光电检测复习资料..
简答题
1、光电探测器常见的噪声有哪⼏类？分别简要说明。
（1）热噪声：由载流⼦热运动引起的电流起伏或电压起伏成为热噪声，热噪声功率与温度有关
( 2)散粒噪声：随机起伏所形成的噪声
(3)产⽣--复合噪声：载流⼦浓度起伏引起半导体电导率的起伏，在外加电压下，电导率的起伏是输出电流中带有产⽣--复合噪
声
(4)1/f噪声：这种噪声功率谱近似与频率成反⽐
(5)温度噪声：是由于器件本⾝温度变化引起的噪声
2、光电⼆极管与⼀般⼆极管相⽐有什么相同点和不同点？
相同点：都是基于PN结的光伏效应⽽⼯作的
不同点：（1）就制作衬底材料的掺杂浓度⽽⾔，⼀般⼆极管要⽐光电⼆极管浓度较⾼
（2）光电⼆极管的电阻率⽐⼀般⼆极管要⾼
（3）普通⼆极管在反向电压作⽤时处于截⽌状态，只能流过微弱的反向电流，光电⼆极管是在反向电压作⽤下⼯作的，
（4）光电⼆极管在设计和制作时尽量使PN结的⾯积相对较⼤，以便接收⼊射光。
3、简述光电三极管的⼯作原理。
光电三极管的⼯作原理分为两个过程：⼀是光电转换；⼆是光电流放⼤。就是将两个pn结组合起来使⽤。以NPN型光电三极
管为例，基极和集电极之间处于反偏状态，内建电场由集电极指向基极。光照射p区，产⽣光⽣载流⼦对，电⼦漂移到集电
极，空⽳留在基极，使基极与发射极之间电位升⾼，发射极便有⼤量电⼦经基极流向集电极，最后形成光电流。光照越强，由
此形成的光电流越
4、简述声光相互作⽤中产⽣布喇格衍射的条件以及布喇格衍射的特点。
产⽣布喇格衍射条件：声波频率较⾼，声光作⽤长度L较⼤，光束与声波波⾯间以⼀定的⾓度斜⼊射。
特点：衍射光各⾼级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级（或 1级）衍射光，合理选择参数，并使超声场⾜够强，可使⼊
射光能量⼏乎全部转移到＋1级（或－1级）
5、什么是热释电效应？热释电器件为什么不能⼯作在直流状态？
热释电效应：热释电晶体吸收光辐射温度改变，温度的变化引起了热电晶体的⾃发极化强度的变化，从⽽在晶体的特定⽅向上引起表⾯电荷的变化，这就是热释电效应。
光电探测器的应用原理图
1. 什么是光电探测器
光电探测器是一种将光信号转换为电信号的设备，主要用于检测、测量和控制光信号。它通常由光敏元件和电子电路组成，能够将光能转化为电能，并产生相应的电信号输出。
2. 光电探测器的应用领域
光电探测器在科学研究、工业生产以及日常生活中有着广泛的应用。以下列举了几个常见的应用领域：
• 光通信：光电探测器作为光通信系统的重要组成部分，用于接收和解码光信号，实现高速、高效的光通信传输。
• 星载天文观测：光电探测器可用于接收并记录遥远星系的光信号，从而帮助科学家研究宇宙的起源和演化。
• 安全监控：光电探测器可用于安全监控系统中，通过检测光信号的变化来实现入侵检测、运动跟踪等功能。
• 医学影像：光电探测器在医学领域中的应用包括光电子显微镜、光学成像系统等，能够提供高分辨率的生物组织影像。
• 环境监测：光电探测器可用于测量环境中光敏物质的浓度，例如水中溶解氧浓度的监测、大气中颗粒物浓度的监测等。
3. 光电探测器的工作原理
光电探测器的工作原理主要涉及光敏元件的光电效应和电子电路的信号处理。以下是光电探测器的基本工作原理：
1. 光电效应：光敏元件通常采用半导体材料，如硅(Si)、锗(Ge)等。当光线照射到光敏元件表面时，光子能量会激发出载流子，使得光敏元件在电场作用下产生电流。
2. 光电转换：光电探测器通过光敏元件将光能转化为电能，产生电流或电压信号。这些信号可以进一步被电子电路进行放大、滤波和处理。
3. 信号处理：光电探测器的电子电路通常包括前置放大器、滤波器和信号处理器等。前置放大器负责放大弱信号，滤波器用于去除噪声干扰，信号处理器则对信号进行调整、解码与分析。 4. 光电探测器的基本组成
光电探测器通常由光敏元件和电子电路两部分组成。以下是光电探测器的基本组成：
• 光敏元件：光敏元件是光电探测器的核心部分，负责将光信号转换为电信号。常见的光敏元件有光电二极管、光敏电阻、光电二极管阵列等。
李祥高等：１，Ｉ－＿－（Ｘ￣一－Ｌ氨基苯基）一４一（ 萘基）一４一苯基一１，３－Ｔ－－烯 盒瘗垦基 皇丝墼婴窒
