光电检测原理与技术试题.docx

光电检测原理与技术试题.docx光电检测原理与技术试题
一 填空题20分，每空1分
1波长在-的是红外辐射。通常分为 、
和远红外三部分
2辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满足公式
，式中人）是面元 於沿其法线方向的辐射
强度。符合上式规律的辐射体称为 ，也称为朗伯
体。
光辐射普遍形式的波动方程
与 引起。
方程右边两项分别由
KDP晶体沿z轴加电场时，由 变成了双轴晶
体，折射率椭球的主轴绕 轴旋转了 45度角，此转
角与外加电场的大小 ,其折射率变化与电场成
KDP晶体横向运用条件下，光波通过晶体后的相位差
包括两项：其中一项与外加电场无关，是由晶体本身
引起的；另一项为电光效应 o
6考虑到声束的宽度，当光波传播方向上声束的宽度L
满足条件 ,会产生多级衍射，否则从多级衍射过
渡到单级衍射。
7要用激光作为信息的载体，就必须解决如何将信息加
到激光上去的问题，这种将信息加载于激光的过程称为调 制，光束调制按其调制的性质可分为 、 、
及强度调制等。
8依据噪声产生的物理原因，光电探测器的噪声可大致 分为 、 和 三类。
二简答题，共30分，每题6分
1光电探测器性能参数包括哪些方面。
2光子效应和光热效应。
3请简要说出InSb和PbS光敏电阻的特性。
4为什么说光电池的频率特性不是很好？
5直接光电探测器的平方律特性表现在哪两个方面？
三推导证明，共10分，每题5分
1已知热电晶体极板面积为A,热电系数为B,负载电阻为
乩，热敏元件的吸收系数为a,热导为G,且温度变化规律 为右运士五o证明热释电探测器的电压灵敏度为
2已知光电二极管的反偏压V及最大入射光功率P,器件的 暗电导为g,临界电导为g，器件光点转换灵敏度为S,证明
合理的负载电阻为：Rl
sp
SP
邑。（画出线性化处理后的
伏安特性曲线）
四分析、计算题，共40分，每题10分
1已知热敏器件的受光面为100mm2,频率响应范围A f为1氏, 器件初始温度为300K,发射率为£为100%,试推导并估算 此热敏探测器的最小可探测光功率。（。=5. 67 X 10_12J/cm2K4, kB=l. 38 X 10 23J/K）
2输入信号LL经过二极管整流后，输出信号为U0U=KUin,现有 一按正弦规律变化的经过隔直处理后的调幅输入信号为：
Uin= （1+msinQt） sino t,其中的m为调制度,Q为调制频 率，s为载波频率，经过二极管整形后并按傅里叶级数展开, 得到：
问：（1）分析上式，并说出上式中哪部分是我们需要提取的
信号？
（2）为了提取出需要的信号， 需要采取什么电路来提取？最后 提取出的信号表达式是什么，并画 出电路图。
（3）根据右图的调制波形绘出整流后的波形，并绘出经 过滤波后的信号波形简图。
一目标经红外成像系统成像后供人眼观察，在某一特征频 率时，,,探测器的MTF ,电路的MTF为0. 95, CRT的MTF为0. 5,则在这一
特征频率下，光学系统的MTF至少要多大?
4已知某硅光电二极管的灵敏度亠，结电导 号mog,屈膝电压u=i(y,入射光信号功率
反偏压—①。求：电信号输出送到放大器时，取得最