谱滤波的基木方法和作用。一、空间滤波的基本方法和作用（1）如果信号光的输入空间角冇一定的大小,7观艇处的点光源，可以给接受光学系统加遮光罩、减小视场光阑、减小通光孔径的方法，压缩进入光学系统的空间立体角。（2）当信号光源有一定的空间形状时，我们可段利用透镜的傅立叶变换，在其频普面上设置空间滤波器,只让信号光源的特定空间频谱通过，而将其他空间频谱挡住，就能将背景光儿乎全部滤除。（3）给接受光学系统加消杂光光阑，可以最大限度的消除杂光的干扰。二、光谱滤波的基本方法和作用▲81、为了提高光电接收系统的信噪比，我们学习过哪些方法用来压制噪声？▲82、你学过哪儿种光电信号调制方法？各是用什么原理、方法进行调制的？内调制：调幅、调频、调相、调宽、光学编码等；外调制：调制盘、电光调制、声光调制、莫阿条纹调制、液晶光阀调制等。▲83、说明对光源选择的基本要求。▲84、简述用锁相环电路进行微弱信号检测的工作原理。▲85、简述用取样枳分电路进行微弱信号检测的工作原理。▲86、说明前置放人器的主要作用。（1）对微弱的光电信号进行初步放人；（2）使光电转换器件输出的信号实现形式转换（如电流信号转换为电压信号，电压信号转换为电流信号等）,以最大程度地减小信号传输过程中的噪声，使后级电路能够有效地放大信号。（3）使光电转换器件和后级放大电路实现阻抗匹配。▲87、光电技术屮的光学系统主要由哪儿部分组成？各起什么作川？二、选择题：1、关于人眼的光谱光视效率，以下说法正确的是:（D）（A）对各种波长的入射光，只要它们的光谱辐射通量相等，贝IJ人眼感到的主观亮度相等；（B）光源的亮度对人眼的光谱光视效率没有影响；（C）对波长为840nm的入射光，人眼亮视觉的光谱光视效率小于人眼暗视觉的光谱光视效率；（D）对波长为589nm的入射光，人眼亮视觉的光谱光视效率大于人眼暗视觉的光谱光视效率。\n2、关于朗伯体的说法屮，正确的是:（C）（A）対各种波长的光，朗伯体的散射率都是一样的；（B）对于沿正法线方向入射的光，散射光的光强度与散射方向和法线方向的夹角的余弦成正比；\n（C）对于沿任意方向入射的光，散射光的光强度均与散射方向和法线方向的夹角的余弦成正比；（D）対于沿任意方向入射的光，散射光的亮度均与散射方向和法线方向的夹角的余弦成正比。3、在光电技术中，对光源的主要要求有:（D）（A）发光强度要人，发光效率要高；（B）光辐射通量要大，光源稳定性要好；（C）光源方向性好，便于调制；（D）光源的光谱功率分布应与光电探测器件光谱响应相匹配。4、关于光电倍增管，下列说法正确的是:（B）（A）光电倍增管主要由光电阴极、电了光学系统、电了倍增极、阳极、电源等组成；（B）电子光学系统的作用是使光电阴极发射的光电子尽可能多的汇集到第一倍增极，并使光电子的渡越时间尽可能相等；（C）光电倍增管的增益由外加的总电压决定，与阳极电压无关；（D）阴极灵敏度由阴极材料决定，与窗口材料无关。5、设某光电倍增管的阴极灵敏度为lOmA/W，各级电子收集率均为1,二次电子发射系数均为2,共有19级电子倍增°如入射光辐射通量是2.5X1（T"W,则阳极电流是:（A）（A）1.3x10"6A（B）5.2x10_6A(C)5.2xlO_6mA(D)1.3xlO_6mA6、光电探测器的主要噪声冇：（A）（B）（C）（D）热噪声,热噪声,热噪声,热噪声,白噪声，产生一复合噪声；白噪声，产生一复合噪声；1/f噪声；散粒噪声，产生一复合噪声，1/f噪声，温度噪声;散粒噪声，1/f噪声，温度噪声。