电流、温度以及光照功率允许范围，使用时要特别加以注意。
3. 光电倍增管\光敏电阻的工作原理.
光电倍增管：让光探测变得容易，即使是非常微弱的信号，也将成为可能。逐级倍增
使电子数目大量增加，被阳极收集形成阳极电流。当光信号变化时，阴极发射的光电
子数目发生相应变化．由于各倍增极的倍增因子基本上是常数．阳极电流随光信号而
2. 光电探测器有那些主要的特性参数? 意义是什么?
积分灵敏度：它是光电探测器光电转换特性、光电转换的光谱特性以及频率特性的量
度。
光谱灵敏度 Rλ：由于光电探测器的光谱选择性，不同波长的光功率谱密度在其它条
件不变下所产生的光电流 i 是波长的函数，记为 iλ(或 uλ)，于是定义光谱灵敏度 R
λ为 Rλ＝diλ／dPλ 如果 Rλ是常数，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相应的探测器称为无选择性探测器(如
在第四象限中，外偏压为零时，流过 探测器的电流仍为光电流，这时探测 器的输出是通过负载电阻 RL 上的电压 或流过 RL 上的电流来体现的，因此称 为光伏工作模式。相应的探测器称为 光电池。
2 光电池两端的开路电压是如何确定的?
I
=
IF
− I ph
=
I
0
[exp⎜⎛ ⎝
qV kT
⎞ ⎟
−
1]
−
⎠
I ph
且光功率愈大，光子噪声也愈大
热噪声：由于光电探测器有一个等效电阻 R，电阻中自由电子的随机运动将引起电压
起伏，这就是所谓的热噪声。
1／f 噪声：几乎所有的探测器中都存在这种噪声。出现在大约 lkHz 以下的低频频域，
而且与光辐射的调制频率 f 成反比，故称为低频噪声或 1／f 噪声。这种噪声产生的
原因目前还不十分清楚。
热电偶和热电堆
热探测器
测热辐射计
热释电探测器
2.光电探测器的物理效应有那两大类型 ?主要基本特征是什么? 光子效应：是指单个光子对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。 特点：探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。光子能量的 大小，直接影响内部电子状态改变的大小。因为，光子能量为 hv，所以，光子效应对 光波频率 v 表现出选择性，在光子直接与电子相互作用的情况下，其响应速度一般比 较快。 光热效应：探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的改变，而是把 吸收的光能变为晶格的热运动能量，引起探测元件的电学性质或其它物理性质发生变 化。 特点：光热效应与单光子能量 hn 的大小没有直接关系。原则上，光热效应对光波频 率没有选择性。只是在红外波段上，材料吸收率高，光热效应也就更强烈，广泛用于 红外光辐射的探测。 3.光电探测器的本质是什么？ 凡是把光辐射量转换为电量（电流或电压）的光探测器，都称为光电探测器。光电探 测器本质是一个外电压偏置的电流输出器件，通过负载电阻又可变为电压输出器件。 4.光电导效应？光生伏特效应？
1. 描述 CCD 的性能参数有那些?其含义是什么？ 一.转移效率：是指电荷包在进行一次转移中的效率，即电荷包从一个栅下势阱转移 到下一个栅下势阱时，有 V 部分电荷转移过去，余下 ε(称为失效率)部分没有转移， η 用公式表示为η＝1－ε 二 暗电流：是指在既无光注入又无电注入情况下输出的电流。 三 噪声：散粒噪声、转移噪声和热噪声 四 灵敏度(响应度)：指在一定光谱范围内，单位曝光量（光强与光照时间之积）的 输出信号电压(电流)。 五 分辨率：指摄像器对物像中明暗细节的分辨能力。用 MTF 表示分辨率 六 噪声等效功率 NEP：当入射辐射的功率为 NEP 时，则 CCD 输出的 S／N 为 1。NEP 又常常称为探测器的灵敏度。 七 动态范围：光敏元满阱信号／等效噪声信号。 八 峰值波长与截止波长：峰值波长(λp)表示探测器对入射光最灵敏的那个波长， 单位为μm(或 nm)。
令式中 I=0，则给出开路电压的理想值V：OC
3、描述太阳能电池的四个输出参数?
