光電子技術(shù)總復(fù)習(xí)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 光輻射與發(fā)光源(0.25)1. 輻射量、光度量及其單位1）了解輻射量、光度量的定義及其單位（輻射通量、光通量、發(fā)光強(qiáng)度、亮度）2）掌握視見函數(shù)的定義和規(guī)律輻射度量:只與輻射客體有關(guān),適用于電磁波全波段。 基本量: 輻射通量(即輻射功率） 基本單位:瓦特(W) 光度量: 反映人眼對(duì)不同波長(zhǎng)電磁波的視覺靈敏度，只適用于可見光波段。 基本量: 發(fā)光強(qiáng)度 基本單位: 坎德拉(cd)用下標(biāo)“e”表示輻射度量，下標(biāo)“v”表示光度量。輻射通量（輻射功率）: 單位：瓦特（W）含義：為單位時(shí)間內(nèi)流過某面積的輻射能量 光通量: dF =IdW 單位：lm=cd×sr 發(fā)

2、光強(qiáng)度：I(基本量) 單位：cd(光)亮度：L=dI/(dScosq) 單位：nt=cd/m2光視效率(視見函數(shù))Vl：是歸一化的光視效能:l555nm的單色光視效率Vl=1, 為最大值.光通量(lm)與輻射通量(輻射功率,W)的換算：例題： 點(diǎn)光源均勻發(fā)光(l=500nm), 發(fā)光強(qiáng)度I=100cd,則總光通量Fl = ,總輻射功率為Fe,l = 解：總光通量Fl = òIdW=4pI =400p(lm), 總輻射功率Fe,l=F,l/683Vl=400p/(683´0.3)=6.1(W)2. 光源的分類了解光源器件的分類，相干光源與非相干光源的區(qū)別（激發(fā)機(jī)制與特點(diǎn)）。光

3、源器件的分類：3大類 熱輻射光源（）；氣體放電光源（）；電致發(fā)光源（LED）3. 熱輻射描述與熱輻射光源（1）掌握黑體輻射特點(diǎn)，色溫與相關(guān)色溫的概念（2）了解常用熱光源，掌握鹵鎢燈結(jié)構(gòu)、工作原理（鹵鎢循環(huán)）與特點(diǎn)。黑體輻射特點(diǎn)：?jiǎn)畏褰Y(jié)構(gòu), 由溫度唯一確定單色輻射出射度Mel的光譜分布. 輻射出射度Me隨溫度的升高而增大：Meb(T)=sT4=(5.67´10-8)T4 (SI) (斯忒藩-玻爾茲曼定律) 單色輻射出射度Mel的峰值隨溫度的升高向短波方向移動(dòng)lmT=a=2898mm K(維恩位移定律)用黑體的溫度來(lái)標(biāo)度普通熱輻射源所發(fā)出光的光色性質(zhì)，單位為K。色溫度是指在規(guī)定兩波長(zhǎng)處具

4、有與熱輻射光源的輻射比率相同的黑體的溫度。例如: 規(guī)定兩波長(zhǎng)為2m和3m, 若熱輻射光源的輻射比: 則熱輻射光源的色溫為T.定性理解：如果熱輻射體的光色與溫度為T的黑體的光色相同或相近，則稱該熱輻射體的色溫為T。 一般來(lái)說(shuō)，色溫高代表藍(lán)、綠光成分多些，色溫低則表示橙、紅光的成分多些。 常用熱輻射光源：白熾燈，鹵鎢燈鹵鎢循環(huán): 在玻璃殼附近，溫度較低，生成揮發(fā)性鹵鎢化合物WX，阻止鎢沉積在玻璃殼上。 當(dāng)WX擴(kuò)散至燈絲附近溫度較高的區(qū)域時(shí),分解釋放出的W又沉積在燈絲上. 優(yōu)點(diǎn)：抑制了鎢損耗，延長(zhǎng)了鎢絲的壽命,同時(shí)防止玻璃殼變黑,保持了光通量.鹵鎢燈特點(diǎn)（相對(duì)于白熾燈）：（1）體積?。ú坏酵β拾谉?/p>

