光电检测技术期末试卷试题大全

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8依据噪声产生的物理原因,光电探测器的噪声可大致分为________、________和________三类。 二 简答题,共30分,每题6分 1光电探测器性能参数包括哪些方面。 2 光子效应和光热效应。

3 请简要说出InSb和PbS光敏电阻的特性。 4 为什么说光电池的频率特性不是很好?

5 直接光电探测器的平方律特性表现在哪两个方面? 三 推导证明,共10分,每题5分

1 已知热电晶体极板面积为A,热电系数为β,负载电阻为RL,热敏

i?t元件的吸收系数为α,热导为G,且温度变化规律为T。??T?Te0?证明热释电探测器的电压灵敏度为Ru?G1???1???22c?A??R?L??22H?。

2已知光电二极管的反偏压V及最大入射光功率P,器件的暗电导为g,临界电导为g’,器件光点转换灵敏度为S,证明合理的负载电阻为:

?g?SPV?1??g'???g'?RL??。(画出线性化处理后的伏安特性曲线) SP四 分析、计算题,共40分,每题10分

1 已知热敏器件的受光面为100mm2,频率响应范围Δf为1HZ,器件初始温度为300K,发射率为ε为100%,试推导并估算此热敏探测器的最小可探测光功率。(σ=5.67×10-12J/cm2K4,kB=1.38×10-23J/K) 2输入信号Uin经过二极管整流后,输出信号为Uou=KUin,现有一按正弦规律变化的经过隔直处理后的调幅输入信号为:Uin=(1+msinΩt)

sinωt,其中的m为调制度,Ω为调制频率,ω为载波频率,经过二极管整形后并按傅里叶级数展开,得到:

???21mm????????U?K1?msin?t?cos2nt?sin2n??t?sin2n??t??ou?2??224n?1??1??????问:(1)分析上式,并说出上式中哪部分是我们需要提取的信号? (2)为了提取出需要的信号,需要采取什么电路来提取?最后提取出的信号表达式是什么,并画出电路图。 (3)根据右图的调制波形绘出整流

后的波形,并绘出经过滤波后的信号波形简图。

3 一目标经红外成像系统成像后供人眼观察,在某一特征频率时,目标对比度为0.5,大气的MTF为0.9,探测器的MTF为0.5,电路的MTF为0.95,CRT的MTF为0.5,则在这一特征频率下,光学系统的MTF至少要多大?

4 已知某硅光电二极管的灵敏度S?,结电导g?屈0.5?A?W0.005?s,

t ??V,入射光信号功率P膝电压u''?10,反偏压V?40。V?5?3sin?t?W求:电信号输出送到放大器时,取得最大功率的电阻RP及放大器的输入电阻Ri。

一 填空题20分,每空1分

1波长在0.77~1000?m的是红外辐射。通常分为近红外、中红外和远红外三部分

2一般辐射体的辐射强度与空间方向有关。但是有些辐射体的 7辐射强度在

dI?空间方向上的分布满足dI,式中Ie0是面元dS沿其法线方向的辐射e?e0cos

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