光电探测考试知识点总结

《光电探测考试知识点总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电探测考试知识点总结（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1、光电探测系统就是以光波作为信息和能量的载体而实现传感、传输、检测等功能的测量 系统。光视效能：描述某一波长的单色光辐射通量可以产生多少相应的光通量2、光电系统包括：光源（或辐射源），信息载体，光电探测器以及信息处理装置。3、辐射度学与光度学的区别：辐射度学适用于整个电磁波段，光度学只适用于可见光波段。4、球面度：一个任意形状的封闭锥面所包含的空间称为立体角。立体角的求法是以锥面为 球心，以r为半径做一圆球，如果锥面在圆球上所截面积等于r2,则该立体角为一个球面度。5、辐照度的余弦定律：任意表面上的辐照度随该表面法线和辐能传输方向之间的夹角的余 弦而变化，称为辐照度的余弦定律。6、黑体：若物

2、体在任何温度下，对任何波长的辐能的 吸收比都等于1即aA（T）1，则称该物体为绝对黑体。7、原子中的能带可分为：禁带：允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是允许电子占据的，此范 围称为禁带。价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带。 导带：价带以上能量最低的允许带称为导带。9、复合过程分为直接复合与间接复合两种，而间接复合（电子俘获，空穴俘获，电子发射， 空穴发射）又可以分为体内复合与表面复合。10、电子的共有化：晶体中大量的原子集合在一起，使离原子核较远的壳层发生交叠，这 种现象称为电子的共有化。11、能带的形成：电子的共有化会使本来处于同一能量状态的

3、电子发生微小的能量差异， 由于共有化状态而使他们不仅受本身原子核的作用，而且还受到周围其他原子核的作用而具 有各自不同的作用。于是，一个电子能级因为受到N个原子核的作用而分裂成多个靠得很 近的能级。12、光电效应分为内光电效应和外光电效应，其中内光电效应又可以分为光电导效应和光 生伏特效应。13、弛豫过程（惰性）：光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流是要经过一定时间的， 同样光照停止后光电流也是逐渐消失的，这些现象称为弛豫过程。14、光电测量系统的噪声分类：光子噪声：包括信号辐射产生的噪声和背景辐射产生的 噪声。探测器噪声：包括热噪声，散粒噪声，产生一复合噪声及1f噪声等信号放 大及处理电路

4、噪声。15、探测器的主要特性参数包括：灵敏度，光谱范围，响应时间，线性，极限功率。16、光源可分为：热辐射光源，气体放电光源，固体发光光源，激光器。17、光源的光谱功率可分为：线状光谱，带状光谱，连续光谱，混合光谱。18、光源的颜色包含两方面含义，即色表和显色性。色表：用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表。显色性：当用光源照射物体时，物体呈现的颜色与该物体在完全辐射体照射下所呈现 的颜色的一致性，称为该光源的显色性。20、热辐射：物体靠加热保持一定的温度，使其内能不变而持续辐射的形式称为热辐射。21、太阳常数：对于地球一太阳的年平均距离，在垂直太阳的入射方向上，大气层外太阳 对地球的

5、辐照度叫做太阳常数。太阳的张角0.533。22、气体放电光源按气体放电类型分，有辉光放电灯，弧光放电灯和高频放电灯。23、场致发光是固体在电场的作用下将电能直接转化为光能的发光现象，也称为电致发光。 目前常见场致发光有三种形态，粉末场致发光光源，薄膜场致发光光源，结型场致发光光源。25、激光器一般由工作物质，谐振腔和泵浦源组成。激光器按工作物质分离类：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器。26、光电导效应：光照变化引起半导体材料电导变化的现象称为光电导效应。27、根据半导体材料的分类，光敏电阻有:本征型半导体光敏电阻和掺杂型半导体光敏电阻。29、光敏电阻的结构：梳状结构，刻线结构，

6、夹层结构。光敏电阻的基本特征参数：光电导增益，光谱响应率，光电特性，伏安特性，时间响 应，前历效应，温度特性。30、前历效应：也就是测试前光敏电阻所处的状态对光敏电阻特性的影响，大多数的光敏 电阻在稳定的光照下，其阻值有明显的漂移现象，而且经过一段时间间隔后复测阻值还有变 化，这种现象称为光敏电阻的前历效应。31、pn结两种工作模式：光伏工作模式，光电导工作模式。32、按光电池的用途：太阳能光电池，测量光电池硅光电池安基底材料不同分为：2DR型和2CR型硅光电池的主要功能：在不加偏置的情况下能将光信号转换成电信号 硅光电二极管通常工作在反偏置条件下，即光电导工作模式33、在光敏面上涂SiO2的

7、作用：防潮防尘等保护光敏面，减小硅光电池对入射光的反射， 增加器件对光的吸收。34、硅光电二极管与光电池异同：制作衬底材料的掺杂浓度不同光电池的电阻率低 光电池在零偏置下工作，而硅光电二极管通常在反向偏置下工作光电池的光敏面积都比硅 光电二极管的光敏面积大得多，因此硅光电二极管的光电流小的多。35、光电三极管分类：3DU型(NPN)和3CU型(PNP)光电三极管的工作原理分为：光电转换，光电流放大光电三极管的响应时间由四部分组成 光生载流子对发射结电容和集电结电容的充 放电时间光生载流子渡越基区所需要的时间 光生载流子被收集到集电极的时间输 出电路的等效负载电阻与等效电容所构成的RC时间。36