7、半导体P-N结受到光照时，在外电路屮产生的电流为:(A)I=IP+I^ekr(C)/=—幺)(D)I=■Ip4-/g(l+^)8、对半导体光电导器件，以下说法中正确的是:（C）（A）光电导器件只能测量交变光照，不需要加偏压即可工作；（B）光电导器件只能测量稳定的光照，必须加偏压才能工作；（C）光电导器件可以测量交变光照，必须加偏压才能工作；（D）光电导器件只能测量稳定的光照，不需要加偏压即可工作；9、对热释电器件，以下说法中正确的是:（A）（A）热释电器件只能测量交变光照，不加偏压即可T作；（B）热释电器件只能测量交变光照，必须加偏压才能工作；（C）热释电器件可以测量稳定的光照，不加偏压即可工作；（D）热禅电器件只能测蜃稳定的光照，必须加偏压才能工作。10、热敏电阻与入射光的关系冇:（D）（A）其响应収决于入射光辐射通量，打光照度无关；\n（B）其响应取决于光照度，与入射光辐射通量无关；（C）其响应取决于光照度，与入射光波长无关；（D）其响应取决于入射光辐射通量，与入射光波长无关。11、光敏电阻与入射光的关系有:（A）（A）其响应収决于入射光辐射通量，打光照度无关;（B）其响应取决于光照度，与入射光辐射通量无关;（C）其响应取决于光照度，与入射光波长无关；(D)其响应取决于入射光辐射通量，M入射光波长无关。12、常用的快速光电探测器件有:(B)(A)光敏电阻，光电池，光电二极管等；(B)PIN光电二极管，雪崩光电二极管，光电倍增管等；(C)热敏电阻，热释电器件，光电倍增管等；(D)CCD,热释电器件，光电倍增管等。13、某光电子发射器件的量子效率是0.6,如入射光波长是555nm,则其光照灵敏度是:(C)(A)0.22A/lm(B)0.22A/W(C)O.33mA/lm(D)0.33mA/W14、在1000lx的光照下，某光电池的开路电压是0.56伏，短路电流是0.28毫安。若要使用此光电池测量从儿百到几千勒克斯的光照度，则关于其负载电阻最合适的说法是:(C)(A)Rl<2000Q(B)/?7<1000Q(C)/?z<1400Q(D)Rl<600Q15、一个三相CCD,其材料中少数载流子寿命为7■，极间转移时间为『2，则其工作频率应满足：(A)(A)fl>—；办W(B)九>—:办WL3rh3r2L5r15t2(C)fL>~;fhy-(D)办tt23r5t216、关于半导体光伏器件，以下说法正确的是：——9/22(D)(A)光电二极管通常T作在其伏安特性血线的第一象限；(B)光电二极管通常工作在其伏安特性曲线的第四象限(C)光电池通常工作在其伏安特性曲线的第一彖限；(D)光电池通常工作在其伏安特性曲线的第四象限。17、减小光电二极管时间常数的基本方法是:(D)(A)减小光电二极管的接受光的区域的面积；(B)减小光电二极管的P—N结的厚度；(C)减小后级电路的负载电阻的阻值；(D)给光电二极管加较人的反向偏置电压。18、关于电阻的热噪声，以下说法正确的是:(C)(A)热噪声只M电阻的温度有关，与电阻的阻值无关；(B)热噪声电流的表示式是:i：=4jikT\fR；(C)热噪声电压的表示式是：=AkT\fR；\n(A)热噪声功率的表示式是：P；=A7±T\fo19、在光电技术中使用的探测器经常需耍在低温下工作，这是为了：(C)(A)减小电路屮温度噪声的影响；(B)减小电路中1/于噪声的影响；(C)减小电阻热噪声的影响；(D)减小电路中产牛•复合噪声的影响。20、提高一个光电探测器的探测率最有效的方法是:(A)(A)降低光电探测器的温度，减小电路系统的通频带宽度；(B)降低光电探测器的温度，减小电路系统的等效电阻；(C)提高光电探测器的温度，增大电路系统的通频带宽度；(D)捉高光电探测器的温度，增人电路系统的等效电阻。