簡(jiǎn)答題-光電檢測(cè)技術(shù)期末整理

1、雪崩光電二極管的工作原理〔當(dāng)光敏二極管的PN結(jié)上加相當(dāng)大的反向偏壓〔100~200V)時(shí)，在結(jié)區(qū)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的電電子—空穴對(duì)。只要電場(chǎng)足夠強(qiáng)，此過程就將連續(xù)下去，使PN結(jié)內(nèi)電流急劇增加，到達(dá)載流子的雪崩倍增，這種現(xiàn)象稱為雪崩倍增效應(yīng)〕2、光生伏特效應(yīng)與光電導(dǎo)效應(yīng)的區(qū)分和聯(lián)系〔效應(yīng)是多數(shù)載流子導(dǎo)電的光電效應(yīng)〕什么是敏感器敏感器與傳感器的區(qū)分和聯(lián)系〔將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為可用非電量的器件。共性：對(duì)被測(cè)非電量進(jìn)展轉(zhuǎn)換。區(qū)分：敏感器是把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為可用非電量，傳感器是把被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為電量〕發(fā)光二極管的工作原理。〔PN結(jié)四周，N型材料中的多數(shù)載流子是電子，P型材料中的多數(shù)載流子是空穴，PN結(jié)P區(qū)的空穴和N區(qū)的PN結(jié)四周產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴的復(fù)合。一個(gè)電子和一個(gè)空穴對(duì)每一次復(fù)合，將釋放出與材料性質(zhì)有關(guān)的肯定復(fù)合能量，這個(gè)能量會(huì)以熱能、光能、或局部熱能和局部光能的形式輻射出來。說明光子器件與熱電器件的特點(diǎn)。光子器件光子器件熱電器件響應(yīng)波長(zhǎng)有選擇性，一般有截止波長(zhǎng)，超過該波長(zhǎng)，器件無響應(yīng)。到遠(yuǎn)紅外的各種波長(zhǎng)的輻射同樣敏感響應(yīng)快，吸取輻射產(chǎn)生信號(hào)需要的時(shí)間短，一般為納秒到幾百微秒響應(yīng)慢，一般為幾毫秒PIN型的光電二極管的構(gòu)造、工作原理及特點(diǎn)〔P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間夾著較厚的本征半導(dǎo)體IN型硅片做I層，然后把它的兩面拋光，再在兩面分別作N+P+雜質(zhì)集中，在兩面制成歐姆接觸而得到PIN光電二極管。原理：層很厚，對(duì)光的吸取系數(shù)很小，入射光很簡(jiǎn)潔進(jìn)入材料內(nèi)部被充分吸取而產(chǎn)生大量的電子-空穴對(duì)，因而大幅度供給了光電轉(zhuǎn)換效率，從而使P層和NI層幾乎占據(jù)整個(gè)耗盡層，因而光生電流中漂移重量占支配地位，從而大大提高了響應(yīng)速度。特點(diǎn)：PIN管的最大特點(diǎn)是頻帶寬，可達(dá)10GHz。缺點(diǎn):I層的存在，管子的輸出電流小，一般多為零點(diǎn)幾微安〕熱輻射檢測(cè)器通常分為哪兩個(gè)階段哪個(gè)階段能夠產(chǎn)生熱電效應(yīng)。〔第一步：是熱探測(cè)器吸取紅外輻射引起溫升，這一步對(duì)各種熱探測(cè)器都一樣；其次步：利用熱探測(cè)器某些溫度效應(yīng)把溫升轉(zhuǎn)換為電量的變化。其次階段〕8、光電檢測(cè)系統(tǒng)由哪幾局部組成作用分別是什么1.論述光電檢測(cè)系統(tǒng)的根本構(gòu)成，并說明各局部的功能〔10分〕下面是一個(gè)光電檢測(cè)系統(tǒng)的根本構(gòu)成框圖：(4分)(4分)被測(cè)對(duì)象及光學(xué)變換：這里所指的是上述光源所發(fā)出的光束在通過這一環(huán)節(jié)時(shí)，利用各種光學(xué)效應(yīng)，如反射、吸取、折射、干預(yù)、衍射、偏振等，使光束攜帶上被檢測(cè)對(duì)象的特將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為光參量〔振幅、頻率、相位、偏振態(tài)、傳播方向變化等。