光电检测技术期末试卷试题大全

满足稳压管的工作条件

(1) 当4V时,

得输出电压为6伏时电阻

6K,

输出电压为9伏时电阻

3K,故

=1;

输出电压为8V时,光敏电阻的阻值为

=4K

,带入

,解得E=60lx

(2)与上面(1)中类似,求出照度E=34lx (3) 电路的电压灵敏度

五、(1) 光电池的等效电路图

(2) 流过负载电阻的电流方程

短路电流的表达式开路电压的表达式 (3) 电流方向如图所示

六、当光照射p-n结,只要人射光子能量大于材料禁带宽度,就会在结区产生电子-空穴对。这些非平衡载流子在内建电场的作用下,空穴顺电场方向运动,电子逆电场方向运动,在开路状态,最后在n区边界积累光电子,p区积累光生空穴,产生一个与内建电场方向相反的光生电场。光电二极管在正偏置时,呈单向导电性,没有光电效应产生,只有在反偏置或零偏置时,才产生明显的光电效应。其基本结构就是一个p-n结, 属于结型光生伏特效应。当光照射时,满足条件hv>Eg,则在结区产生的光生载流子将被内建电场拉开,于是在外电场的作用下形成了以少数载流子漂移为主的光电流,显然,光电流比无光照射时的反向饱和电流大的多,如果光照越强,表示在同样条件下产生的光生载流子越多,光电流就越大,反之,则光电流越小。

对于PIN管,由于I层的存在,使扩散区不会到达基区,从而减少了或根本不存在少数载流子通过扩散区的扩散时间,而I层工作在反向,实际是一个强电场区,对少子起加速的作用。即使I层较厚,对少子的度越时间影响也不大,即提高了频率响应。同时,反偏下,耗尽层较无I层时要大的多,从而使结电容下降,也提高了频率响应。

七、

CCD有两种基本类型:一种是电荷包存贮在半导体与绝缘体之间的界面,并沿界面传输,这类器件称为表面沟道电荷耦合器件(SCCD);另一种是电荷包存贮在离半导体表面一定深度的体内,并在半导体内沿一定方向传输,这类称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件(BCCD)。 原理: 当满足远场条件L﹥﹥d2/λ时,根据夫琅和费衍射公式可得到

d=Kλ/Sinθ (1)

当θ很小时(即L足够大时)Sinθ≈tgθ= Xk/L

代入(1)式得 d=== …………..(2)

S——暗纹周期,S=XK/K是相等的,则测细丝直径d转化为用CCD测S测量简图

八(1) Solution The responsivity at M=1 in terms of the quantum efficiency is

(2) If Ipho is the primary photocurrent and ?0 is the incident

optical power then by definition

so that

1、光源选择的基本要求有哪些?

答: ①源发光的光谱特性必须满足检测系统的要求。按检测的任务不同,要求的光谱范围也有所不同,如可见光区、紫外光区、红外光区等等。有时要求连续光谱,有时又要求特定的光谱段。系统对光谱范围的要求都应在选择光源时加以满足。 ②光对光源发光强度的要求。为确保光电测试系统的正常工作,对系统采用的光源的发光强度应有一定的要求。

光源强度过低,系统获得信号过小,以至无法正常测试,光源强度过高,又会导致系统工作的非线性,有时还可能损坏系统、待测物或光电探测器,同时还会导致不必要的能源消耗而造成浪费。因此在设计时

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