\n21、使用经过致冷的光电探测器,nJ'以使:(C(A)光电探测器中的电子的速度减小；(B)光电探测器屮的电阻的阻值减小；(C)光电探测器中的电阻的热噪声减小；(D)光电探测器的通频带的宽度减小。22、在以下各种说法中，正确的是:(D(A)CCD是通过势阱存储电荷的，但不能通过势阱变化把电荷转移出去；(B)CCD是通过P・N结存储电荷的，可以通过势阱变化把电荷转移出去；(C)光电二极管可以通过P・N结存储电荷，可以通过势阱变化把电荷转移岀去；(D)光电二极管可以通过P・N结存储电荷，可以通过曝光的办法把电荷泄放掉。23、在以下各种说法中，正确的是:(D(A)光电位置传感器是通过光伏效应來测量的，不能同时测量光点的位置和强度；(B)光电位證传感器是通过光电导效应來测量的，不能同时测量光点的人小和强度；(C)光电位置传感器是通过光伏效应来测量的，可以同时测量光点的人小和强度；(D)光电位置传感器是通过光电导效应來测量的，可以同时测量光点的位置和强度。24、使用热电偶测量光照的优点是:(A(A)输出电压与光的波长无关；(B)输岀电流与波的强度无关；(C)输出功率与波的强度成正比；(D)测虽噪声与背景光强无关。25、某光电二极管加反向偏置电压,如以脉冲光照明从光照时刻算起，电流变化的规律为:(C(A)I—S①+/()(B)I=S①—70(C)/=r)+/0(D)I=S3r-/026、在内光电效应材料中：(D(A)入射光波长越长，光吸收系数越大，量子效率越高；(B)入射光波长越长，光吸收系数越小，量子效率越低；(C)入射光波长越短，光吸收系数越人，量子效率越高；(D)随着入射光波长山长变短，光吸收系数越来越大，但量子效率则山低到髙后，乂随波长变短而越来越低.27、在光电导材料中，从材料突然受到光照到稳定状态，光电流的变化是:(B(A)Ip=Ip严(B)/p=Ip()(\-e-r/T)(C)Ip=[pW(D)IP=IP0(l+e~t/r)28、下列各物体哪个是绝对黑体:(B(A)不辐射任何光线的物体(B)不能反射任何光线的物体三、计算题：1、设受光表面的光照度为1001X,(C)不能反射可见光的物体(D)不辐射可见光的物体能量反射系数0.6,求该表面的光出射度和光亮度(假定该表面为朗伯辐射设受光表而光谱反射率相同,则每单位表而反射的光通卅为:\n02=p(f)、—0・6X100=60Lm/m2这也就是该衣血的光出射度\n对朗伯辐射体，其光亮度厶,与方向无关，沿任意方向（与法线方向成&角）的发光强度厶与法线方向发光强度之间的关系为Ie-/0cos0每单位面积辐射出的光通最除以龙即为其光亮度九，dScos0刃vO~dS2Cj/m^sr附朗伯体法向发光强度/o与光通量①”的关系由定义，发光强度心等，所以在立体角也内的光通量-IdG=/()cos&sinOdOdcp在半球面内的光通量71112tt叭二J/0cosO^mOdO^dcp-7tl^002、计算电子占据比Ef昌2KT、10KT的能级的儿穴占据比碍低2K7\10H能级的儿率。解：能量为E的能级被电子占据的概率为:kT£比坊高2AT吋，电子占据比E比坊高1OkT时，电子占据比E比坊低2ZT吋，空穴占据比E比◎低1OkT时，空穴占据比fe=1+exp(2kTIFTw=0J192A=^=4.54x10-5ip=1+exp(Ef_E)kT=0.1192/厂古=4.54x10—53、设N—Si中/?7=1.5x10'°cm-3,掺朵浓度=10,6cm-3,少子寿命t=10/zj如果山于外界作用，少子浓度P=0（加人反向偏压时的PN结附近就是这种情况），问这时电子一空穴的产生率是多少？（复合率R=牛,当复合率为负值时即为产生率）解在本征硅中，n.p.