光信號(hào)的匹配處理：這一工作環(huán)節(jié)的位置可以設(shè)置在被檢測(cè)對(duì)象前面，也可設(shè)在光學(xué)息，以滿足光電轉(zhuǎn)換的需要。光電轉(zhuǎn)換：該環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)光電檢測(cè)的核心局部。其主要作用是以光信號(hào)為媒質(zhì)，以光電探測(cè)器為手段，將各種經(jīng)待測(cè)量調(diào)制的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)〔電流、電壓或頻率，以利于承受目前最為成熟的電子技術(shù)進(jìn)展信號(hào)的放大、處理、測(cè)量和掌握等。電信號(hào)的放大與處理：這一局部主要是由各種電子線路所組成。光電檢測(cè)系統(tǒng)中處理電路的任務(wù)主要是解決兩個(gè)問題：①實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)；②實(shí)現(xiàn)光源的穩(wěn)定化。存儲(chǔ)、顯示與掌握系統(tǒng)：很多光電檢測(cè)系統(tǒng)只要求給出待測(cè)量的具體值，馬上處理好的待測(cè)量電信號(hào)直接經(jīng)顯示系統(tǒng)顯示。9、簡(jiǎn)述光電檢倍增管的構(gòu)造組成和工作原理〔5局部組成。@1光照耀到陰極轉(zhuǎn)換成電子，出射到下一電極。@2電子撞到下一電極，倍增，更多的電子出射，直奔下一電極。@.3經(jīng)過假設(shè)干次倍增，到達(dá)陽極，形成信號(hào)電流〕10CCD器件的構(gòu)造和工作原理〔MOS電容器件+輸入輸出端=CCDCcd的工作原理：由目標(biāo)放射來的光學(xué)圖像，經(jīng)透鏡聚焦后成像在CCD的像敏單元上；在耗盡層中或距耗盡層為肯定范圍內(nèi)的光生電子快速被勢(shì)阱收集包，存儲(chǔ)在像敏單元中。電荷包的大小與光強(qiáng)和積分時(shí)間成正比。電荷包在時(shí)鐘脈沖作用下，由轉(zhuǎn)移存放器讀出。外表傳輸，最終從輸出二極管送出視頻信號(hào)〕11、簡(jiǎn)述熱電偶的工作原理〔熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象〕ii－ip D

i ip s0

(eqV/KT1)SE

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(eqV/KT1)VOC

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〔分〕 當(dāng)Ip》Io時(shí)，V (kT/q)ln(I /I)OC p 0Lp當(dāng)R＝0〔即特性曲線與電流軸的交點(diǎn)〕時(shí)所得的電流稱為光電流短路電流，以Isc表示，所以＝I＝·E 3〔4分〕Lp從式〔2〕和〔3〕可知，光電池的短路光電流Isc與入射光照度成正比，而開路電壓Voc與光照度的對(duì)數(shù)成正比。4.光伏探測(cè)器的工作模式分為哪幾種為什么〔分類依據(jù)〕他們的主要區(qū)分〔10分〕答:光伏探測(cè)器的工作模式分為光電導(dǎo)工作模式和光伏特工作模式，它的工作模式則由外偏壓回路打算。在零偏壓的開路狀態(tài)，PN結(jié)型光電器件產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)，這種工作原理成P端為負(fù)，N端為正的電壓時(shí)。無光照時(shí)的電阻很大，電流很??；有光照時(shí)，電阻變小，電流就變大，而且流過它的光電流隨照度變化而變化。從外表看，PN結(jié)光伏探測(cè)器與光敏電阻一樣，同樣也具有光電導(dǎo)工作模式，所以稱為光導(dǎo)工作模式。主要區(qū)分：器件處于光伏工作模式時(shí)，器件內(nèi)阻遠(yuǎn)低于負(fù)載電阻，相當(dāng)于一個(gè)恒壓源；在光電導(dǎo)模式下，器件內(nèi)阻遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻，此時(shí)器件相當(dāng)于恒流源。論述題〔共26分〕而中頻電流輸出對(duì)應(yīng)的電功率為：，其中RL為光電探測(cè)器的負(fù)載電阻。為什么說光外差檢測(cè)方式是具有自然檢測(cè)微弱信號(hào)的力量〔而中頻電流輸出對(duì)應(yīng)的電功率為：，其中RL為光電探測(cè)器的負(fù)載電阻。