光电检测技术复习课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

光电检测技术试卷题型及分数光电检测技术试卷题型及分数一、填空题一、填空题二、简答题二、简答题三、计算题三、计算题四、推导题四、推导题贯通灵敏度、光度学参数计算贯通灵敏度、光度学参数计算第1页第一章第一章 光电检测技术概论光电检测技术概论第二章第二章 光辐射光度学基础光辐射光度学基础2.1 2.1 辐射量和光学量及其单位辐射量和光学量及其单位2.2 2.2 辐射度参数与光学参数关系辐射度参数与光学参数关系2.3 2.3 光度学基本定律光度学基本定律第三章第三章 光电检测系统中惯用光源光电检测系统中惯用光源3.1 3.1 光源基本参数光源基本参数3.2 3.2 热辐射光源热辐射光源3.3 3.3 气体放电光源气体放电光源3.4 3.4 金属卤化物灯金属卤化物灯3.5 3.5 电致发光光源电致发光光源3.6 3.6 激光光源激光光源激光器激光器第2页第四章第四章 光电检测惯用器件光电检测惯用器件4.1 4.1 半导体基础知识半导体基础知识4.2 4.2 光电器件性能参数光电器件性能参数4.3 4.3 光电器件噪声光电器件噪声4.4 4.4 光电发射器件光电发射器件4.4.1 4.4.1 光电发射效应光电发射效应4.4.2 4.4.2 光电真空器件及其特征光电真空器件及其特征4.5 4.5 光电导器件光电导器件4.5.1 4.5.1 光电导效应光电导效应4.5.2 4.5.2 光敏电阻及其特征光敏电阻及其特征第3页4.6 4.6 光伏器件光伏器件4.6.1 4.6.1 光伏效应光伏效应4.6.2 4.6.2 光电池光电池4.6.3 4.6.3 光敏二极管光敏二极管4.6.4 PIN4.6.4 PIN光敏二极管光敏二极管4.6.5 4.6.5 雪崩光敏二极管雪崩光敏二极管4.6.6 4.6.6 光电位置敏感器件（光电位置敏感器件（PSDPSD）4.6.7 4.6.7 光伏器件特征与使用关键点光伏器件特征与使用关键点4.7 4.7 各种光子探测器性能比较和应用选择各种光子探测器性能比较和应用选择4.8 4.8 光电成像器件光电成像器件4.8.1 4.8.1 像管像管4.8.2 4.8.2 摄像管摄像管4.8.3 4.8.3 电荷耦合器件工作原理电荷耦合器件工作原理第4页第五章第五章 光电检测电路设计光电检测电路设计5.1 5.1 光电检测电路设计要求光电检测电路设计要求5.2 5.2 经典光电输入电路经典光电输入电路5.2.1 5.2.1 光敏电阻输入电路光敏电阻输入电路5.2.2 5.2.2 光电倍增管输入电路光电倍增管输入电路5.2.3 5.2.3 光电池输入电路光电池输入电路5.2.4 5.2.4 光敏二极管输入电路光敏二极管输入电路5.3 5.3 光电器件与运算放大器连接光电器件与运算放大器连接5.4 5.4 光电检测系统噪声与抑制光电检测系统噪声与抑制5.5 5.5 前置放大电路设计前置放大电路设计5.6 5.6 光电耦合电路设计光电耦合电路设计第5页作业解答作业解答一、光电检测系统由那几部分组成？答：光电检测系统通常有以下几部分组成，汇总以下：1）光源：产生信息传递媒介光。2）光学系统：对光线传输方向等作处理以适应要求。3）光学变换：光载波与被测对象相互作用而将被测量载荷到光载波上，称为光学变换。4）光电转换：光信息经光电器件实现由光向电信息转换，称为光电转换。用各种光电变换器件来完成，如光电检测器件、光电摄像器件等。5）电信息处理：用各种电信号处理方法实现解调、滤波、整形、判向、细分等，或送到计算机进行深入运算。6）控制、存放、显示部分。7）被测对象与被控对象。光学变换与光电转换是光电检测系统关键部分 第6页二、产生激光三个必要条件是什么？答：产生激光三个必要条件为：（1）有大量粒子数反转，使受激辐射占主导地位（2）需要光泵将处于低能态电子激发或泵浦到高能态上去；（3）有一个谐振腔为出射光子提供高增益，用以维持受激辐射时连续振荡。第7页 ），发出激光功率为2mw，该激光束平面发散半角为三、一只氦氖激光器（波长（注：），该激光器放电毛细管（输出光束截面）直径为，对应于该激光波长视见函数，问：（1）该激光束光通量为多少？（2）该激光束发光强度为多少？解：(1)所以：光通量6830.24210-30.328lm (2)激光发散角半角，对应激光束立体角：3.1410-6 sr 1.045105cd 发光强度：第8页四、如图所表示为一维PSD结构，推导出光点坐标计算公式。解：因为光敏面为均匀电阻层，其电阻与长度成正比，能够计算出：由此能够计算出：第9页五、一个二相驱动CCD，像元数 m=1024，若要求最终位仍有50%电荷输出，求电荷转移损失效率为多少？解：二相CCD，电极数：总转移效率：所以：第10页