=/7；=2.25x1020,在N型硅中，少子浓度\n门nr2.25X1O20r==N(/1X1016=2.25x10°产牛率为△P2.25x10°10x10"=2.25x109每秒钟每立方厘米体积内可产牛2.25x10°个。4、-•块半导体样品，时间常数^jl=0.1ps，在弱光照下停止光照0.2朋后，光电了浓度衰减为原来的多少倍?解ne(t)=n(0)e^,=幺亠=。.1354代，(0)5、一块半导体样品，木征浓度坷=1.5x10%〃=N区掺杂浓度ND=iQilcm-\P区掺杂浓度KTNa=7xl014c/?r3,求PN结的接触电势差C/。(室温下，——=0.026卩)。q解在P・N结处，接触电势差NaN(l_1.38x10~23x300才一1.602x10"xln7xI014x10171.52x1O20=2.5875x10_2x26.46=0.685(伏)6、设某种光电倍增管一共有10个倍增极，每个倍1觀圾的二次电了发射系数均为(7=4，阴极灵敏度Sr=20“A/加，阳极电流不得超过1000，试估算入射J：阴极的光通量的上限。阳极电流办满足：IA=^Ska\所以入射光通量佥^辟M77x】0“lm7、8、上题中，若阳极噪声电流4nA,求其噪声等效光通量？(纣=1HZ)题屮未给出入射光的波长值，我们取波长为555nm,则gV(2)=l,霑=1.9xl0%m[®NEP=^=|^=1.9-10-某光帧电阻的暗电阻为600kQ,在2001x光照下亮暗电阻比为1：100,求该电阻的光电导灵敏度。该光敏电阻的亮电阻为R.=0.01^=6x103Q,光电导G=l/R,所以光电导灵敏度:丄—丄1_19、某光电导器件的特性曲线如右图，用该器件控制一继电器。使用30VH流电源，电路在4001X的照度下有10mA电流即可使继电器吸合。试価出控制电路，计算所需串联的电阻和暗电流。\nEg题9-1图光敏电阻的特性曲线题9—2图光敏电阻控制继电器电路解光敏电阻的光电导灵敏度为丄—丄—1“諾=^^»曲S/Lx在400LX的光照下，光敏电阻的阻值为R。Go=丄=S』=lxl0"x400=4xl0rs°R已所以，尺=2500欧姆。使用30V直流电源，使继电器吸合盂10mA电流。这时回路电阻应为30Rt=-^-=3000欧姆0.010比光敏电阻的阻值要人，故需串联一个电阻心，R尸Rl・&=500欧姆，如图9—2所示。10、具冇上题所示特性的光敏电阻，用于右图所示的电路中。若光照度为(400+50sin劲)lx,求流过心的微变流冇效值和心所获得的信号功率。解设光照度变化频率G和电容：SC足够大，则电容交流短路。交流等效负载为心和心的并联值，RRkG°山上题，GoMXlO^S,G血g=S&Emax=1.0X10~6X450=4.5X10_1S直流工作点尺2(5胚1)R（2・5④）30V题10图0=———==6.00x10“（安）。光照度最人时，总电流_U_30max—i—i——+心+2.5£G喰4.5X10-4=6.35xl0'3（安）所以交变电流的峰值电流是iniax=6.35-6.00=0.35(mA),通过R2的峰值电流是2max25k―x0.35mA=0.12mA25k+5k负载电阻R2所获得的信号功率为\nPs=-◎爲=O.5x5xlO3x(O.12xlO~3)2=3.8x10_5W211、已知2CR太阳能光电池的Uoc=0.55伏，Isc=50mA,要用这种光电池组合起来对6V、0.5A的蓄电池充电，应组成怎样的电路？需要这样的光电池多少个？(充电电源电压应比被充电电池电压高1伏左右)解光电池用于能量转换时，输出电压一般取开路电压的0.8倍，这时输出电流约为0.8Zsc=40mA,输出电压0.44伏。