所以，這里的橫線是對(duì)中頻周期求平均。從物理過程的觀點(diǎn)看，直接探測(cè)是光功率包絡(luò)變換的檢波過程；而光頻外差探測(cè)的光電“轉(zhuǎn)換”ωS為載頻的光頻信息轉(zhuǎn)換到以ωIF為“轉(zhuǎn)換”換增益。為了衡量這種轉(zhuǎn)換增益的量值，我們以直接探測(cè)為基準(zhǔn)加以描述。為此令把〔1〕和〔2〕式代入〔3〕中得到：PL>>PS因此M>>1,M的大小和PSPL=，那么在不同的PS值下，M1所示：下，外差探測(cè)器表現(xiàn)出格外高的轉(zhuǎn)換增益。例如，在量級(jí)時(shí)，從表1下，外差探測(cè)器表現(xiàn)出格外高的轉(zhuǎn)換增益。例如，在量級(jí)時(shí)，也就是說，外差探測(cè)的靈敏度比直接探測(cè)將高說，光外差探測(cè)方式具有自然的探測(cè)微弱信號(hào)的力量?！裁款}6分，共0也就是說，外差探測(cè)的靈敏度比直接探測(cè)將高1、簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的工作原理，它有哪些特點(diǎn)對(duì)工作電源有什么要求半導(dǎo)體激光器〔LD〕工作原理：半導(dǎo)體材料是LD的激活物質(zhì)，在半導(dǎo)體的兩個(gè)端面精細(xì)加工磨成解理面而構(gòu)成諧振腔。半導(dǎo)體p-n結(jié)在內(nèi)建電場(chǎng)下到達(dá)平衡；當(dāng)外加正偏壓時(shí)，外加電壓減弱內(nèi)建電場(chǎng)，使空間電荷區(qū)變窄，載流子的集中運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，構(gòu)成少數(shù)載流子的注入，從p-n來，由于解理面諧振腔的共振放大作用實(shí)現(xiàn)受激反響，實(shí)現(xiàn)定向放射而輸出激光。特點(diǎn)：體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、具有高的轉(zhuǎn)換效率，從紫外到紅外均可發(fā)光，輸出功率從mwmwWHe-Ne激光器差。對(duì)工作電源的要求是穩(wěn)定2、光源選擇的根本要求有那些不同，如可見光區(qū)、紫外光區(qū)、紅外光區(qū)等等。有時(shí)要求連續(xù)光譜，有時(shí)又要求特定的光譜段。系統(tǒng)對(duì)光譜范圍的要求都應(yīng)在選擇光源時(shí)加以滿足。正確估量，并按估量來選擇光源。出光進(jìn)展采樣，然后再反響掌握光源的輸出。④對(duì)光源其他方面的要求。光電測(cè)試中光源除以上幾條根本要求外；還有一些具體的要求?？臻g分布等等，這些方面都應(yīng)當(dāng)依據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的要求給以滿足。3、光電倍增管的供電電路分為負(fù)高壓供電和正高壓供電，說明兩種電路各有什么特點(diǎn)有10～20mm，否則由于屏蔽筒的影響，可能相當(dāng)大地增加陽極暗電流和噪聲。假設(shè)靠近管殼處再加一個(gè)屏蔽罩，并將它連接到陰極電位上，則要留意安全。的隔直電容，因此只能得到交變信號(hào)輸出?？墒?，它可獲得比較低和穩(wěn)定的暗電流和噪聲。5、為什么結(jié)型光電器件在正向偏置時(shí)，沒有明顯的光電效應(yīng)它必需在哪種偏置狀態(tài)為什么由于p-n結(jié)在外加正向偏壓時(shí)，即使沒有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級(jí)在增加，所以有光照時(shí)，光電效應(yīng)不明顯。p-np-n結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時(shí)，得到的光生電流就會(huì)明顯增加。四、論述題〔45分〕在“反向偏置”電路中，有兩種取得輸出電壓U0的方法：一種是從負(fù)載電阻RL上取得電壓U0，另一種是從二極管兩端取得電壓U0。表達(dá)兩種方法的特點(diǎn)及它們之間的聯(lián)系〔10分〕0 0 2UR上取得電U，如圖a所示，另一種是從二極管兩端取得電壓U，如圖b0 0 0 LL0 CLL對(duì)于圖a〕所示的電路，光電信號(hào)是直接取出的，即U=IR，而對(duì)于b〕圖，光電信號(hào)是間接取出的，U=U-IR0 LL0 CLL兩種電路輸出的光電信號(hào)電壓的幅值相等，但相位是相反的； (3分)這兩種方法只適合照耀到P—N結(jié)上的光強(qiáng)變化緩慢和恒定光的狀況這時(shí)間電二極管的結(jié)電容不起作用，二極管本身的串聯(lián)電阻很小，實(shí)際上可以略去不計(jì)。 (2分)當(dāng)二極管的光電流與暗電流接近時(shí)，光電信號(hào)難以取出，因此，運(yùn)用反偏法檢測(cè)微弱的恒定光時(shí)不利的。 (2分)1在光度單位體系中，根本單位是如何定義的。什么是光視效能在光度體系中，被選作根本單位的不是光量或光通量，而是發(fā)光強(qiáng)度，其單位是坎德拉〔1分。540

