光电信息技术作业（二）

练习一

一、名词解释

1、  光谱光视效率(视见函数)

2、  气体放电光源

3、  黑体

4、  外光电效应

5、  内光电效应

6、  光伏效应

7、  产生复合噪声

8、  热噪声

二、选择题

1、钠灯是一种(     )

A、气体放电光源  B、热辐射光源 C、固体发光光源 D、激光光源

2、等温密闭空腔内的辐射是(       )

A、激光辐射    B、荧光辐射  C、单色光辐射 D、黑体辐射

3、国际单位制中有关发光强度的基本单位是(      )。

A、流明(lm)     B、勒克斯(lx)   C、坎德拉(cd)    D、 瓦特(W)

4、下列有关物体的辐射本领说法正确的是：(      )

A、在同一温度下对任何波长，任何物体的辐射本领不会大于黑体。

B、在同一温度下对任何波长，白体的辐射本领大于黑体。

C、在同一温度下对任何波长，灰体的辐射本领大于黑体。

D、以上说法都不正确。

三、论述与计算题

1、自相关检测与互相关检测的数学原理

2、若一种光电材料的逸出功为1eV，试计算该材料的红限波长？(普朗克常数h=6.626×10^-34(J·s)，光速c=3.0×10⁸(m/s)，电子电量e=1.6×10^-19库仑)

3、由维恩位移定律计算温度T=27℃、800℃、6000℃时的绝对黑体最大辐射波长。(运用维恩位移定律)

练习二：

1、为什么负电子亲和势光电阴极材料的量子效率高，而且光谱范围可扩展到近红外区？

2、光电发射和二次电子发射两者有哪些不同？简述光电倍增管的工作原理。

3、如何选择倍增极之间的级间电压？

4、（1）画出具有11级倍增极，负高压1200V供电，均匀分压的光电倍增管的工作原理图，分别写出各部分名称及标出I_K、I_P和I_D的方向。

　（2）若该倍增管的阴极灵敏度S_K为20μA/lm，阴极入射光的照度为0.1lx，阴极有效面积为2cm²，各倍增极二次发射系统均相等（δ=4），光电子的收集率为0.98，各倍增极的电子收集率为0.95，试计算倍增系统的放大倍数和阳极电流。

　（3）设计前置放大电路，使输出的信号电压为200mV，求放大器的有关参数，并画出原理图。

5、对光辐射进行调制有哪些优点？对光电信号进行调制有哪方面途径？试举3例说明。

6、画出四个码道的格雷码光电轴角编码器图。

7、限制背景功率有哪些方法？

8、对于点探测光电系统，怎样提高系统的作用距离？

9、试举出两种扩展光电系统视场的方法

10、用能级或势垒的观点解释PN结的光生伏特效应。

11、试画出利用CCD实现圆柱物体直径测量的光学系统，并分析其工作原理。

12、用光敏电阻设计一个路灯自动点熄控制电路，并说明其工作原理。

13、画出用光电二极管、运算放大器进行光电检测的电路图。

14、实现相干探测必须满足哪些条件？

15、相干探测为什么具有良好的空间滤波性能和光谱滤波性能。

16、有一光子探测器运用于相干探测。假设入射到光混频器上的本振光功率P_L=10mW，光混频器的量子效率η=0.5，入射的信号光波长λ=1μm，负载电阻R_L=50Ω，试求该光外差探测系统的转换增益P_IF/P_S=?　

17、画出锁相放大器的组成框图，并用数学方法说明其工作原理。

练习三

1、什么是大气窗口？

2、大气对激光束的传播产生哪些作用？

3、噪声系数F、对数噪声系数的定义。