需用M二&0+1°=16个电池串联供电。每支路提供40毫安的电流，需要汕=—=13条支路并联。0.44-40共需用N==16x13=208个这样的电池串、并联供电。12、某光电二极管的结电容5pF,要求带宽10MHZ,求允许的最大负载电阻是多少？若输出的信号电流为10(1A,在只考虑电阻热噪声的情况下，求T=300K时信噪电流冇效值Z比。又电流灵敏度如为0.6A/W时，求噪声等效功率。解因为九=—1—，所以最人负载电阻：Rl=—1—=———=3.18也2曲)匕27iCjfH2^-x5x10'12x107电阻热噪声＜=逖型，信噪电流有效值之比R10=(3.18x10宇.r=1.38xl03(4xl.38xl0_23x300xl07)2NEP=^=S”><1.38x10-23x300x107V3.18x10’/0.6=1.2x10"8W13、某热探测器的热导为5x10-6W/K,热容量为3x?0-5J/K,吸收系数0.8,若照射到光敏元上的调制辐射量为①=5x(l+O.6cos0)|iW,求其温升随时间的变化关系，并给出上限调制频率。解热探测器的热时间常数为二=啤=6'Gt5x10“上限调制频率e=丄=丄=0.17=2对〃’所以G6—“027氐温升随时间的变化关系0.8x5x10"5x10“0.8x3x10“5x10-6x(1+36”)％=0.8+0.48x(l+36沪)少严®14、某光电二极管的光照灵敏度为5e=3.0X106A/Lx,拐点电压为UM=10V,给它加上50伏的反向偏置电压,其结电容为5pF。试求：(20分)①若其能接收f=6MHz的光电信号，求其允许的最大负载电阻。②如光电二极管耗散功率为200毫瓦，求所允许的授大光照度。③如只考虑电阻的热噪声，求在问题①条件卜-输入电路的等效噪声功率及可探测的最小光照度(S/N=l)0\n①.如输入信号光照度为E=50（Rsincot）Lx,求在最大输出信号电压情况下的负载电阻和电路通频带宽度。解①最人负载电阻②负载Illi线通过拐点时,光电二极管耗散功率为P=SfEVm,所以③取笊为最大负载电阻,其热噪声功率为Pr4kTAf=4xl.38xl0-23x300x6xl06=1.0xl0',3W取光谱光视效率为最人值683,得可探测的最小光照度为Emin=V（2）Pr=683xl.0xl0-13=6.83xlO_,,Lx④在授大输出信号电压情况下，照度达lOOLx时，光电二极管上压降为10伏，输出电压Us=U0-Um=40伏，対应的光电流为Is=SeE=3.Ox10'6x100=3.0x10'4安负载电阻为心=*=1.33x105欧姆丄S这时的电路通频带宽度是fn=三、教材上所布置的所有作业第一章：1、解光衰减器的透射=r=2.4X105Hz2/iC.R,2^x5xl0_12xl.33xl0515/22Rl=——=・=5.3UQ2底』“2^x5x10_12x6x10&题。比指的是光辐射能最的透射比。在亮视觉时,对波长为人=435.8诃的单色光，光亮度Lv}=Kny（^）Le[t对波长为=546.\nm的单色光，光亮度厶「2=KmV（A2）Le2,R有Lvi=So在暗视觉时，应有4=X10二4=X10"因为匚==厶〃（人）叫）=卩（人）叫）=0.2640x0.978“09匚~K/tlV'（A2）Le2一心）厶畀仇2）~卩（小（人）~0.714x0.0173"'人于1,所以在喑视觉时，波长为人=435.8mn的光源的光亮度人于波长为A2=546Anm的单色光源的光亮度。（光谱光视效能值参见教材第4页，此处采川了数值内插）2.