5、燈體積的1/10）；（2）光通量穩(wěn)定（壽終時(shí)光通量為開始時(shí)的95%,而白熾燈僅為60%）；（3）光效率高(達(dá)20-30lm/W，白熾燈約為10lm/W)（4）色溫高（達(dá)3300K，而白熾燈約為2300-3000K）（5）壽命長(zhǎng)（達(dá)2000小時(shí)，而白熾燈750-1000小時(shí)）4. 氣體放電光源（1）了解氣體放電的伏安特性（2）掌握氣體放電燈的結(jié)構(gòu)和工作過程，電子發(fā)射的兩種形式（熱電子發(fā)射產(chǎn)生C-G段弧光放電；正離子轟擊發(fā)射產(chǎn)生G-H段輝光放電）（3）掌握低、高氣壓氣體放電燈的光譜特點(diǎn)，自吸收效應(yīng)對(duì)光譜的影響。（4）了解常見的低、高氣體放電光源氣體放電的伏安特性：ABC-非自持放電，導(dǎo)電電子來(lái)源于

6、外界催離作用，電流較小，氣體不發(fā)光。 CH-自持放電，當(dāng)觸發(fā)元件(啟動(dòng)器)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓Vz (著火電壓，遠(yuǎn)高于220伏), 氣體被碰撞、電離、激發(fā),電流增大，放電自持并伴隨發(fā)光。 氣體放電燈結(jié)構(gòu)： 放電氣體(或金屬蒸氣)、陰極C、陽(yáng)極A和玻璃罩。氣體放電發(fā)光的工作過程： 、初始電子被加速. 、加速電子與氣體分子碰撞，能量傳給氣體分子，使其激發(fā)、躍遷到高能級(jí). 、受激發(fā)分子返回低能態(tài)時(shí)，發(fā)射光子。電子發(fā)射的兩種形式：、熱電子發(fā)射：使陰極溫度升高，部分電子得到足夠能量，克服金屬的逸出功，逸出金屬表面。熱電子發(fā)射是弧光放電的主要形式之一, 產(chǎn)生電流較強(qiáng).、正離子轟擊發(fā)射(冷陰極發(fā)射)：利用高動(dòng)能的正

7、離子轟擊陰極，使陰極發(fā)射電子.冷陰極發(fā)射是輝光放電的主要形式，產(chǎn)生電流較弱。低、高氣壓氣體放電燈的光譜特點(diǎn)：低壓燈發(fā)射線狀光譜，帶有明顯的特征顏色，顯色性不好，發(fā)光效率較低。 高壓燈的線狀光譜展寬，有較強(qiáng)的連續(xù)成分，再加上自吸收效應(yīng)，可見光成分加強(qiáng)，顯色性變好，發(fā)光效率隨壓力增加而提高。自吸收主要在紫外區(qū)，所以最終是使得紫外輻射大大減弱，可見成分加強(qiáng),顯色性變好，發(fā)光效率也提高.低壓氣體放電光源：低壓汞燈；低壓鈉燈；氫燈、氪燈、氫弧燈、原子光譜燈高壓氣體放電光源：高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和脈沖氙燈5.常用激光光源(1)掌握熱平衡下愛因斯坦關(guān)系及其意義(2)熟練掌握連續(xù)激光器

8、工作原理1)產(chǎn)生的條件（反轉(zhuǎn)、減模與選模、閾值、增益飽和）2）激光器結(jié)構(gòu)（工質(zhì)、諧振腔、泵浦源）;激活物質(zhì)的三、四能級(jí)體系的反轉(zhuǎn)特點(diǎn).(3)了解常見激光光源（氣體、液體、固體、半導(dǎo)體激光器）的原理與特點(diǎn)1）氣體激光器：以氣體為工質(zhì)；泵浦方式:氣體放電。包括原子、離子、分子、準(zhǔn)分子氣體激光器四種。2）液體激光器以液體為工質(zhì)，泵浦方式：光泵浦。3）固體激光器以晶體(摻雜)為工質(zhì). 泵浦方式: 光泵浦. 常用橢圓聚光腔提高泵浦效率。4）半導(dǎo)體激光器以半導(dǎo)體材料為工作物質(zhì)。泵浦方式：電流注入愛因斯坦關(guān)系熱平衡下B12、A21和B21之間關(guān)系結(jié)論：熱平衡下，大量粒子受激吸收至高能級(jí)，而通過受激發(fā)射返回低

