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精品文档精品文档第一章1，与电子系统相比，光电系统最大的不同在于信息和能量载体的工作波段发生了变化。2，光电系统比电子系统，在功能上如：载波容量、角分辨率、距离分辨率和光谱分辨率都大有提高。3，光电系统通常分为主动式和被动式两类。4，实际情况是光源场不能被聚焦为一个点，而扩束准直后的光束在传播过程中会扩展。5，因为光子能量是hv，所以光子效应就对光波频率表现出选择性。6，光电导效应只发生在某些半导体材料中，金属没有光电导效应。7，半导体和金属的导电机构完全不同，在0K时，导电载流子浓度为0。8，如何渡越时间tn小于电子平均寿命τn，则Μ1，就有电流增益效果。9，在居里温度Tc以下，才有热释效应。10探测器的量子效率η=dn电dt⁄dn光dt⁄；基本的光电转换定律：i(t)=eηhvP(t)11一个光子探测器总可以视为一个电流源12光电探测器本质上是一个非线性器件1312中基本转换关系应该理解为是对这一随机过程统计平均的结果14信噪比SNR=isin=usun(is为光电流，in为噪声电流)15依据噪声产生的原因，光电探测器的噪声可大致分为散粒噪声、产生-复合噪声、热噪声和低频噪声16光功率越大，光子噪声也越大。（光子噪声属于散粒噪声）17光度单位体系是一套反映视觉亮暗特性的光辐射计量单位18为了区别起见，在对应的物理量符号无角标表示辐度物理量，角标“ν”表示光度物理量19在光度单位体系中，被选作基本单位的不是相应的光量或光通量而是发光强度，其单位是坎德拉cd20在辐射频率540×1012Hz（波长555nm）处，有最大值Km=683lm/W（K为光视效能，lm读流明）21探测器光谱响应率函数的测试方法有：探测器法和光谱功率分布标准灯法第二章22，半导体材料与金属相比，对光辐射的吸收率大，内部能量散射损失小，表面势垒又可以认为控制，因而采用半导体材料作光阴极获得了广泛应用23除了Ⅲ-Ⅴ族的光电阴极外，银氧铯（Ag-O-Cs）仍然是在近红外区具有使用价值的唯一阴极精品文档精品文档24锑铯阴极在可见光的短波区和近紫外区（0.3-0.45um）响应率最高25锑钾钠（NaKSb）阴极的热电子发射很小，室温下为10−17−10−18A/cm2,光电疲劳效应也小，因此也常用于光子计数技术中26在实际应用中还要注意阴极要与相应的窗口相配合27真空光电管与充气光电管相比灵敏度低，但线性好、动态范围大，加之真空光电管的稳定性更好一些，因此在光电测量、光电转换、光电控制中应用更多一些28光电管通常都是工作在饱和区内，即偏置电压要高于50-100V29如图，其中电容C为耦合电容，作用是隔离直流，而使交流信号通过。（P69）30光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极以及极间电压决定31一般光电倍增管可看作是恒流源32光电倍增管是一个非常灵敏的微弱光信号探测器33对电磁屏蔽良好的光电倍增管来说，其噪声主要来源是暗电流、光信号电流、背景光电流和负载电阻的热噪声，如果光信号变化缓慢，还应考虑1f⁄噪声34光电导探测器是一个具有电流内增益的探测器，内增益M的大小主要由探测器类型，外偏压u和结构尺寸L决定35光敏电阻的峰值波长λm=1240Eg(nm)（Eg为禁带宽度）36光敏电阻总是具有一定响应范围的光谱响应特性37对于光敏电阻，一般来说，照度越强，响应时间越短；负载电阻越大，电流上升时间tr缩短、衰减时间tf延长；暗处放置时间越长，响应时间也相应延长。实际应用中，尽量提高使用照明度、降低所加电压、施加适当偏置光照，使光敏电阻不是从完全暗状态开始受光照，都可以使光敏电阻的时间响应特性得到一定改善38光电探测器的噪声主要是由三个噪声源所贡献的，它们是产生-复合噪声，热噪声和1f⁄噪声39光电位器是利用光敏电阻的制造工艺而制成的一种非机械接触电位器40光伏探测器通常有光电池和光电二极管之分41对于光电池，为了使特性的线性区有余量，取负载电阻RL≈0.6uociφ（uoc为开路电压；iφ为光电流）42半导体色敏器件是根据人眼视觉的三色原理，利用结深不同的PN结光电二极管对各种波长的光谱灵敏度的差别，实现对光源或物体的颜色测量43光子牵引探测器适用于强光探测。因此，广泛用于TEACO2脉冲激光输出特性的直接探测中44热释电探测器是一个交流响应器件精品文档精品文档第三章45直接探测方式最适宜于强光信号探测46提高输入信噪比的光学方法：滤波法和场镜法（1）滤波法（空间滤波和光谱滤波）:尽可能减小杂散光和背景光进入探测系统（2）（3）场镜法：场镜使探测器的有效面积减小，使其上的照度均匀，避免假目标的干扰47系统引入场镜后会引起像差，在某些场合采用复合透镜消除像差。选择场镜材料时，应尽可能选用折射率高的材料，且透过光谱与光源光谱匹配48两种常用的源电阻匹配方法：采用匹配变压器和采用并联晶体管49相关函数分为自相关函数和互相关函数50光子计数技术是测量弱光功率或光子速率的一种新技术51光子计数器主要由光电倍增管、放大器、甄别器和计数器等组成52甄别器的基本工作方式有单电平和窗式两种53光子计数系统的测量误差有：脉冲堆积效应误差和本底噪声54当选用两个匹配很好的探测器时，本振噪声rn就可大大减小，从而使输出信噪比接近理想状况55光频外差中的本振光束不仅给信号光束提供了转换增益，而且还有清除探测器内部噪声的作用。当然，前提是高质量的本振光的获得。因此，认为外差探测极限只是直接探测极限的一半是不确切的56光频外差探测中，最重要的是把本振光和信号光调平行57艾里斑原理法可降低空间相干条件，其实质是把角准直的困难转化为小孔光阑的精细调节第四章58电荷耦合器件简称CCD，由于它具有光电转换、信息存储和延时等功能，而且集成度高，功耗小，故在固体图像传感，信息存储和处理等方面得到了广泛的应用精品文档精品文档59CCD图像传感器有线阵列和面阵列两种结构第五章60对于光接收机，接收判决和参量估值均必须采用概率统计的方法61实现最佳接收机的方法：采用相关探测器和滤波接收