解①该激光束的光通量如=K〃V（2）Q=683x0.240x2xl0・0・3285（流明）0.328发光强度人=為=而拆rsegxiow（坎徳拉）J4?v105光亮度Q廿（1x10讣/尸如叩（或侮泌）昭\n光岀射度Mv=-^=——=4.2xlO5Lm/m2'AS(1x10~3)2^/4jr3Id②10米远处光斑面积大小S=-(LA0)2(lOxlxW3)2=7.85xio~5m244反射光功率为P=pP=O.85x2xlO~3=1.7x10—叫反射光通量0；=P'KmV(A)=1.7xl0_3x683x0.240=0.279Lm漫反射屏可以看作是个朗伯体，其法向发光强度厶与光通量的关系是仏=0/兀，由于朗伯体的光亮度与方向无关，所以厶,=如=血=竺22——=1.13x10’Cd/m2vS於3.14x7.85x10—53、解白炽灯各向同性发光时叭=SEv=4tiR2Ev=4x3」4xl.52x30=848Lm4、解由维恩位移定律，人丁=2897“加•K,所以t=2897=2897=635^16/2240.456第三章1、解300K时，nf=1.5xlO,o/cvn3,vNd=1015远人于®，所以p二Nd+“产10、而2二n=ZL-=225^°2°=2.25x10s^/cm21p1015其费米能级N1015Etl]=E.+kTLn^=E+1.38xlO-23x300L/?in=E.4-4.6xl0~20(J)=E+0.29(^V)川z/?,.z1.5x10'°，；其能级图如右。(没有？)2、解300K时，因nt=1.5x1Oio/c7?23,斤二+心=2.25x10"=104个/01?nf_2.25xlO20~n~2.25X1016其费米能级N225x1016Efn=耳+kTLn^-=E+1.38xlO-23x3OO£/t=E+6.73xl0_20(J)=E+0.42(^V)扭1/?.z1.5X1O10/z其能级图如右。4、解(a)300K吋，本征硅的电导率\n(b)掺杂率10巴则掺入的施主浓度为N(i=5x1022x10-8=5x10"所以n=N(l=5xl014,/?=—P(L5X1O10)25xl014=4.5x10’o=+pq/jp=(5xl014X1350+4.5X104x480)xl.6xl0-19=0」08(/Q-cm)A*JA,A/JA,纣a/(0-25)2<107妙倍增系数M=0.98x(0.95x4)n=2.34xl06阳极电流IA=4x10'4x2.34x106=9.36x102/M11、解光电倍增管的增益与每级电压的加次方成正比。其中k为0.7〜08,n是倍增级数。即M=AVkH所以dM,dV=knMV如要求放人倍数的稳定度人于1%,则电压的稳定度应优于dV1dM—■knM歸X0.01=1.04X10-12、解因为阳极电流ia=skesm,所以最大光照度耳二厶虬二淫——r二0.4lxmaxSkSM25x2x10"xlO〉第五章2、解光敏电肌中的光电流/=(S«+go)EU,所消耗的电功率为P=IU,所以极限照度为\nEmax40x10」(S?+go)"2(0.5x10"+0)x202200lx3.解电路如右图所示。①“的分压为…令—严罟心无光照时：Rfi有光照时：Rl212—°"2()%2000=1.2x106Q0.02012_2^^x2000=104Q2题5—3图②因为光电导er”=Gp-Go=SrE所以光照度E=Gp~G（）=）=—s&SgRi2/?/6x10"4、已知CdS光敏电阻的暗电阻Rd=10MQ,在照度为100Lx时亮电阳.R=5KQ。用此光敏电阻控制继电器，其原理如图所示。