的單色輻射，假設(shè)在一給定方向上的輻射強(qiáng)度為1W 683 sr，則該光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉〔2分。光度量和輻射度量之間可以用光是效能與光視效率聯(lián)系起來光輻射通量可以產(chǎn)生多少相應(yīng)的單色光通量K定義為同一波長(zhǎng)下測(cè)得的光通量Kv與輻射通量的比之，即

e瓦特。4說明光子效應(yīng)和光熱效應(yīng)各自特點(diǎn)。光子效應(yīng)：指單個(gè)光子的性質(zhì)對(duì)產(chǎn)生的光電子起直接作用的一類光電效應(yīng)。探測(cè)器吸取〔2分〕特點(diǎn)：光子效應(yīng)對(duì)光波頻率表現(xiàn)出選擇性，響應(yīng)速度一般比較快〔1分〕光熱效應(yīng)：探測(cè)元件吸取光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，而是把吸取的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升,溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化〔2分〕特點(diǎn)：原則上對(duì)光波頻率沒有選擇性，響應(yīng)速度一般比較慢〔1分〕〔〕306分〔要求簡(jiǎn)潔扼要〕1光電探測(cè)器性能參數(shù)包括哪些方面〔2分，具體參146分〕擇光電探測(cè)器件的目的，制定了一套性能參數(shù)。通常包括積分靈敏度，也成為響應(yīng)度，光譜靈敏度，頻率靈敏度，量子效率，通量閾和噪聲等效功率，歸一化探測(cè)度及工作電壓、電流、溫度及入射光功率允許范圍。2光子效應(yīng)和光熱效應(yīng)(2分,2分,對(duì)兩種效能的探測(cè)器時(shí)間特性能進(jìn)展簡(jiǎn)潔說明得2分)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的大小。由于，光子能量是h ，h是普朗克常數(shù),

是光波頻率，所以，光子效應(yīng)就對(duì)光波頻率表現(xiàn)出選擇性轉(zhuǎn)變，而是把吸取的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升,溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。所以，光熱效應(yīng)與單光子能量h的大速度要快得多，并已獲得日益廣泛的應(yīng)用。InSbPbS〔1分，寫出光敏電阻46分〕〔1〕PbS近紅外輻射探測(cè)器,1～μm2μm,〔暗阻〕1MΩ,200μs〔2〕InSb77k下,噪聲性能大大改善,峰值響應(yīng)波長(zhǎng)為5μm,響應(yīng)時(shí)間短〔50×10-9s〕為什么說光電池的頻率特性不是很好〔得分點(diǎn)：236分〕答:光電池總的來說頻率特性不是很好,這是由于兩個(gè)方面的緣由:第一,光電池的光敏面一般做的較大,因而極間電容較大;其次,光電池工作在第四象限,有較小的正偏壓存在,所以光電池的內(nèi)阻較低,而且隨入射光功率變差,因此光電池的頻率特性不好.1、溫度變化與自發(fā)極化強(qiáng)度有何關(guān)系ΔTPs的變化可表示為ΔˉPs=ˉPΔT式中ˉP為熱釋電系數(shù)矢量，一般有三個(gè)重量Pi〔i=，3〕Pi=dPsi∕dT(ck)Ps軸垂直的外表內(nèi)消滅的束縛電荷面密度等于Ps，晶體內(nèi)部電荷中和束縛電荷的平均時(shí)間て=ε∕r這里ε為晶體的介電常數(shù)，r為晶體的電導(dǎo)率，1——1000s之間。