光电检测基础
选择题
1.黑体温度下降2倍，频率随着降低2倍情况
2.氙灯属于气体放电光源
3.光源色温相同，温度不一定相同
4.光电检测的响应度反应了光电转化能力、单位入射光引起的输入电量、只与器件材料、光波长有关
5.光电流 光电导 暗电流 光电阻 暗电阻
6.量子效率：入射一个光子所产生的电子或电子空穴对的数目
7.光子计数：测量微弱信号
8.光子检测传感器有光电导二极管、PIN光电二极管、光磁电二极管
9.光纤
光纤的结构：纤芯、包层、外套
光的波长必须在一定范围内才能实现传输，光纤中常用的波长有850纳米，1320纳米及1550纳米三个波段。
单模光纤-----在给定的工作波长上，光纤中只能传输一种特征角的光波
多模光纤-----在给定的工作波长上，光纤中可以传播多个特征角的光波
光纤的传光原理：射线理论认为，光在光纤中传播主要是依据全反射原理。光线垂直光线端面射入，并与光纤轴心线重合时，光线沿轴心线向前传播。
光纤的应用：照明、光纤束扫描器、激光手术刀、激光加热、激光加工
光纤传感器 ：①功能型：不仅起传光作用而且又是敏感元件②非功能型：只作为传输回路（非功能型反射型）
填空
1.辐射出射度与辐照度有相同的单位
2.点源 发光强度 最大照度=发光强度/位置的平方
3.漂移：载流子在电场力作用下的运动
扩散：因浓度梯度运动
4.变像管：把不可见光图像转化为可见光图像
常见变像管：红外变像管、紫外变像管、选通式变像管
图像增强管：把亮度很低的光学图像转变为高亮度的图像
常见增强管：级联式像增强管、微通道板像增强管、第三代像增强管、x射线像增强管
5.倍增管稳压用高压电源
6.摄像管
摄像管的作用：将空间光强分布的光学图像记录并转换成视频信号的成像装置
原理：光电转换→电荷的积累→电信号的存储和扫描
分类：光电发射型摄像管、光电导型摄像管（视像管）
7.色散
光脉冲在传输过程中的展宽现象
①材料色散（折射率色散）②波导色散（结构色散）③多模色散（模式色散）
8.CCD的损耗率ε N位三相双边阵列，总损耗率e的（-3εN）次方
9.视见函数：辐射量和光学量的联系函数、555nm时最大（多次出现）
10.激光的特点
看简答11.激光器
11.光电二极管在反偏置状态下工作、雪崩光电二极管有放大作用
12.光电发射型和光电导型的区别是有无移像区，相同之处是扫描区和电子枪
13.转移损失率 电荷转移效率
见20.CCD
14.光钎种类：跃迁型、梯度型
15.光伏效应：指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
16.响应率：响应度R（和量子效率η）是描述器件光电转换能力的物理量，其大小为光电转换器（又称光检测器）的平均输出电流Ip与光电转换器（又称光检测器）的平均输入功率Po的比值，即输出电信号电流大小与输入光信号功率大小之比。
17.载流子形成电流的方式
载流子的扩散运动、热运动、漂移运动
18.杂质型半导体作为光导材料时要求低温，防止热激发
19.最小可探测功率—噪声等效功率
20.CCD
固体成像器件：CCD（电荷耦合器件）SSPD（自扫描光电二极管列阵）
CCD分类：线阵CCD（单边 双边）、面阵CCD（帧转移 行间转移）
CCD摄像机分类：可见光CCD（黑白、彩色、微光CCD）、红外CCD、X射线CCD、紫外CCD
21.红外探测器（热探测器、光子探测器）
红外辐射的物理本质是热辐射
大气吸收对红外线测量有比较大的影响
22.能带的结构：满带（被电子填满的能带），空带（没有电子占据的能带）
简答
1.光电检测系统框图、标识各部分（必考）