如果继电器的线圈电阻为4KH,继电器的吸合电流为2mA,问需要多少照度时才能使继电器吸合？如果需要在400Lx时继电器才能吸合，则此电路需作如何改进？為)E解山题意,Rl=4k£l100500010718/22①继电器吸合时的电流为2mA,由TJ12/?+/?,=—==6xlO3Q,Rp=21^1pI2x10」CdS12V题5—4图②由题意，继电器吸合时的电流为2mA,总电阻应为6千欧，而光敏电阻的阻值是Rp_~S^E_2x10_6x400_I"④继电器的电阻是4千欧，所以还应串接一个750欧姆的电阻。（也可将电源电压降为10.5伏）。5、解（a）恒流偏置⑹恒压偏置sa，-轨（屮），「皿+J第六章\n6、解因为微安表满虽:程电流为100微安，故【2最大值是1.4毫安。这时光电池电压0.3伏，所以:03心=—=214Q21.4x10」q3在微安表支路中，电流为100微安，©+^1=100x10-6=3x10?欧姆，所以R］为2000欧姆。8、现有一块光敏而积为5x5mm2的硅光电池2CR21,其参数为S=7nA/Lx-mm2，要求用一•个量程为10V的电压表作照度指示，测试照度分别为lOOLx和lOOOLx两档，试设计一个带有运放的照度计，画出其原理图，并给出图中元件的参数。解由题意，运算放人器应设计成电流一电压变换器的形式，如图所示。因为u=IscRf=SEAR所以，在I呎的照度下心=是=7X10佟;00X5X5"7x2。10同理，在100lx的照度下，Rf=5.7x104QIX/I9、解（1）2CU2的暗电流〃供為（A）（2）有光照时,Ip=SeE,+所以片专呀-小岛（品rxb）“.2x"a10、用2CU1型光电二极管接收辐射信号，如题6』俨图所示。已知2CU1的灵敏度S^=0.4A/W,暗电流小于0.2gA,3DG6C的0=50。当最人辐射功率为400gW时的拐点电压匕=10V,求获得最人电压输出时的他值。若入射辐射功率山400（1W减小到350）1W时，输出电压的变化量是多少?解由于最大光电流/〃axSg=0.4x400=160^IA远大于暗电流匚=0.2nA,所以暗电流可以忽略。a）最大辐射功率为400pW时，拐点电圧匕切=1°"这时输出电压:5=ucc-Uhe-UM=18-0.7-10=7.3V由于U0=IeRe=^+l)S^maKRe,所以7.3Re=(0+1)©%=(50+1)x0.4x400x10"=妙。axb）当辐射功率从400pW减小到350pW时,\U0=Re\le=(0+1心△虧,=(50+1)x0.4x50x1O'6x895=0.91V11、解由题意，应由直流负载电阻7?c来确定直流丄作点，放大器输入电阻尺与直流负载电阻心并联共同组成光电二极管的交流负载。其检测电路和交流等效电路如图所示。\nvb\n―O+18V3DG6—OVo(a)检测电路(b)交流等效电路题6—11图题6-11图(1)在直流静态工作点Q,应有IQ=GQV^SEE.=(Vh-VQ)Gc在交流情况下，应冇(岭一Vm)(Go+Gc+GJ=SeE,“在収得最大输岀功率的情况下，应有Gj=G°+Gc，以上三式联立求解，得G_Sg(気+2Eo)+2GoHw二0.5xl0“x(3+2x5)+2x0.005xl0二1$C=2(%+匕诃)=2x(40-10)=600所以Rc=600Q,G=G.+GC=0.005+—=—S,Rt=150Qcz0c600150I20/22(2)输入给放人器的电流为山=—SFE^sin血=O.5xO.5x3sin6yr=O.75sin0t具有效值为It=0.7070=0.707x0.75=0.53网电压有效值为V,=RiIi=150x0.53x10“=8.0xl0~5伏功率有效值为=V./.