光电检测技术 第三章(6)

南京理⼯⼤学-光电检测技术总结习题01⼀、填空题1、通常把对应于真空中波长在（0.38m µ）到（0.78m µ ）范围内的电磁辐射称为光辐射。

2、在光学中，⽤来定量地描述辐射能强度的量有两类，⼀类是（辐射度学量），另⼀类是(光度学量)。

3、光具有波粒⼆象性，既是（电磁波），⼜是（光⼦流）。

光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发⽣能量交换时就突出地显⽰出光的（粒⼦性）。

4、光量Q ：?dt φ，s lm ?。

5、光通量φ：光辐射通量对⼈眼所引起的视觉强度值，单位：流明lm 。

6、发光强度I ：光源在给定⽅向上单位⽴体⾓内所发出的光通量，称为光源在该⽅向上的发光强度，ωφd d /，单位：坎德拉)/(sr lm cd 。

7、光出射度M ：光源表⾯单位⾯积向半球⾯空间内发出的光通量，称为光源在该点的光出射度，dA d /φ,单位：2/m lm 。

8、光照度E ：被照明物体单位⾯积上的⼊射光通量，dA d /φ，单位：勒克斯lx 。

9、光亮度L ：光源表⾯⼀点的⾯元dA 在给定⽅向上的发光强度dI 与该⾯元在垂直于给定⽅向的平⾯上的正投影⾯积之⽐，称为光源在该⽅向上的亮度，)cos /(θ?dA dI ，单位：2/m cd。

10、对于理想的散射⾯，有Ee= Me 。

⼆、概念题1、视见函数：国际照明委员会（CIE ）根据对许多⼈的⼤量观察结果，⽤平均值的⽅法，确定了⼈眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V (λ),或称视见函数。

2、辐射通量e φ：是辐射能的时间变化率，单位为⽡ (1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。

3、辐射强度e I ：从⼀个点光源发出的，在单位时间内、给定⽅向上单位⽴体⾓内所辐射出的能量，单位为W ／sr(⽡每球⾯度)。

4、辐射出射度e M ：辐射体在单位⾯积内所辐射的通量，单位为2/m W。

光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。

二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。

光电检测技术期末考试题库试卷三参考答案一、单项选择题（每小题2分,共40分）1．白炽灯是一种( B ).A.气体光源 B. 热光源C. 冷光源 D. 激光光源2．维恩位移定律为（ C ）。

A. σT 4B. σT2C. Tλm＝BD. α(λ,T)= ε(λ,T) 3．ICCD表示的是（ A ）CCD．A. 增强型;B. 时间延迟型;C. 电子轰击模式;D. 红外．4．波长为2mm的波属于（ B ）．A. 远红外线B. 太赫兹波C. 近红外线D. X射线5．在给定λl～λ2波长范围内，某一辐射源发出的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比，称为（ B ）.A. 辐射效率B.发光效率C. 光谱功率D.空间光强6．在发光二极管中，产生发光的是在( C ).A．P区 B. N区 C. 结区 D. 玻璃窗7．半导体中施主能级的位置位于（ B ）.A. 禁带低B. 禁带顶C. 导带顶D. 价带低8．像管中（ A ）的出现和使用，成为了第三代像管出现的标志性部件。

A. 负电子亲和势阴极；B. 电子光学系统；C．微通道板MCP； D. 光纤面板9．光纤中光传播的条件是（ D ）.A. 光入射角大于临界角B. 光入射角小于临界角C. 光入射角等于临界角D. 光入射角大于等于临界角10．属于自发辐射的光源是（ B ）.A. LDB. LEDC. CCDD. PMT11．下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）．A ．镝灯B ．氘灯C ．汞灯D ．汞氙灯12．在大气层外的卫星上，测得太阳光谱的峰值波长为 456.0 nm 。

求出太阳表面的温度。

( A ).A ．6353K B. 7353K C. 3353K D. 8353K13．激光发光是( B ) :A. 自发辐射B.受激辐射C. 热辐射D.电致发光14．光敏电阻的主要作用是( D ):A. 光电检测B. 红外探测C. 光电开头D. 光电探测与控制18．数值孔径表示为（ B ）．A ．212201sin n n n c -=θ B ． 222101sin n n n c -=θ C ．222011sin n n n c -=θ D ． 202121sin n n n c -=θ16. 波长为17μm的光线属（ D ）。

