光电检测技术及应用 教学课件 作者 徐熙平 习题答案 37068《光电检测技术及应用》徐熙平（习题参考答案）.doc

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1、2-9某种半导体材料，在有光照射时的电阻为50，无光照射时电阻为5，试求出该半导体材料的光电导。解：该半导体的暗电导为：亮电导为：光电导为：2-10要从电子逸出功为2.4金属中产生光电子发射，求：1）所需入射光的最低频率是多少？2）若入射光的波长为300时，则发射出来的光电子的最大动能是多少？解：（1）根据光电发射效应中光电能量转换的基本关系：所需的最低频率就是使光电子逸出的初始动能为0，则：（2）根据光电发射效应中光电能量转换的基本关系：2-11某光电阴极在波长为520的光照射下，光电子的最大动能为0.76，求此光电阴极的逸

2、出功是多少？解：根据光电发射效应中光电能量转换的基本关系：3-9若甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856标准钨丝灯下标定的灵敏度分别为，。试比较甲、乙两厂光电器件灵敏度的高低。解：因为色温2856标准钨丝灯下的光视效能为17，所以：显然，，因此乙厂生产的光电器件灵敏度较高。3-10某光电探测器件的光敏面直径为0.5，比探测率，将它用于的光电仪器系统中，问它能探测的最小辐射功率为多少？解：比探测率所以，探测率最小探测功率3-11若PMT的阳极灵敏度，阴极灵敏度，其倍增极为11级。若PMT接收持续时间为1的光脉冲，且要求总增益的相

3、对变化率为1%，问：（1）电源电压的稳定度为多少？（2）设各个分电压电阻上最小极间电压为80，最大阳极脉冲电流为150，则该PMT的最后三级分压电阻上的并联的三个电容值应为多少？解：（1）电源电压的稳定度：（2）由PMT增益与灵敏度之间的关系：PMT的增益与电子发射系数的关系为：则：所以：3-12某光电倍增管的阳极灵敏度为100，阴极灵敏度为2，要求阳极输出电流限制在100范围内，求允许的最大入射光通量。解：光电倍增管的增益为：阴极电流为：所以最大入射光通量为：3-13某光敏电阻与负载电阻串接入12直流电源上，无光照时上输出电

4、压为，有光照时上输出电压为2，试求：（1）光敏电阻的暗电流阻值和亮电阻值为多少？（2）若光敏电阻的光电导灵敏度为，求光敏电阻上所受的光照度。解：（1）无光照时，串联电路中的电流为：则暗电流电阻为：有光照时，串联电路中的电流为：则亮电流电阻为：（2）该光敏电阻的光电导为：由光电导灵敏度：得：3-14已知光敏电阻的暗电流电阻，在照度为100时亮电阻，用此光敏电阻控制继电器，如图3-116所示，如果继电器的线圈电阻为4，继电器的吸合电流为2，问需要多少照度时才能使继电器吸合？如果需要在400时继电器才能吸合，则此电路需要作如何改进？

5、解：（1）该光敏电阻的光电导为：光电导灵敏度为：因为继电器线圈电阻为4，吸合电流为2，所以继电器所分得的电压为8，则光敏电阻的电压为4，此时光敏电阻的电阻为：则电导为：所需要的照度为：（2）400时的光电导为：则对应电阻：在第一问中已经计算出吸合时光敏电阻的电阻为2，所以改进的方法是串联一个750的电阻。3-15有一光电池，在输入光通量为20时，其开路电压为30，短路电流为60，试求出最佳负载电阻。解：3-16某光敏二极管的结电容要求带宽为10，试求：（1）允许的最大负载电阻为多少？（2）若输出信号电流为10，只考虑电阻的热噪

6、声时，求室温时信噪电流有效值之比？（3）如电流灵敏度为0.6时，求噪声等效功率？解：（1）由得：PN结电容和管芯电阻及负载电阻构成的时间常数，其中普通PN结硅光敏二极管的管芯内阻约为250，有：则允许的最大负载电阻为：（2）热噪声均值电流为：信噪比：（3）由电流灵敏度，得：噪声等效功率：3-18某热电探测器件的热容为100，热导为0.02，求该探测器件的最高工作频率。解：3-21某三相线阵CCD衬底材料的热生少数载流子寿命，电荷从一个电极转移到下一个电极需，试求：（1）该线阵CCD时钟频率的上、下限为多少；（2）若该线阵CCD

7、的转移效率为99.9%，求转移损失率。解：（1）三相线阵CCD时钟频率上限为：频率下限为：（2）由电荷转移效率与电荷转移损失率的关系得：3-22某5000位线阵CCD，其两像元中心间距为7，像元高度10，试求：（1）该线阵CCD的空间采样频率；（2）该线阵CCD最大能分辨多少对线；（3）该线阵CCD可分辨的最大空间频率。解：（1）空间采样频率为：（2）最大分辨率为：（3）由奈奎斯特采样定理可知：4-7由于LED的正向伏安曲线较陡，故在应用时必须串接限流电阻，以免烧坏器件。设电源电压为5；LED的正向压降为1；流过LED的电流为

8、10，求在直流电路中，需串接的限流电阻为多少？解：因为LED的正向压降为1，且电源电压为5，所以限流电阻的压降为4，所以：4-8当产生激光的共振腔的长度，介质的折射率，时，求：（1）辐射出的激光波长为多少？（2）共振腔的共振频率或纵模频率为多少？解：（1）产生稳定振荡的条件是