=8.0x10-5x5.3x10-7=4.2x10®(如取结间电导Go=0.005x10_6S,则Gc=2.2x10_7S,Rc=4.6x106Q,/?r.=4.5x106Q；厶=0.53网，匕=2.38V,鬥=1.26x10"W)]2、解：图屮用2CU型光电一•极管接受辐射通最变化为0=(20+5sin劲)pW的光信号，其T作偏压为Uh=60V,拐点电压山二10V,2CU的参数是：光电灵敏度S©=0.6A/W,结电容G=3dF。设引线分布电容0=7pF「题6—12图试计算：(1)管子工作在线性区并获得最人输出电压时，他应为多少？输出电压有效值％?上限截止频率血？(2)若血上的信号电压只盂加V(冇效值),为得到最大截止频率人，则&应为多少？上限截止频率斤？解(1)管子取得最人输出电压时。交流负载电阻/^应取无限大,\n这时60-10Rh=Vh~VM=UV~1V=3.33x102S©(血+00)0.6x(20+5)xl0-6输出电压有效值VL=0.707/?沙0血=0.707x3.33x106x0.6x5x10-6=7.07V上限截止频率fn2^?/?(Cy+C0)=2x3.14x3.33x106x(3+7)x10-12=4,8x10Hz(2)若取匕=2mV,则r—\_L必八］u|q3qh~0.707S赫一0.707x0.6x5xl0-6-这时fu1!=16xl(fH2兀Rb(Cj+CJ2x3」4x103x(3+7)x10"2'Z第八章4、解由题意，电荷转移率为鱼=(1一£)〃=丘一=0.5,式+n=2m=2048,所以00f=4lni=-^8,n0-5=338xl0_4第九章21/222、解若调制辐通量0=0o(l+COS0T)，则平均温升21/22交变温升—屛需产cos如例式屮温升和辐照之间的相角^=-arctan(69Tz)5、解因为归一化探测率D*二W的,所以NEP探测器光敏元而积Ad=(Z/NEP)24/=(1X10°X1X1OT°)2><1=1x10—511?\n（1）第一定律：当入射辐射的光谱分布不变时，饱和光电流与入射的辐射量①成匸比。（2）第二定律：发射的光了最大动能随入射光了频率的增加而线性的增加，•入射光强度无关。▲19、什么是负电子亲合势，它的工作原理、主要用途及优缺点。如果给半导体的表面做特殊处理，使表面区域能带弯llll，真空能级降到导带之卜，从而使有效的电子亲和势为负值，经过这种特殊处理的阴极称作负电了亲和势光电阴极。特点：1）量子效率高2）光谱响应延伸到红外3）热电了发射小4）光电子的能量集屮▲20、探测器噪声主要有哪儿种？（1）热噪声：载流了在一定温度下做无规则热运动，载流了热运动引起的电流起伏或电压起伏。（2）复合噪声：载流子产生复合瞬间有起伏。（3）散粒噪声：随机起伏所形成的噪声。（5）温度噪声：由于器件木身吸收和”=丄4（门〃传导的热交换，引起的温度起伏。▲21、写出电阻热噪声的电压、电流、12345*7小功率表达式。［P55］-T4kTAf-、［均方电流：厂=均方电压：百=4mfR均方功率：化=4k7Af］▲22、何谓等效噪声带宽？若光电系统屮的放人器或网络的功率增益为A⑴,功率增益的最人值为Am，则噪声带宽为▲23、何谓等效噪声功率？何谓探测率？D=D』Ad"何谓归一化等效噪声功率？如果入射到探测器的辐通量按某一频率变化，当探测器输出信号电流Is等于噪声均方根电流吋，所对应的入射辐通量①e称为等效噪声功率NE1）。等效噪声功率NEP的倒数为探测率D。NEP常与探测器面积Ad和测量系统带宽$的乘积的平方根成正比。为比较探测器性能，需除去£和V的影响，用归一化参数表示。