光电检测技术光电检测技术试卷(练习题库)1、光电检测系统通常由哪三部分组成？2、光电效应包括哪些？3、外光电效应4、内光电效应5、简述内光电效应的分类？6、光电导效应7、光生伏特效应8、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种？9、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？10、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？11、 CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么？12、根据检查原理，光电检测的方法有哪四种？13、光热效应应包括哪三种？14、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？15、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器16、响应度（或称灵敏度）17、亮电流18、光电信号的二值化处理19、亮态前历效应20、热释电效应21、暗态前历效应22、简述雪崩光电二极管的工作原理？23、简述光生伏特效应与光电导效应的区别？24、简述光生伏特效应与光电导效应的联系？25、什么是敏感器？26、简述敏感器与传感器的区别？27、简述敏感器与传感器的联系？28、简述发光二极管的工作原理？29、简述PIN型的光电二极管的结构？30、简述PIN型的光电二极管的工作原理？31、简述PIN型的光电二极管的及特点？32、简述光电检倍增管的结构组成？33、简述光电检倍增管的工作原理？34、简述CCD器件的结构？35、简述CCD器件的工作原理？36、举例说明补偿测量方法的原理？37、举例说明象限探测器的应用。

38、坎德拉（Candela，cd）39、象增强管40、本征光电导效应41、信息载荷于光源的方式信息载荷于透明体的方式、信息载荷于反射光的方式、信息载荷于遮挡光的方式、信息载荷42、光源选择的基本要求有哪些？43、光电倍增管的供电电路分为负__供电与正__供电，试说明这两种供电电路的特点，举例说明它们分别适用于哪44、为什么结型光电器件在正向偏置时，没有明显的光电效应？它必须在那种偏置状态？为什么？45、为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光？而光电二极管要零偏或反偏才能有光生伏特效应？46、简述三种主要光电效应的基本工作原理？47、光电探测器与热电探测器在工作原理、性能上有什么区别？48、简述光电探测器的选用原则？49、简述光电池、光电二极管的工作原理及区别？50、叙述实现光外差检测必须满足的条件？51、光具有的一个基本性质是（）。

光电检测技术第二版答案【篇一：《光电检测技术-题库》(2)】、填空题1.对于光电器件而言，最重要的参数是、和。

2.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成。

3.光电三极管的工作过程分为和。

4.激光产生的基本条件是受激辐射、和。

5. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。

6.在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。

价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。

7.本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有，价带中没有，所以不能。

8.载流子的运动有两种型式，和。

9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。

10. 光电检测电路一般情况下由、、组成。

11. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括和，光敏电阻属于效应。

12.半导体对光的吸收一般有、、、和这五种形式。

13. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。

14.半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。

15.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。

16.描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。

17.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。

18..使用莫尔条纹法进行位移-数字量变换有两个优点，分别是和。

19.电荷耦合器件（ccd）的基本功能是和。

20.光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。

21.交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。

22.随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件是。

23.硅光电池在偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。

24.发光二极管的峰值波长是由决定的。

二、名词解释1. 光亮度：2. 本征半导体：3. n型半导体：4. 载流子的扩散运动：5. 光生伏特效应：6. 内光电效应：7.光电效应8.量子效率9.分辨率10.二次调制11.二值化处理12.光电检测技术13.响应时间14.热电偶15.亮度中心检测法三、判断正误1. a/d变换量化误差不随输入电压变化而变化，是一种偶然误差。

《光电材料与器件》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：光电材料与器件英文名称：Optoelectronics Materials and Devices二、课程代码及性质专业选修课程三、学时与学分总学时：32学分：2四、先修课程无五、授课对象材料及材料加工类专业本科生六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）【注：教学目的要突出各项“能力”，且与表1中的某项指标点相对应】本课程是功能材料专业的选修课之一，其教学目的包括：1、掌握激光的产生机制，光纤的传导机制以及熟悉光调制的基本原理。

2、理解光电技术在信息传输，光探测以及光伏等领域的应用原理。

3、能够关注和了解光电材料与技术在日常生活中的应用。

掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法。

能够应用现代工具撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。

七、教学重点与难点：课程重点：（1）光电材料的工作原理和应用。

本课程重点介绍针对半导体材料的电学性能和其在激光领域的应用。

（2）在了解半导体材料相关物理理论知识的基础上，重点学习基于半导体的光电器件的种类、应用和影响性能的因素等。

（3）重点学习的章节内容包括：第2章“激光”（6学时）、第3章“波导”（6学时）、第5章“光探测器”（4学时）。

课程难点：（1）通过本课程的学习，充分理解基于半导体材料的激光基本原理，激光器的基本构造以及应用范围。

（2）通过对光电材料及其光电器件的学习，了解影响光电材料与器件性能的因素和改进策略，从而具备设计和改进光电器件响应性能的能力。

八、教学方法与手段：教学方法：（1）课程邀请相关科研工作者做前沿报告，调动学生学习积极性。

（2）课堂讲授和相关多媒体小视频相结合，提高学生听课积极性，视频与课程内容相关，加深记忆和理解概念；（3）通过期末专题报告的形式，让学生讲解生活中与课程相关的知识或技术，台下的学生听众提问，而台上的学生为自己的观点进行辩护，从而产生互动，加深记忆和理解，更主要是能激发学生的兴趣。