9、能級(jí)的粒子數(shù)很少。結(jié)論：熱平衡下, 受激輻射概率(或粒子數(shù))遠(yuǎn)小于自發(fā)輻射概率(或粒子數(shù))。激光器產(chǎn)生的三個(gè)基本條件：實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),使受激輻射優(yōu)于受激吸收;提高光子簡(jiǎn)并度,使受激輻射優(yōu)于自發(fā)輻射; 增益不小于損耗,實(shí)現(xiàn)光放大.一個(gè)激光器應(yīng)包括三個(gè)部分(產(chǎn)生激光的措施) 泵浦源為激光物質(zhì)提供能量，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，并使增益優(yōu)于損耗. 增益介質(zhì)是實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的物質(zhì)。 光學(xué)諧振腔選模、反饋放大。三能級(jí)體系：泵浦使原子從基態(tài)E1受激躍遷到E3能級(jí)，E3通過無(wú)輻射轉(zhuǎn)移到E2能級(jí)，E2能級(jí)的壽命t較長(zhǎng)，稱為亞穩(wěn)能級(jí)，且E3向E2的轉(zhuǎn)移速率較大，則在能級(jí)E2和E1之間可以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。 四能級(jí)體系：E3

10、能級(jí)為亞穩(wěn)能級(jí)，光激發(fā)使E3與E2之間實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。問：三能級(jí)體系與四能級(jí)體系相比，何者實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)更容易？答：四能級(jí)更容易(下能級(jí)較空)第二章 光輻射的傳播(0.12)1光波在大氣中的傳播 了解大氣分子與氣溶膠對(duì)光的吸收和散射大氣分子的吸收：分子的吸收特性強(qiáng)烈依賴于光波的頻率和分子的結(jié)構(gòu)。 H2O和CO2分子是可見光和近紅外區(qū)最重要的吸收分子，是晴天大氣光學(xué)衰減的主要因素。大氣分子的散射:可見光和近紅外光遠(yuǎn)大于大氣分子的線度(1A0)，大氣分子對(duì)光產(chǎn)生瑞利散射。瑞利散射光強(qiáng)與波長(zhǎng)的四次方成反比 。 可見光中藍(lán)光散射最強(qiáng),故晴朗的天空呈現(xiàn)藍(lán)色(晴朗天空中其他微粒少，以瑞利散射為主)。大氣氣溶膠的衰減：

11、光的波長(zhǎng)相當(dāng)于或小于氣溶膠微粒尺寸，氣溶膠對(duì)光產(chǎn)生米氏散射。2光波在電光晶體中的傳播理解電光晶體的縱向、橫向電光效應(yīng)，掌握電光相位差和半波電壓的計(jì)算1 縱向應(yīng)用：光束的傳播方向與電場(chǎng)方向平行。電光相位差：半波電壓：相位差為j=p（光程差為l/2）時(shí)所需要加的電壓，通常以Vp或Vl/2表示。 半波電壓： 對(duì)應(yīng)相位差2 橫向應(yīng)用：光束的傳播方向與電場(chǎng)方向垂直。電光相位差：令第二項(xiàng)電光效應(yīng)相位差為p，得橫向運(yùn)用半波電壓: 對(duì)應(yīng)相位差3光波在聲光晶體中的傳播了解拉曼-奈斯衍射和布拉格衍射的條件與特點(diǎn)，掌握布拉格角的計(jì)算1 拉曼-納斯衍射(低聲頻,薄光柵,光垂直入射 )L滿足如下條件才能發(fā)生拉曼-納斯多

