光电检测技术与系统答案
【篇一：光电检测课后习题局部答案】
效应的工作原理 .为什么光伏效应器件比光电导效应器件有更快的响 应速度？ 答：〔 1〕光生伏特效应的工作根底是内光电效应 .当用适 当波长的光照射 pn 结时，由于内建场的作用〔不加外电场〕，光生 电子拉向 n 区，光生空穴拉向 p 区，相当于 pn 结上加一个正电压 . 〔2〕光伏效应中，与光照相联系的是少数载流子的行为，因为少数 载流子的寿命通常很短，所以以光伏效应为根底的检测器件比以光 电导效应为根底的检测器件有更快的响应速度 . 比拟光电效应和光热效应在作用机理、性能及应用特点等方面的差 异？
1. 光电效应：指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类 光电效应。探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状 态的改变。光子能量的大小，直接影响内部电子状态的改变。 特点： 光子效应对光波频率表现出选择性，响应速度一般比拟快。
2. 光热效应：探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子 状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测 元件温度上升 ,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理 性质发生变化。特点：原那么上对光波频率没有选择性，响应速度一 般比拟慢。 〔在红外波段上，材料吸收率高，光热效应也就更强烈， 所以广泛用于对红外线辐射的探测。 第三章 3-14 3-25 3-26 第四章 4-2 4-3 4-4
第五章
1 、 直接检测系统的根本原理是什么？为什么说直接检测又叫包络 检测？
所谓光电直接检测是将待测光信号直接入射到光检测器光敏面上， 光检测器响应于光辐射强度而输出相应的电流或电压。 光检测器输 出的电流
第一项为直流项，假设光检测器输出端有隔直流电容，那么输出光电流 只包含第二项，这就是包络检测的意思。
2、 何谓莫尔条纹？应用几何光学原理解释，为什么说莫尔条纹测 试技术具有光学放大作
用？ 假设两块光栅相互重叠，并且使他们的栅线之间形成一个较小的夹角， 当光栅对之间有相 对运动时，透过光栅对看另一边的光源，就会发现有一组垂直于光 栅运动方向的明暗相间的条纹移动，这就形成莫尔条纹。 第八章
8-1. 光电信号的二值化处理就是将光电信号转换成 “ 0〞或“ 1〞数字量 的过程。将单元光电信号进行二值化处理方便微型计算机进行识别 并对信号进行处理、存储、传输和控制等，单元光电信号的二值化 处理方法有固定阈值法二值化处理和浮动阈值法二值化处理法。
8-3. 图〔图 8-4 〕中的阈值电压为从光源分得一局部光加到光电二极 管上，光电二极管在适当的偏置下输出与光源的发光强度呈线性变 化的电压信号，用这个电压信号作为阈值，即可得到随发光强度浮 动的阈值 uth 。转移脉冲 sh 的周期为行周期，当 sh 下降沿到来后 所有一行的信号才能被完全转移，并且将积分周期的信号依次输出。 二值化脉冲经过一定时间延时后的脉冲信号代表了背景光源的 信息，所以将它作为阈值。
8-5. 在光电技术中经常需要对某些场景的光强度〔或光照度〕进行 测量，并且要求以数字方式显示测量值〔例如数字照度计〕，或送 入计算机进行实时控制等处理，这种情况必须对单元光电信号进行 a/d 数据采集。 〔p195 图 8-14 以及上面那段话〕
第九章 以锁相放大器为例，说明去除噪声改善检测信噪比的原理。 答：锁相放大器包括信号通道、参考通道、相敏检波三个局部。参 考信号与被测信号为同频同相的交变信号，经相敏检波后输出信号 为直流信号。噪声和干扰信号只有当与参考信号同频同相时才可能 输出直流信号并与被测信号叠加，而这样的几率是非常非常小的。
因此，锁相放大器去除噪声改善信噪比的原理是：利用和被测信号 有相同频率和相位关系的参考信号作为比拟基准，只对被测信号本 【篇二：光电检测
技术与应用考试题】
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 〕的可信局部。 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、巩固耐用、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，故存在一个最正确增益 〔 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 〕和光接收机这一根本环节。
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〔 外表 〕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。( 输出 ) 二、判断题：
(x) 1.光电传感器室友直射型和反射型两种。
(x) 2.所有的光敏三极管和普通三极管一样都是引出了三个极线。
( y) 3. 在光热效应中，光能量与晶格相遇作用，使其振动焦距，造 成温度的升高。
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