简述光电二极管和光电池的结构和特性异同
光电二极管的光敏面小，结面积小，频率特性好，虽然光生电动势相同，但光电流普遍比光电池小，为数微安。

掺杂浓度：光电池约为10^16-10^19/cm3,硅光电二极管10^12-10^13/cm3
电阻率：光电池0.1-0.01Ω/cm,光电二极管1000Ω/cm
光电池零偏压下工作，光电二极管反偏压下工作
在微弱辐射作用下，光电导材料的光电灵敏度有什么特点？为什么把光敏电阻制成蛇形
材料的光电灵敏度与带宽是矛盾的：光电灵敏度高则带宽窄，反之，器件的带宽越宽，则光电灵敏度越低。

光敏电阻制造成蛇形，这样既可以保证有较大的受光面积，又可以减小电极之间的距离；从而既可减小载流子的两极间渡越时间，也有利于提高灵敏度。

说出PIN管、雪崩光电二极管的工作原理和特点，为什么PIN管的频率特性好过普通管
PIN:在P型和N型半导体之间夹着一层相对很厚的本征半导体，PN结的内电场就基本上全集中于本征层中，使PN结双电层的间距加宽，结电容变小。

时间常数变小，频带变宽。

特点：1、频带宽2、本征层很厚，在反偏压下运用可承受较高反向电压，线性输出范围宽3、由耗尽层宽度与外加电压的关系可知，增加反向偏压会使耗尽层宽度增加，且集中在本征层，结电容进一步减小，频带宽度变宽4、本征层电阻很大，管子的输出电流小，一般多为零点几微安至数微安，目前有将PIN管与前置运算放大器集成在同一芯片上并封装成一个器件
APD：利用PN结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的一种二极管
特点：1、工作电压很高，接近于反向击穿电压2、结区内电场极强，光生电子在这种强电场中可得到极大的加速产生电离雪崩反应。

因此这种管子有很高的内增益，可达到几百，当电压等于反向击穿电压时，电流增益可达10^6，即产生雪崩3、是目前响应速度最快的一种光电二极管4、由于雪崩反应随即所以噪音较大，特别是工作电压接近或等于反向击穿电压时，噪声可增大到放大器的噪声水平，以至无法使用
具有很短的时间相应，时间常数较小，f=1/2πRC,所以频率特性好
为什么说光电池的频率特性不是很好
1、光电池的光敏面一般较大，因此极间电容较大
2、光电池工作在第四象限，
有较小的正偏压存在，因此内阻较低，且随入射光功率变差，因此光电池的频率特性不好
简述光电检测器件和热点器件检测原理、性能及应用等方面的差异
光电效应是指物体受光照射后，材料电学性质发生了变化的现象。

分为内光电效应和外光电效应。

光电导效应实际上是入射光辐射与物质中束缚于晶格的电子或自由电子的相互作用引起的，对光波频率表现出选择性，有光子直接与电子相互作用下，响应速度一般较快，应用于太阳能电池和光电传感器。

光热效应中。

光能量与晶格相互作用使其运动加剧，造成温度升高，从而引起物质相关电学特性变化，分为热释电效应，辐射热计效应和温差电效应。

光热效应对光波频率没有选择性，因而物质温度的变化反取决于光功率。

温度升高是热积累的作用，所以响应速度一般较慢，应用于热敏电阻和热释电探测器。

光电倍增管的供电电路分为负高压供电与正高压供电，说明供电电路特点
采用阳极接地，负高压供电。

这样阳极输出不需要隔直电容，可以直流输出，一般阳极分布参数也较小。

但必须保证作为光屏蔽和电磁屏蔽的金属管距离至少10-20mm，否则由于屏蔽管的影响，可能相当大的增加阳极暗电流的噪声。

若靠近管壳处再加一个屏蔽罩，并连接到阴极电位上，则要注意安全。

采用正高压电源失去了采用负高压电源的优点，这时需在阳极届耐高压、噪声小的隔直电容，得到交变信号输出，可会获得比较多的暗电流和噪声
光热效应的特点有哪些
吸收光辐射能量后不直接引起内部电子状态的变化，而是把吸收的光能转化为晶格的热运动能量，使温度上升。

分为热释电效应及温差效应。

光热效应对光波频率无选择性，速度较慢
什么是光纤损耗，简述造成光纤损耗的原因
光纤的损耗α=(10/L)lg(Pi/Po)
吸收损耗：物质吸收作用将使传输的光能变成热能，造成光功能损失
散射损耗：由于光纤的材料及其不均匀性或其几何尺寸的缺陷引起的，光导纤维的弯曲也会造成散射损耗，这是由于光纤边界条件的变化，使光在光纤中无法进行全反射传输所致。

弯曲半径越小，造成的损耗越大。

简述激光器的组成及各组成部分的作用
工作物质：在这种介质中可以实现离子束反转
泵浦源：将粒子从低能级运到高能级态的的装置
谐振腔：1、使激光具有极好的方向性2、增强光放大作用3、使激光具有极好的单色性
图1是脉冲激光测距仪原理方框图，简述其测距原理
按动启动按钮时，复原电路给出复原信号使整机复原，同时触发脉冲激光器产生激光脉冲，除一小部分能量由取样器直接送到接收器，绝大部分激光能量射向被测目标，由被测目标把激光能量反射回到接收系统得到回波信号。

参考信号及回波信号先后经小孔光阑和干涉滤光片聚焦到光电检测器上变换成电脉冲信号，经放大电路和整形电路输出一定形状的负脉冲到控制电路去打开电子门。

这时振荡频率一定的时钟振荡产生的时钟脉冲通过电子门进入计数显示电路，计时开始。

反射回来的测距信号到来时，关闭电子门，计时停止。

计数器接收到的时钟脉冲个数代表了被测距离。

简述光纤传感器种类
按制作材料：高纯度石英玻璃纤维、多组分玻璃光纤、塑料光纤
按传输模式：单模光纤、多模光纤
按光纤折射率的径向分布：阶跃光纤、梯度光纤
按用途：通信、非通信
按制作方法：化学气相沉积法或改进化学气相沉积法、双坩锅法、三坩埚法
光电倍增管的工作原理及结构，它有什么特点
光电倍增管是建立在光电子发射、二次电子发射效应和电子光学理论的基础上，能够将微弱光信号转换成光电子并获得倍增效应的真空光电发射器件
结构：入射窗、光电阳极、电子光学系统、电子倍增系统、阳极
特点：1、放大倍数很高，用于探测微弱信号2、光电特性的线性关系好3、工作频率高4、性能稳定使用方便5、供电电压高6、玻璃外壳，抗震性差7、价格昂贵，体积大。