12、級(jí)衍射。2、布拉格衍射(高聲頻,厚光柵,光斜入射) 布拉格條件: 4光波在磁光介質(zhì)中的傳播了解磁光效應(yīng)與天然旋光效應(yīng)的區(qū)別磁光效應(yīng)旋轉(zhuǎn)方向由磁場(chǎng)方向決定，而天然旋光效應(yīng)旋轉(zhuǎn)方向由介質(zhì)性質(zhì)決定。磁場(chǎng)方向不變時(shí)，光往返兩次通過介質(zhì), 磁光偏轉(zhuǎn)角加倍,而天然旋光效應(yīng)的往返總偏轉(zhuǎn)角為零.5光波在水中的傳播了解水中的傳播規(guī)律性，克服后向散射的措施傳播光束的衰減特性：?jiǎn)紊叫泄馐谒袀鞑サ墓β仕p也近似服從指數(shù)規(guī)律藍(lán)綠光的衰減最小，故常稱該波段為“水下窗口后向散射克服措施：適當(dāng)?shù)剡x擇濾光片和檢偏器，以分辨無(wú)規(guī)則偏振的后向散射和有規(guī)則偏振的目標(biāo)反射. 盡量分開發(fā)射光源和接收器. 采用距離選通技術(shù)。第三章

13、光調(diào)制與偏轉(zhuǎn)技術(shù)(0.30)1激光調(diào)制一般原理.了解激光調(diào)制的分類.激光內(nèi)調(diào)制與外調(diào)制的含義。激光調(diào)制分類：1 按與激光器的關(guān)系分,有內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。2 按照激光載波受調(diào)制參數(shù)分類，可分為:調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相和強(qiáng)度調(diào)制。3 按激光載波的能量分布形式分類：連續(xù)調(diào)制和脈沖調(diào)制。4 按調(diào)制信號(hào)的能量分布形式分類：模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。內(nèi)調(diào)制：又稱直接調(diào)制，指直接調(diào)制激光振蕩器的參數(shù)，使輸出的激光束的某個(gè)參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)而變化。(如將調(diào)制信號(hào)作為泵浦電流,多用于半導(dǎo)體激光器; 在腔內(nèi)插入調(diào)制器).外調(diào)制：指調(diào)制激光器輸出的穩(wěn)定光束的某個(gè)參數(shù)，使其隨調(diào)制信號(hào)而變化。應(yīng)用廣泛。2. 電光調(diào)制與掃描（1）掌握縱、

14、橫向電光強(qiáng)度調(diào)制的原理（折射率橢球表達(dá)式、電光晶體雙折射相位差公式、半波電壓公式、光強(qiáng)或透過率表達(dá)式）及特性（曲線），實(shí)現(xiàn)線性調(diào)制的措施。(2)了解電光連續(xù)掃描原理，掌握數(shù)字式電光偏轉(zhuǎn)器原理設(shè)通過起偏器P1后的偏振光振幅為Ex, 剛進(jìn)入晶體（z=0）被分解為沿x¢和y¢方向的兩個(gè)分量，其振幅和相位都相同，分別為: 入射光強(qiáng)度為兩個(gè)垂直分量的強(qiáng)度的代數(shù)和：通過長(zhǎng)度為L(zhǎng)的晶體之后，和兩個(gè)分量之間產(chǎn)生了一相位差jD，則有: 通過檢偏器P2的總電場(chǎng)強(qiáng)度是和在y方向的投影之和，復(fù)振幅為： 輸出光強(qiáng)為: 縱向電光效應(yīng)的相位延遲: 得調(diào)制器的透過率：光強(qiáng)調(diào)制特性曲線: 線性調(diào)制措施1:

15、加固定偏壓Vp/2，即所加的電壓為：透過率變?yōu)椋壕€性調(diào)制的判據(jù) 表示成線性關(guān)系：但這種加半波偏壓方法會(huì)增加電路的復(fù)雜性，而且工作點(diǎn)的穩(wěn)定性也差。線性調(diào)制措施2:在檢偏器前插入一l/4波片，其快慢軸與晶體的主軸x成45°角，即波片快慢軸平行于x 和y , 從而使和兩個(gè)分量之間產(chǎn)生p/2的固定相位差。于是總相位差為：調(diào)制的透過率公式結(jié)論: 獲得線性調(diào)制的條件:1) 加偏置電壓Vp/2或插入 1/4波片; 2)調(diào)制信號(hào)不宜過大. 2、橫向電光強(qiáng)度調(diào)制：入射光偏振方向與z軸夾角450, 進(jìn)入晶體后，將分解為沿x'和z方向振動(dòng)的兩個(gè)分量.從晶體出射兩光波的相位差為：其中數(shù)字式電光偏轉(zhuǎn)器

16、原理：當(dāng)Vz=0時(shí)，入射到S的線偏振光的振動(dòng)方向恒定不變，最后從B透出o光，為“0”狀態(tài);當(dāng)Vz= Vp時(shí)，入射到S的線偏振光的振動(dòng)方向從y方向繞感應(yīng)快軸x¢轉(zhuǎn)過2q=90o而沿x方向，最后從B透出e光，為“1”狀態(tài). 地址“1”對(duì)應(yīng)S有Vp，地址“0”對(duì)應(yīng)S無(wú)Vp。3. 聲光調(diào)制與掃描（1）了解布拉格型聲光調(diào)制特點(diǎn)（2）掌握布拉格型聲光掃描原理，能計(jì)算掃描可分辨點(diǎn)數(shù)N布拉格衍射(高聲頻,厚光柵）布拉格聲光調(diào)制器的一級(jí)衍射效率是: 聲光掃描器的布拉格角的跟蹤 4磁光調(diào)制了解磁光調(diào)制基本原理。為了獲得線性調(diào)制，在垂直于光傳播的方向上加一恒定的偏置磁場(chǎng)Hdc. 其強(qiáng)度足以使晶體飽和磁化。

17、它不僅影響透射光的旋轉(zhuǎn)角，還影響透射光的振幅，因而影響透過率。工作時(shí)，高頻信號(hào)電流通過線圈就會(huì)感生出平行于光傳播方向的磁場(chǎng)，入射光通過磁光晶體YIG(釔鐵石榴石:Y3Fe5O12)時(shí)，由于法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，其偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角正比于軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度H5激光調(diào)Q與鎖模技術(shù)（1）掌握激光調(diào)Q過程與實(shí)質(zhì)，以及電光、聲光、染料調(diào)Q的基本原理（2）掌握鎖模技術(shù)的基本原理與方法，比較固體激光器與氣體激光器的鎖模效果。調(diào)Q能控制激光的振蕩, 調(diào)Q的實(shí)質(zhì), 就是調(diào)節(jié)損耗的大小。調(diào)Q過程：在泵浦開始時(shí)，諧振腔處于高損低Q狀態(tài)，使振蕩閾值提高，振蕩難以形成這時(shí)，激光上能級(jí)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度便大量積累。 當(dāng)積累到最大值

18、時(shí)，突然使諧振腔的損耗變小，Q值突增，腔內(nèi)以極快的速度建立極強(qiáng)的振蕩，短時(shí)間反轉(zhuǎn)粒子數(shù)大量消耗，轉(zhuǎn)變?yōu)榍粌?nèi)的光能量，同時(shí)輸出一個(gè)極強(qiáng)的脈沖調(diào)Q脈沖。電光調(diào)Q利用電光晶體的線性電光效應(yīng)，控制光的偏振態(tài)變化，達(dá)到控制諧振腔的損耗目的。聲光調(diào)Q是利用超聲波在彈性介質(zhì)中傳播引起的折射率光柵對(duì)光的的衍射實(shí)現(xiàn)諧振腔的Q值調(diào)節(jié)。 染料調(diào)Q原理 在低強(qiáng)度時(shí)，吸收損耗大于增益，激光不振蕩，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)積累. “關(guān)”。 當(dāng)積累到增益大于損耗時(shí)，脈沖開始振蕩，光強(qiáng)訊速增大,并輸出?！伴_”。脈沖輸出后, 腔內(nèi)光場(chǎng)迅速減弱(®)，染料又恢復(fù)了吸收特性，將腔關(guān)閉。上述過程不斷重復(fù)。鎖模原理 1.激光器中多縱模振蕩