2、熱電勢(shì)探測(cè)器能否測(cè)量直流信號(hào)為什么答：用于人體的熱釋電探測(cè)器，它的工作波長(zhǎng)為7——15μm，人體輻射為9μm，圖中被〔或人體所輻射的紅外線經(jīng)過遮光盤的調(diào)制產(chǎn)生調(diào)制頻率為的紅外光照攝熱釋電晶>1度Ps的兩端面間消滅溝通電壓，在端面上敷以電極，并接上負(fù)載電阻就有電流通過，在負(fù)RdT∕dtPsdPs∕dtAAdPs∕dt比。3、硅光電池為什么使用梳狀電池外表接觸電阻。4、為什么有些光敏二極管在制作PN結(jié)的同時(shí)還做出一個(gè)環(huán)極答：無光照時(shí)反向電阻很大〔MΩ級(jí)〕PNPN結(jié)空間電荷區(qū)〔耗盡層〕產(chǎn)生光生電子空穴對(duì)時(shí)它們與P區(qū)、NPN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng)形成光電流，此時(shí)它的反向電阻大為降低，一般只有1KΩ到幾百歐，當(dāng)負(fù)偏壓增加時(shí)耗盡層加寬使光電流增大，靈敏度提高，光電流與入射光照度成線性關(guān)系。光敏二極管的缺點(diǎn)：暗電流較大為了削減無光照時(shí)反向漏電流〔暗電流〕的影響有些光敏二極管〔2DU型〕在制作PN結(jié)的同時(shí)還做出一個(gè)環(huán)形的集中層引出的電極稱為環(huán)極〔暗電流直接從環(huán)極流過而不再經(jīng)過負(fù)極從而可以削減負(fù)極與正極之間的暗電流。5、兩種高速的光電二極管的構(gòu)造特點(diǎn)和原理〔PIN、APD〕答：PIN光電二極管構(gòu)造特點(diǎn)：P層和N層之間增加了一層很厚的高電阻率的本征半導(dǎo)I增加I1〕由于I區(qū)相對(duì)的P區(qū)和N局部電壓降，使耗盡區(qū)增大，這樣展寬了光電轉(zhuǎn)換有效工作區(qū)，使靈敏度增大〔2〕又由于PINPIN流加速因而大幅度削減了載流子在構(gòu)造內(nèi)漂移時(shí)間元件的響應(yīng)速度加快電路特點(diǎn)：反偏電壓高APD光電二極管構(gòu)造特點(diǎn)：在光照時(shí)P+層受光子能量激發(fā)的電子從所帶電躍遷到導(dǎo)帶，在P從電場(chǎng)中獲得高能量與從P+層來的電子一起再次碰撞P區(qū)的其他原子，又產(chǎn)生大批生電子6、光纖傳感器種類答：光纖傳感器一般可分為兩大類：一類是功能型傳感器，又稱FF型光纖傳感器，它是利感器。另一類是非功能型傳感器，又稱NF型光纖傳感器，它是利用其他敏感元件感受被測(cè)也稱為傳光型光纖傳感器。8、光電導(dǎo)效應(yīng)：在物質(zhì)受到輻射光的照耀后，材料的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化〔電導(dǎo)率轉(zhuǎn)變、放射電子、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等〕的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)：是指受到光輻射的作用后，產(chǎn)生電子放射的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。小的現(xiàn)象。PNPN結(jié)或金屬半導(dǎo)體接觸的兩側(cè)產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)。mEq使材料產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)現(xiàn)象光熱效應(yīng)：某些物質(zhì)受到光照后，由于溫度變化而造成材料性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象溫差電效應(yīng)：由兩種材料制成的結(jié)點(diǎn)消滅溫差而在兩結(jié)點(diǎn)間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)回路產(chǎn)生電流空穴，從而增加材料電導(dǎo)率的現(xiàn)象10、光電管、光電倍增管的光譜特性取決于什么、構(gòu)造和原理圖。光電倍增管：光譜響應(yīng)寬特別是對(duì)紅光和紅外光。工作原理電流也隨光信號(hào)而變化到達(dá)把小的光信號(hào)變成大的電信號(hào)的目的。