8、、光电位置传感器与象限探测器比较：它对光斑的形状无严格要求，即输出信号与光 的焦距无关，只与光的能量中心位置有关光敏面上无需分割，消除了死区可连续测量光班 的位置，位置分辨力高可同时检测位置和光强37、象限探测器的缺点：光刻分割区将产生盲区，盲区会使微小光斑的测量受到限制 若被测光斑全部落入某一象限光敏区，输出信号将无法测出光斑的位置，因此它的测量范围 受到限制测量精度与光源的光强及其漂移密切相关，测量精度的稳定性受到限制38、像管和摄像管的区别：像管内部没有扫描机构，不能输出电视信号 像管的三个部分：光电转换部分，电子光学部分，电光转换部分39、视像管的基本结构：光电靶和电子枪40、红外探测

9、优点：环境适应性优于可见光，隐蔽性好，一般都是被动接收目标信号，且 红外系统体积小，重量轻，功耗低。41、热电偶和热电堆是基于温差电效应制成的热探测器。42、热敏电阻可分为：负温度系数热敏电阻，正温度系数热敏电阻，临界温度电阻器。43、夜视系统主要分为：主动式红外夜视仪，被动式夜视仪45、单色仪是利用分光元件从复杂辐射中获得紫外、可见、和红外光谱且具有一定单色程 度光束的仪器。它由狭缝、准直镜和分光元件按一定排列方式组合而成。46、傅里叶变换红外光谱仪由四部分组成：光源，分束器，探测器，数据处理系统47、CCD摄像器件分为：线阵列和面阵列。50、常用光电探测技术：激光测试技术，光纤测试技术，三

10、角法测试技术，机器视觉测试 技术，莫尔测试技术19、对于光源，用分布温度，色温或相关色温表示。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温。分布温度：辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分布，与黑体在某一温度下 辐射的相对光谱功率分布一致，那么该黑体的温度就称为该辐射源的分布温度。相关色温：在均匀色度图中，如果光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标 点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关色温。36、光电位置传感器（PSD）的工作原理：光电位置敏感器件PSD是一种对其感光面上 入射光斑重心位置敏感的光电器件。即当入射光斑落在器件感光

11、面的不同位置时，PSD将 对应输出不同的电信号。通过对此输出电信号的处理，即可确定入射光斑在PSD的位置。 入射光的强度和尺寸大小对PSD的位置输出信号均无关0PSD的位置输出只与入射光的“重 心”位置有关。PSD可分为一维PSD和二维PSD。一维PSD可以测定光点的一维位置坐标， 二维PSD可测光点的平面位置坐标。由于PSD是分割型元件，对光斑的形状无严格的要求， 光敏面上无象限分隔线，所以对光斑位置可进行连续测量从而获得连续的坐标信号。48、半导体激光器的发光原理：它与发光二极管没有太多差异，p-n结就是激活介质，两 个与结平面垂直的晶体解理面构成了谐振腔，p-n结通常用扩散法或相外延法制

12、成。外界激 发源的激发方式有pn结正向注入，电子束激发，光激发及粒子碰撞电离激发等。当激励足 够强和利用半导体材料的解理面作为激光器谐振腔的反射面，可产生半导体激光。49、热电偶工作原理：热电偶是利用导体材料的热电效应将温度的变化转换为电势变化的 元件，所谓热电效应是指两种不同导体A.B的两端连接成的闭合回路，若使连接点分别处 于不同温度场T和T （设TT）,则在回路中产生由于连接点温度差（T-T）引起的电势0 0 0差，通常把两种不同金属的这种组合成为热电偶。24、发光二极管：发光二极管是少数载流子在p-n结区的注入与复合而产生发光的一种 半导体光源，也称作注入式场致发光光源。发光二极管的发

13、光原理：发光二极管实际上就是一个p型和n型半导体组合而成的二 极管，在pn结附近，n型材料中的多数载流子是电子，p型材料中的多数载流子是空穴。 p-n结上未加电压时构成一定的势垒，当加上正向偏压时，在外电场作用下，p区的空穴 和n区的电子就向对方扩散，构成少数载流子的注入，从而在pn结附近产生导带电子的 价带空穴的复合。一个电子和一个空穴的每一次复合，将释放出与材料、性质有关的一定复 合能量，这个能量会以热能、光能或部分热能和部分光能的形式辐射出来。0、产生激光的必要条件（工作原理）：利用泵浦源能量将工作物质中的粒子从低能态激发 到高能态，是处于高能态的粒子数大于处于低能态的粒子数，构成粒子数的反转分布。28、光敏电阻的优点：光谱响应范围宽，工作电流大，所测的光强范围宽，灵敏度高，偏 置电压低且无极性之分。缺点：在强光照射下光电转换线性差，光电弛豫过程较长，频率响应很低。44、热成像系统与微光夜视系统的工作原理的区别：微光夜视系统的工作原理是把物体被 微弱的光照到的光发射，通过微光仪器加以放大，也就是把弱光信号增强，以使人们能够用 眼观察，而热成像系统则是接收物体的热辐射。