19、的非相干疊加 2.鎖定諧振腔中各個(gè)縱模的相差（恒定），多縱模產(chǎn)生相干疊加，使激光器輸出的瞬時(shí)光強(qiáng)是在時(shí)間上有規(guī)則的等間隔的短脈沖序列（屬多光束干涉） 固體激光器中振蕩模數(shù)(2N+1)可達(dá)103-104氣體激光器線寬109Hz，脈沖寬度t10-9s，固體激光器線寬1012Hz，脈沖寬度t10-12s第四章 光輻射探測(cè)技術(shù)(0.18)1光探測(cè)的物理效應(yīng)（1）掌握內(nèi)、外光電效應(yīng)的特點(diǎn)與規(guī)律（2）了解光熱效應(yīng)光電發(fā)射效應(yīng)外光電效應(yīng)（器件：光電管、光電倍增管） 指光照下,物體向表面以外的空間發(fā)射電子（即光電子）的現(xiàn)象。愛因斯坦方程： Ek為光電子的動(dòng)能，為光電發(fā)射體的功函數(shù)。外光電效應(yīng)條件：“紅限”(截

20、止波長(zhǎng))：光電導(dǎo)效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)之一（器件：光電導(dǎo)管，光敏電阻） 光電導(dǎo)現(xiàn)象一塊半導(dǎo)體材料的體效應(yīng)0K時(shí)，本征半導(dǎo)體的載流子濃度為零 ；0K以上時(shí)，本征半導(dǎo)體的載流子濃度np=ni2¹0光照射外加電壓的半導(dǎo)體，光子將在其中激發(fā)出新的載流子(電子和空穴)光生載流子,使半導(dǎo)體中的載流子濃度增加了一個(gè)量Dn和Dp。半導(dǎo)體的電導(dǎo)將增加一個(gè)量DG光電導(dǎo)。（條件： 外來(lái)光子能量大于能隙。）光電導(dǎo)效應(yīng)就是光照下探測(cè)器的電導(dǎo)率增大的效應(yīng)，光照越強(qiáng)，光電導(dǎo)越大。 當(dāng)渡越時(shí)間tn小于光生電子的壽命tn時(shí), M,光電導(dǎo)效應(yīng)具有電流增益作用.光伏效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)之二（器件：光電池，光電二極管） 光伏現(xiàn)象兩塊半導(dǎo)

21、體材料之間的“結(jié)”效應(yīng)溫差電效應(yīng)光熱效應(yīng)之一（器件：熱電偶） 當(dāng)兩種不同的金屬或半導(dǎo)體材料兩端并聯(lián)熔接時(shí)，如果兩個(gè)接頭的溫度不同，并聯(lián)回路中就產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，稱為溫差電動(dòng)勢(shì)。利用溫差電效應(yīng),可做成熱電偶用于通過觀測(cè)電流的大小（正比于T ），測(cè)量熱端的溫度變化，從而探測(cè)入射光信號(hào)。熱釋電效應(yīng)光熱效應(yīng)之二（器件：熱釋電探測(cè)器） 熱釋電材料鐵電體（電介質(zhì)）：溫度恒定時(shí)，察不出表面上的極化電荷。溫度變化時(shí)，可觀察到晶體表面的極化電荷,而且是變化的熱釋電現(xiàn)象。2光探測(cè)器性能參數(shù)了解各種光探測(cè)器性能參數(shù)的定義與特點(diǎn)積分靈敏度（響應(yīng)度）R ，光電流i（或光電壓u）和入射光功率P之間的關(guān)系i=i(P)稱為探測(cè)器的

