a) 工作原理。
b) 与CCD的比较。
19

a)
单元光电探测器的性能及应用比较
光谱响应范围
b)
c)
频率特性
外加偏压
d)
探测率
20
(a)
(PE-Photo Emission) (Dynode ) (MCP-Microchannel Plates ) (PC-Photoconductive) (PV-Photo Voltaic ) (PMT-PhotoMultiplier Tube ) (image intensifiers )
Meb(λ,T)
10
(2) 斯忒藩-波尔兹曼辐射定律
M eb M eb, ( , T )d T
0

4
2π 5 k 4 8 2 4 5 . 67 10 Wm K 15h 3c 2
(3) 维恩位移定律
2898 m (µ m) T
Meb, m bT5 1.2862 1015 T 5
Rsopt
En IN
24
二、微弱信号检测
（1）掌握以相关器为核心的锁定放大器的工作原理、
结构和输出特性
a) 锁定放大器的抑噪机理 b) 相关器的工作原理（不同谐波、不同波形） （2）同步积分器的原理 （3）取样积分器的原理
25
（第8章~第9章）
26
1. 调制的基本概念 广义调制和二次调制 2. 调制方法 AM，PM，FM
（1）辐射度量和光度量的对照表
8
（2）光谱效率函数V（）、光谱光视效能Km的 定义及应用
v, Kme,V ( )
Km＝683 lm/W ，亦称光功当量
9
3. 黑体辐射定律
（1）普朗克定律：黑体光谱辐射出射度 Meb（λ，T ）是黑体温 度T和波长λ的函数
2hc2 c1 M eb, ( , T ) 5 hc / kT 5 c2 / T (e 1) (e 1)
3.相干探测原理（与普通外差区别，波前匹配工作
条件），与直接探测比较
4. 典型应用：利用光的特性参数（频率、相位、振
幅）来进行测量的实例。
27
被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴） 仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或 产生光生伏特的现象。 外光电效应：发射电子 被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空 中的电子的现象
4
内光电效应：
1）光电导效应
本征光电导效应 0 (m) 1.24 / Eg (eV )
非本征（杂质）光电导效应 0 (m) 1.24 / Ei (eV )
扩散和漂移
3）光子牵引效应
4）光磁电效应
5
入射光与材料的晶格相互作用，晶格吸收光 能而增加振动能量，引起材料的温度上升，从而 使材料电学参量发生变化。
电阻温度效应 温差电效应 热释电效应
特点：光谱范围宽、无选择性
6
(a)
(PE-Photo Emission) (Dynode ) (MCP-Microchannel Plates ) (PC-Photoconductive) (PV-Photo Voltaic ) (PMT-PhotoMultiplier Tube ) (image intensifiers )
噪声等效功率(NEP)
e NEP S/N
1 2
探测率D与比探测率D*
V /V 1 D s n NEP P
NEP（500，400，1黑体 ） D*(T，f，1) 单色Dλ*(λ，f，1)
VS / VN D* P
Ad f (cm Hz W 1 )或琼斯
13
（第3章~第7章）
(b)
(Bolometer ) Negative Temperature Coefficient Positive Temperature Coefficient (seebeck effect ) thermocouples & thermopile Pyroelectric sensor
21
重点恒流型（饱和型）伏安曲线类型的相对 应的器件的偏置计算
14
（1）掌握光电倍增管组成及工作原理
（2）掌握光电倍增管外部电路的设计及使用 （3）掌握光电发射器件的特点：使用波段、内增
益（与什么有关）、灵敏度高（用什么表示）、
低噪声、高电压（正负电压使用特点）、适用微
弱信号检测等
15
（1） 器件工作原理：内增益特性、灵敏度表示
（2）三种偏置电路特点 （3）工作条件（偏压、无极性） （4）工作波段、响应频率
掌握直流计算方法
22
（第10章）
23
一、光电探测器的放大电路
（1）放大器的 En－In噪声模型
（2）放大器的噪声系数F（各种表达式）
2 2 2 2 2 2 En 1 E E E I 0 ni ns n n Rs F 2 2 2 2 Ens Kv Ens Ens
（3）最佳源电阻（噪声匹配）及匹配方法 （4）多级放大器的噪声系数及设计考虑 （5）低噪声前放的选用
《光电探测与信号处理》
复 习 总 结
1
（第1章，第2章）
2
重点掌握： 各种效应的原理、特点 各种效应的比较 典型的代表器件
3
光子直接与物质中的电子作用，引起电子运动状 态的改变，从而使物体的电学性质改变。 特点：光子与材料中的电子直接作用，使电子的能态 发生改变，光谱响应有选择性。
内光电效应：不发射电子
W· cm-2.µ m-1
11
4. 光电探测器的性能参数
Vs 响应率 电压响应率 V • 单色响应率 • 积分响应率 Is 电流响应率 I • 频率响应率 响应时间和上限频率
量子效率
12
噪声种类 信噪比（S／N）
2 S IS IS ( )dB 10lg 2 20lg N IN IN
photoconductor
Solar cell（photocell） Photo Diode (APD－Avalanche Photo Diode)
(4)
(SBD－Schottky Barrier Photo Diode) (PEM-photo electromagnetic) (photon drag effective )
16
（1）结合pn结工作原理，掌握PV器件的伏安工作 曲线及对应的工作状态（零偏、反偏） （2）PN、PIN、APD管的工作原理、结构和特点，
掌握其在增益和频率响应方面的比较。
（3）光电池的工作原理、与普通光电二极管的比较 （4）光电三极管的工作原理，与光电二极管的比较 （5） PV器件相比PC器件的特点（电路工作条件、 灵敏度、频率响应等方面）
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（1）掌握三种热电效应所代表的器件工作原理、结构
（2）掌握器件特点 a) 热电偶：开路电压和温度的关系、频率特性 c) 热释电器件：掌握只能测交变信号的原因
b) 测辐射热计：金属和半导体；波长特性、频率特性
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（1） CCD a) 注入、存储、转移、输出的原理。 （2）CMOS
b) 线阵CCD工作原理及波形图（单沟道或双沟道）。
photoconductor
Solar cell（photocell） Photo Diode (APD－Avalanchky Barrier Photo Diode) (PEM-photo electromagnetic) (photon drag effective )
(b)
(Bolometer ) Negative Temperature Coefficient Positive Temperature Coefficient (seebeck effect ) thermocouples & thermopile Pyroelectric sensor
7
2.掌握和应用辐射度量（光度量）单位及相互换算