2.激光器结构图、标识各部分（必考）
看11.激光器
3.已知敏感度、照度、温度，写开路电压和短路电流公式
看计算题
4.以硅靶为例说明视像管过程、等效电路图（多次出现）
三个过程： （1）无光照扫描 充电(归零) （2）有光照无扫描 光 → 电 （3）电子束再次扫描, 输出(归零)
5.以二次电子传导靶为例说明存储靶过程
三个过程： （1）无光照扫描 零电位 （2）有光照无扫描 电位升高 （3）电子束再次扫描 输出
6.光电倍增管的倍增原理、配图说明（多次出现）
原理：每一倍增极之间的电压为50-150V。 每7-10个光子从光电阴极发射出1-3个电子。 电子被加速打在倍增极上，每1个电子可以打出3-6个电子。 一直持续下去直到最后一个倍增极,电子数量达到105-108， 最后这些电子被吸引到阳极形成电流输出。电流的大小正比于光阴极接受的光子数目，即正比于探测器吸收的辐射通量或照度。
7.像管的基本结构，说明变像管的基本原理（多次出现）
8.光磁电探测器的工作原理
9.光纤的传光原理（多次出现）
射线理论认为，光在光纤中传播主要是依据全反射原理。光线垂直光线端面射入，并与光纤轴心线重合时，光线沿轴心线向前传播。
10.辐射度学和光度学的区别和联系
辐射度学：对各种电磁辐射进行定量评价的一门科学 评价对象：电磁辐射
光度学：对可见辐射作用于人眼所引起的“光”感觉进行定量评价，是一种生理效应 评价对象：可见光辐射
11.激光器
一般包括三个部分
①工作物质：在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件。
②激励源：用一定的方法去激励原子体系去使工作介质中出现粒子数反转
③谐振腔：①提供光学正反馈，实现光放大②模式选择，即决定激光光斑的形状
激光产生的必要条件---粒子数反转、光泵、谐振腔
特性：单色性好、方向性好、亮度高、相干性好
12.PN结伏安特性曲线
PN结真有单向导电性和非线形线性伏安特性
13.光纤多普勒速度传感器 测速原理
14.微通道板：是一种大面阵的高空间分辨的电子倍增探测器，并具备非常高的时间分辨率。主要用作高性能夜视像增强器
15.黑体：有一类物体其表面不反射光，它们能够在任何温度下吸收射来的一切电磁辐射，这类物体就叫绝对黑体。
灰体：有一类物体，对各个波长的吸收比近似等于一小于1的常数，这类物体就叫灰体
16.光电导效应：当半导体材料受光照时，由于电子吸收光子发生跃迁使半导体中的载流子浓度增大，因而材料的电导率增大，这种现象称为光电导效应。
光生伏特效应： 当半导体材料受光照时，由于吸收光子产生电子－空穴对，载流子浓度增大。其中，电子在结电场的作用下被拉到N区，同时空穴也在结电场的作用下被拉到P区，从而在结区两边产生势垒，这就是光生伏特效应。
17.光纤传感器分类，区别
计算题
1.求光敏电阻的光电导灵敏度、测试时受到的照度、光通量、发光强度、光斑的照度、发光功率、吸合照度、暗电流（必考）
光通量：单位时间内发射、传播或接收的光量
发光强度：点光源在某一方向上，单位立体角内的光通量
光亮度：面元dS在θ方向dΩ体积角内的的光通量dΦv 除立体角的大小dΩ 和此面元在观测方向上的表观面积cosθ(dS)。
光出射角：光源单位时间由单位表面积辐射出的光量（包括所有方向） ，或者说单位辐射面发出的光通量。
光照度：受照面上单位时间单位表面积接受的辐射能，或单位表面积接受的辐通量
2.光电倍增管的主要特征参数，阳极电流、阴极电流、阴极灵敏度（多次出现）
3.像元数、转移效率、损失率
4.非平衡载流子 计算长波极限
5.外光电效应