22、光電特性。電流靈敏度電壓靈敏度 光譜靈敏度R ，光電流il與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系il=i(l)稱為探測(cè)器的光譜特性。光譜靈敏度R定義為:波長(zhǎng)為的單位入射光功率所產(chǎn)生的光電流：相對(duì)光譜靈敏度: 頻率靈敏度Rf（響應(yīng)時(shí)間t和響應(yīng)頻率fc） 頻率靈敏度Rf定義為調(diào)制頻率f下單位入射光功率所產(chǎn)生的光電流： 量子效率h(量子產(chǎn)額): 指每一個(gè)入射光子所釋放的平均電子數(shù)。 通量閾P(yáng)th和噪聲等效功率NEP ，通量閾P(yáng)th 探測(cè)器所能探測(cè)的最小光信號(hào)功率： 噪聲等效功率NEP單位信噪比時(shí)所對(duì)應(yīng)的入射光功率 Pth 和NEP等效, 其值越小，探測(cè)能力越強(qiáng) 探測(cè)度D與歸一化探測(cè)度D* ，探測(cè)度D : 定義為NE

23、P的倒數(shù): D越大探測(cè)能力越強(qiáng)。 歸一化探測(cè)度D*：?jiǎn)挝惶綔y(cè)器面積、單位帶寬的探測(cè)度撇開了光敏面積A和測(cè)量帶寬f 的影響。 其它參數(shù) 暗電流，指沒有信號(hào)和背景輻射時(shí)通過探測(cè)器的電流in；工作溫度，對(duì)于非冷卻型探濺器指環(huán)境溫度，對(duì)于冷卻型探測(cè)器指冷卻源標(biāo)稱溫度；光敏面積，指靈敏元的幾何面積3光探測(cè)器(1)了解真空光電管的構(gòu)造與原理(基于外光電效應(yīng))(2)掌握光倍增管的基本組成、工作原理和特點(diǎn),了解通道式光電倍增管、微通道板（MCP）結(jié)構(gòu)與原理。(3)掌握光電導(dǎo)探測(cè)器（光敏電阻）、光伏探測(cè)器（光電池,各種光電二極管）的結(jié)構(gòu)與原理光電管的構(gòu)造原理：構(gòu)造：光陰極、陽(yáng)極和真空罩。原理: 陽(yáng)極加正電壓，收

24、集陰極發(fā)射的光電子。光強(qiáng)增大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)也就增多，光電流增大。光電倍增管：光電倍增管增益>>1，還具有光譜寬，光陰極尺寸大的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于弱光探測(cè)，是現(xiàn)代精密輻射探測(cè)儀器設(shè)備中不可缺少的光電探測(cè)器件。光電倍增管的結(jié)構(gòu)：由光陰極K、倍增系統(tǒng)和陽(yáng)極A三部分組成。工作原理：各倍增電極電位逐級(jí)升高，陽(yáng)極電位最高。末級(jí)電極與陰極間可加千伏電壓.逐級(jí)產(chǎn)生二次電子發(fā)射，使電子數(shù)量迅速增加， 這些電子最后到達(dá)陽(yáng)極，形成較大的陽(yáng)極電流。光電倍增管有極高的靈敏度。適用于微光測(cè)量。通道式光電倍增管：管內(nèi)壁涂109W的導(dǎo)電層，并具有g(shù)>3的二次發(fā)射系數(shù)。電子或光子從低電壓端入射到管壁產(chǎn)生電子，在均勻電場(chǎng)的加速下，電子與管內(nèi)壁多次碰撞，產(chǎn)生倍增電子，在高壓端輸出，可達(dá)到108的增益。微通道板：由多根CEM并聯(lián)形成的二維倍增器件。每平方厘米中就有多于105根CEM，分辨率很高，主要用于微弱圖象的亮度增強(qiáng),用于夜視技術(shù).光電導(dǎo)管（光敏電阻） 結(jié)構(gòu): 一塊半導(dǎo)體光伏探測(cè)器光電池、光電二極管光伏探測(cè)器等效為一個(gè)普通二極管與一個(gè)恒流源ij并聯(lián),工作模式由外偏壓回路決定。