基于光电测量检测技术的设计方案本方案是为某水利水电单位，要求测量管道部件内径，设计方案基于光电测量检测技术。

1．测量原理1）激光测量距离的测量示意简图：数据处理中心接收装置发射装置光学信号装夹工具数据输出定位工具测量点被测件内径2）组成部件1、定位装置,包括装夹工具和定位工具2、光学发射装置3、接收装置4、软件5、电源等辅助装置3）原理通过定位装置准确定位被测工件，使光学测量装置可以准确无误的找到被测件的半径位置。

由光学发射装置发射一定的光源信号（根据光学基本原理可知，光源信号在碰触到障碍物时，会产生一定的反射、折射，接受装置接收到反射回来的光源信号，并把它变成相应的数字模拟信号输出），光源信号在接触到工件的检测部位（测量点）时，光源信号在测量点的左右两边会产生不一样的反射、折射，接收装置内有专用软件，解读接收装置发出的信号；记录测量时光学发射装置与接收装置的位移，通过一定量的计算分析得到被测件的直径值，输出测量管道部件内径尺寸。

龙霖公司简介龙霖科技有限公司是一家工业产品快速自动化检测、光电检测及图像影像测量解决方案提供商。

公司总成光、机、电、计算机一体化等多种复合测量检测技术，业务范围涉及：自动化检测设备及项目研发，光电检测设备及项目研发，机器视觉系统集成及项目研发，专用三维测量设备开发，自动化及机电一体化设备及项目研发，高精度计量、检测设备及工具设计与制造等等。

应用领域遍及轨道交通、军工、航空航天、重工船舶、汽车制造、机床模具、加工设备等装备制造业。

龙霖科技以强大技术优势引领中国自动化检测设备，测量仪器和专用测量设备的高端市场，研发技术支持来源于资深行业专家及高级工程师、国内的大学和研究所设计院。

我们拥有自己在自动化技术和光电学技术领域整合能力，完善的工业检测解决方案设计能力及快速检测能力。

打造为客户定向开发及个性化需求定制的新模式。

提供机械设计、生产制造、品质控制等制造业的计量检测解决方案。

一、填空题1.光电信息技术和微电子技术一样，是一种（渗透）性极强的综合技术，是以光集成技术为有关点学元、器件制造的（应用）技术。

2.（光学）变换与光电转换是广电（测量）的可信部分。

3.光电式发动机转速传感器一般安装载（分电器）内或（曲轴）前段，由信号发生器和带光孔德信号盘组成。

4.外光电效应是指受到（光辐射）的作用后，产生（电子）发射的现象。

5. 光敏电阻具有体质小、坚固耐用、价格低廉、（光谱）响应范围宽等优点，广泛应用于（微弱）辐射信号的检测技术领域。

6.由于增益过程将同时使（噪声）增加，故存在一个最佳增益（系数）。

7.（视场角）亦是直接检测系统的性能指标之一，它表示系统能“观察”到的（空间）范围。

8.外差检测是利用运动目标与检测仪器之间因（相对）运动而产生的（多普顿）频移来实现其测距、测速和跟踪的。

9.在测量光强信息时需要把光的（强弱）变为数字量才能进行数字显示，或送入计算机进行计算或分析，既需要对光电进行（A/D）转换。

10.光电信机技术是将电子学与广西（浑然）一体的技术，是光与电子（转换）及其应用的技术。

11.光电检测系统虽具体构成形式各不相同，单但有一个共同的特征，既都具有（光发射机）、光学（信道）和光接收机这一基本环节。

12.汽车的光电式位置传感器是利用光电元件的光电效应测量位置信号的，主要应用有（曲轴位置）、车身高度、（转向盘转角）等检测。

13.内光电效应是指受到光照射的物质内部电子（能量）状态产生变化，但不存在（表面）发射电子的现象。

14.（光生伏特）效应是少数载流子到店的光电效应，而（光电导）效应是多数载流子到店的光电效应。

15.在光电的直接检测中，光电（培增管）、（雪崩管）的检测能力高于光电导器件。

16.影响检测距离的因素很多；发射系统，接收系统的（大气）特性以及目标特性都将影响检测距离。

（反射）17在有噪声随机（叠加）在信号上时，使信号产生（畸变）18.单元光电信号的（A/D也就是对单元光电器件构成的光电变换电路的信号进行数字化处理的过程。