光电检测技术复习

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1、光电技术与光纤基础总复习（一）韩鹏内容第一章：光电检测应用中的基础知识第二章：光电检测中的常用光源第三章：结型光电器件第四章：光电导器件第五章：真空光电器件第六章：真空成像器件第七章：固体成像器件第八章：红外辐射与红外探测器第九章：光导纤维与光纤传感器第十章：太赫兹的产生与检测第一章基础知识辐射度学和光度学的基本概念半导体基础知识基本定律光电探测器的噪声和特性参数辐射度学和光度学的基本概念1、辐射功率（辐射通量）单位：W（瓦特）2、辐射强度单位3、辐射亮度单位：4、辐射出射度单位：W/m25、辐照度单位：W/m2一、辐射度学

2、基本物理量辐射度学和光度学的基本概念二、光度学基本物理量1、视见函数555nm时最大！2、基本物理量表1－2，注意单位、相互之间关系例题已知有一白炽灯钨丝功率p＝3w，该灯的理想化光谱通量φeλ分布如图。使用微瓦计，其探测面积Al＝10mm2，距灯的距离h＝100mm，测得λmax＝1.5μm处的光谱辐射通量Φe（λmax）＝6μw求：1.灯的φe，Ie，2.灯的φv，Iv01.53455.50.10.30.50.70.91T＝1930kλ（μm）φeλ辐射度学和光度学的基本概念三、其他基本概念1、电源平方反比律2、扩展源朗伯

3、源3、漫反射面半导体基础知识一、基本概念1、能带结构2、杂质半导体3、非平衡载流子4、扩散和漂移基本定律一、黑体辐射定律（概念）1、基尔霍夫定律2、普朗克辐射公式3、斯忒藩－玻耳兹曼定律4、维恩位移定律基本定律二、光电效应1、内光电效应2、外光电效应光电导效应、光伏效应光电探测器的噪声和特性参数一、噪声（概念、特点）1、热噪声2、散粒噪声3、产生－复合噪声4、1/f噪声5、温度噪声整体情况：f/Hz1/f噪声产生－复合噪声散粒、温度和热噪声第二章常用光源光源的特性参数热辐射源气体放电光源固体发光光源激光器光源的特性参数辐射效率

4、和发光效率如前例题中，求光谱功率分布空间光强分布光源的颜色光源的温度概念！热辐射源太阳黑体模拟器白炽灯了解！气体放电光源脉冲灯原子光谱灯汞灯了解！固体发光光源场致发光光源了解其他平板显示器件液晶的电光效应结型发光光源发光二极管，偏压？激光器激光原理三种跃迁过程、必要条件激光器的类型激光的特性单色、方向、亮度、相干性第三章结型光电器件结型光电器件的工作原理硅光电池硅光电二极管和硅光电三极管结型光电器件的放大电路特殊结型的光电二极管结型光电器件的应用实例——光电耦合器件结型光电器件的工作原理热平衡状态下的PN结外加偏压、反向饱和电

5、流光照下的PN结光伏效应电流方程SEE漂移扩散硅光电池不加外电压！IDIPRLURsCjRshILE=0E1E2UIL光伏工作区RL1RL2硅光电池特性参数光照特性——开路时、短路时、有限负载时ILUUoc4Isc4Isc1Isc2Isc3Uoc2Uoc1Uoc3线性区RL1RL2硅光电二极管和三极管一般在反向偏压下工作光导工作区E=0E1E2UI与光电池的比较光电池工作区UbRLE=0E1E2UIL光电二极管工作区RLUb=0RLRLUbIP硅光电二极管和三极管的比较光照特性伏安特性四个方面温度特性频率响应特性特殊结型光电二

6、极管PIN型光电二极管结构、原理光电位置传感器原理位置表达式光电技术与光纤基础总复习（二）韩鹏内容第一章：光电检测应用中的基础知识第二章：光电检测中的常用光源第三章：结型光电器件第四章：光电导器件第五章：真空光电器件第六章：真空成像器件第七章：固体成像器件第八章：红外辐射与红外探测器第九章：光导纤维与光纤传感器第十章：太赫兹的产生与检测第四章光电导器件工作原理主要特性参数偏置电路和噪声特点与应用工作原理基于内光电效应（光电导效应）暗电流、亮电流、光电流及三者的关系主要特性参数光电灵敏度量子效率光电特性和g值一般情况下：一般情

7、况下：或偏置电路UUbRLRPIIU=PmaxUbUb/RLE2E3禁区UIQ3Q2Q1E1E=0有一光敏电阻已注明额定功率为Pmax，负载电阻也已确定为RL，为了保证此光敏电阻在不同光照时均能安全的工作，试证明电源电压的选择必须满足：第五章：真空光电器件光电阴极光电管与光电倍增管光电倍增管的主要特性参数光电倍增管的供电和信号输出电路微通道板光电倍增管光电倍增管的应用光电阴极工作原理——外光电效应主要参数灵敏度量子效率光谱响应曲线分类：反射与透射常用光电阴极材料负电子亲合势及其特点光电管与光电倍增管光电管玻壳、光电阴极和阳极组

8、成，真空型和充气型光电倍增管基于外光电效应和二次电子发射效应结构上与光电管的区别：电子光学系统和倍增级光电倍增管工作原理典型参数阴极KA阳极μAU1U2U5U6U3D2U4D3D1D4D5光电倍增管入射窗口端窗、侧窗电子光学系统作用：汇聚、同步电子倍增极阳极光电倍增管的主要参