構(gòu)造：光陽極K，倍增極D，陽極A11、為什么功能型光纖傳感器在構(gòu)造上是連續(xù)的〔尺寸和外形相關(guān)變化，光纖中的光波參量受到相應(yīng)掌握即在光纖中傳輸?shù)墓獠ㄊ艿搅吮粶y(cè)對(duì)象的調(diào)制，身的構(gòu)造參量并不發(fā)生變化，而光纖中傳輸?shù)墓獠ㄗ陨戆l(fā)生了某種變化，攜帶了待測(cè)信息13、PIN結(jié)光電二極管增加了一層I區(qū)有什么優(yōu)點(diǎn)〕由于I區(qū)相對(duì)于P區(qū)增大，這樣展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)，使靈敏度增大〔2〕又由于PIN結(jié)光電二極管PIN了載流子在構(gòu)造漂移時(shí)間，元件的響應(yīng)速度加快14、為什么說光纖傳感器不受電磁場(chǎng)干擾塑料制成的電絕緣耐腐蝕的傳輸媒質(zhì)，并且安全牢靠15、試畫出激光多普勒光纖測(cè)速系統(tǒng)的原理圖，說明其工作原理答：圖中He-Ne激光器是經(jīng)穩(wěn)頻后的單模激光，分束鏡把激光分成兩路，在兩束光經(jīng)會(huì)聚透鏡L1把它們會(huì)聚成焦點(diǎn)，在焦點(diǎn)四周兩束光形成涉場(chǎng)、流體流經(jīng)這一范圍時(shí)，流體中的微小顆粒對(duì)光進(jìn)展散射聚焦透鏡L2把這些散射光聚焦在光電倍增管上，產(chǎn)生包含流速信息的光電信號(hào)，經(jīng)適當(dāng)?shù)碾娮泳€路處理可測(cè)出流體的流速17、光敏電阻原理，如何構(gòu)成它的亮電阻、暗電阻是什么級(jí)別、它們之比是什么范圍UbbIp流過，用檢流計(jì)可以測(cè)到該電流，轉(zhuǎn)變照耀到光敏電阻上的光度量，覺察流過光敏電阻的電流Ip將發(fā)生變化，說明光敏電阻的阻值Ω〔暗與亮〕1〔5分〕簡(jiǎn)述光電三極管的工作原理。光電三極管的工作原理分為兩個(gè)過程：一是光電轉(zhuǎn)換；二是光電流放大。就是將兩個(gè)pn結(jié)組合起來使用。以NPN型光電三極管為例，基極和集電極之間處于反偏狀態(tài)，內(nèi)建電場(chǎng)由集電極指向基極。光照耀p區(qū)，產(chǎn)生光生載流子對(duì)，電子漂移到集電極，空穴留在基極，使基越強(qiáng)，由此形成的光電流越2〔5分〕簡(jiǎn)述聲光相互作用中產(chǎn)生布喇格衍射的條件以及布喇格衍射的特點(diǎn)。L較大，光束與聲波波面間以肯定的角度斜入射。(3分)特點(diǎn)：衍射光各高級(jí)次衍射光將相互抵消，只消滅0級(jí)和+1級(jí)〔1級(jí)〕衍射光，合理選1級(jí)〔1級(jí)2分。3〔5分〕什么是熱釋電效應(yīng)熱釋電器件為什么不能工作在直流狀態(tài)熱釋電效應(yīng)：熱釋電晶體吸取光輻射溫度轉(zhuǎn)變，溫度的變化引起了熱電晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度的變化，從而在晶體的特定方向上引起外表電荷的變化，這就是熱釋電效應(yīng)〔3分〕i dT依據(jù)熱釋電效應(yīng)，熱釋電探測(cè)器的電流和溫度的變化滿足 dt，假設(shè)照耀光是恒定的，那么溫度T是恒定值，電流為零，所以熱電探測(cè)器是一種溝通器件〔2分〕什么是內(nèi)光電效應(yīng)〔5分〕光照耀在半導(dǎo)體材料上，能轉(zhuǎn)變材料電導(dǎo)效應(yīng)或產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)說出PINPIN管的頻率特性比一般光電二極管好〔10分〕PINPN結(jié)外光生載流子的集中運(yùn)動(dòng)時(shí)間,P區(qū)與N區(qū)之間插入一層電阻率很大的I層、耗盡層厚度增加，增大了對(duì)光的吸取和光電變換區(qū)域，提高了量子效率。結(jié)電容小，增加了對(duì)長(zhǎng)波的吸取，提高了長(zhǎng)波靈敏度，可承受較高的反向偏壓，使線性輸出范圍變寬。雪崩光電二極管摻雜濃度均勻,缺陷少,漏電流小,APD的構(gòu)造設(shè)計(jì)，使它能承受高的反向偏PN結(jié)內(nèi)部形成一個(gè)高電場(chǎng)區(qū)，結(jié)區(qū)產(chǎn)生的光生載流子受強(qiáng)電場(chǎng)的加速，將獲得PNAPD10-15W、接近反向擊穿。工作速度更高。PIN管由于增加了I層，使結(jié)變寬，結(jié)電容減小，因而時(shí)間常數(shù)變小，f=1/2πRC,所以頻率特性好。試說明光伏效應(yīng)原理〔6分〕PN結(jié)光伏效應(yīng)―――PN