１，１一二（对一二乙氨基苯基）一４一（ 一萘基）一４一苯基一１，３一丁二烯
的合成及其光电性能研究
李祥高，韩国栋，吴安树，王世荣
（天津大学化工学院，天津３０００７２）
摘 要： 以ａ一溴代萘和苯乙酮为主要原料合成了１一
（ａ一萘基）一１一苯基一３一氯丙烯，该化合物与４，４’一双（二乙
氨基）二苯甲酮经Ｇｒｉｇｎａｒｄ反应，脱水后得到目标产
物１，１一二（对一二乙氨基苯基）一４一（ａ一萘基）一４一苯基一１，３一
丁二烯（ＣＴ），产品纯度９８．８６ ，收率３６．４ 。通过
质谱与核磁共振对产物的结构进行了表征，并对其进
行Ｘ一射线单晶衍射分析，确定了分子构型。以Ｙ—
ＴｉＯＰｃ为电荷产生材料，ＣＴ为空穴传输材料制备的功
能分离型光导体光导性能参数为：Ｖ。一一８５０Ｖ，Ｖ 一
一２０Ｖ，Ｒｄ一１７．５Ｖ，Ｅｌ／２—０．６０１ｘ・Ｓ，表明ＣＴ具有优
良的空穴传输特性。
关键词： １，１－－－（对一二乙氨基苯基）一４一（ａ一萘基）一４一苯
基一１，３～丁二烯；空穴传输材料；光电性能
中图分类号：ＴＱ０５０．４ 文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—９７３１（２００７）１Ｏ一１５８３—０４
１ 引 言
１，４一位四芳基取代的丁二烯衍生物，尤其是在芳
环上含有叔氨基的这类化合物具有氧化电位低，空穴
迁移率高和自成膜性好等特点，是一类性能优异的空
穴传输材料ｎ］。其中，１，１一二（对一二乙氨基苯基）－４，４一
二苯基一ｌ，３一丁二烯是这类化合物中得到应用的典型
代表，主要应用于激光有机光导体等光电转换器件的 空穴传输材料［２］。但是由于此化合物玻璃化温度较
低，对器件的性能稳定性和使用寿命有较大的影响。
考虑到萘环比苯环具有更大的共轭效应，以萘环代替
上述化合物４一位上的苯环可增加体系的共轭程度，提
光电探测器功能及应用
表征光电探测器性能参数主要有：量子效率、响应度、频率响应、噪声和探测度等。其中量子效率和响应度表征了光电探测器将入射光转换成光电流本领的大小，频率响应表征了光电探测器工作速度的快慢，噪声和探测度表征了光电探测器所能探测到最小的入射光能量。
一、有关响应方面的性能参数
1. 响应率（Responsivity）RV或RI
表征探测器将入射光信号转换成电信号的能力
电流的响应率RI：探测器将入射光信号转换成电流信号Ie的能力。
电压响应率RV：探测器将入射光信号转换成电压信号Ve的能力。
2.单色灵敏度Rλ --- 波长为l的单色辐射源
单色灵敏度：输出的光电流iλ与波长为λ的入射到探测器的单色辐射光通量Pλ（或照度）之比
3.积分灵敏度 --- 复色辐射源
表示探测器对连续入射光辐射的反应灵敏程度
4. 响应时间
描述光电器件对入射辐射响应快慢的参数
5. 频率响应度
二、有关噪声方面的参数
1、 信噪比
信噪比是判定噪声大小通常使用的参数。它是在负载电阻RL上产生的信号功率与噪声功率之比，（S――Signal N――Noise）
2. 噪声等效功率（NEP）
3. 探测率与比探测率
三、其它参数
1. 量子效率
描述光电转换器件光电转换能力的一个重要参数
2.线性度
线性度是描述光电探测器输出信号与输入信号保持线性关系的程度。
工作参数
为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号，就要使相互连接的各器件都处于最佳的工作状态，所以光电探测器要与被测信号、光学系统以及后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配。 1、灵敏度（或称响应度）
灵敏度RV （或RI ） 的定义为：探测器输出电压VS（或输出电流IS）与输入光功率P之比。
由于灵敏度与入射光波长关系密切。入射波长不同，探测器的灵敏度也不同，所以一般还须给出灵敏度的光谱响应特性。在光谱响应特性曲线中，探测器的光谱响应范围是峰值灵敏度下降一半时的波长范围。但对具体器件的光谱响应范围的定义可能不同，例如对光电倍增管的定义为下降到峰值灵敏度的1% 或 0.1%的波长范围。