=
kT q
⎛ ln⎜⎜
⎝
I ph I0
⎞ + 1⎟⎟
⎠
（1）短路电流 Isc，是 V=0 时的输出电流。在理想情况下，它等于光生电流 Iph （2）
开子路F．电F压．。V第oc四。象令曲式线中上I任=0一，则工给作出点开上路的电输压出的功理率想等值于：该点V所OC =对kqT应ln⎜⎜⎝⎛的IIp0h矩+1⎟⎟⎠⎞形（面3积）填，充其因中
. . 只有一个特殊工作点(Vmp、Imp)是输出最大功率。填充因子定义是
(4）太阳电池的光电转换效率 η = Vmp I mp = VOC • Isc • F F
F.F. = Vmp I mp VOC I SC
4、影响太阳能电池效率的因素?
Pin
Pin
1.光生电流的光学损失 2．光生少子的收集几率 fc 3．太阳电池的光谱响应 SR
（λ） 4．影响开路电压的实际因素 5．串联电阻 Rs 和旁路电阻 Rsh 引起效
率下降 6．温度效应
7．辐照效应
1、CCD 由几部分组成?各部分的作用是什么? 一、输入部分：作用是将信号电荷引入到 CCD 的第一个转移栅下的势阱中。引入的方 式取决于应用。 二、信号转移部分：作用是存储和转移信号电荷。 三、输出部分：作用是将 CCD 最后一个转移栅下势阱中的信号电荷引出，并检测出电 荷包所输出的信息。 2、CCD 的电荷转移沟道有几种?它们结构和性能的差别是什么? 表面沟道电荷耦合器件(SCCD)、体内沟道(隐埋沟道或埋沟)电荷耦合器件(BCCD)。 表面沟道和体内沟道的转移结构和性能差别：① SCCD 比 BCCD 的信号处理能力大，因 为 BCCD 中电荷包到电极的有效距离比 SCCD 中氧化层的距离要大，降低了有效电容， 也降低了信号处理能力。②BCCD 由于有较大的边缘电场和较高的载流子迁移率，因而 缩短了载流子的渡越时间，提高了 CCD 的工作频率上限，频率可达几百兆赫，比 SCCD 提高了一个数量级以上。 ③由于 BCCD 的转移沟道在半导体内，避免了表面态的俘获作用，而体内缺陷态密度 比表面态密度低得多，因而大大提高了 CCD 的转移效率。 ④SCCD 是少子器件，即信 号电荷是少数载流子；而 BCCD 是多子器件，信号电荷是多数载流子，这是两者的一 个重要区别。 SCCD 最大的优点是制作工艺简单、信号处理容量大，在一些运行速度要求不高的场 合，具有很大的适应性。 BCCD 最大的优点是噪声低，这种低噪声和高传输效率相结合，可使 BCCD 成为低照度 下较为理想的摄像器件(此时 BCCD 信号容量小将不是主要矛盾)
1.光电探测器有那几种类型?它们是根据什么物理效应制成的?
1、直空光电管、充气光电管、 光电倍增管、象增强管
外光电效应：1 光阴极发射光电子止电子亲合势光阴极负电子亲合势光阴极
2 光电子倍增
2、光导管与光敏电阻、光电池、光电二极管、肖特基势垒光电二极管、光电磁探
测器、光牵引探测器
内光电效应：光电导 光生伏特 pn 结和 PIN 结(零偏) pn 结和 PIN 结(反偏) 雪
随机的。因此不仅有载流子产生的起伏，而且还有载流子复合的起伏，这样就使起伏
加倍，虽在本质也是散粒噪声，但为强调产生和复合两个因素，取名为产生--复合散
粒噪声，简称为产生--复合噪声
光子噪声：当用光功率恒定的光照射探测器时，由于光功率实际上是光随机起伏的平
均值，每一瞬时到达探测器的光子数是随机的，光激发的载流子也是随机起伏的，而
1. 光电探测器的噪声有那些?产生的原因是什么?
散粒噪声：在无光照的条件下，由于热激发作用，随机地产生电子所造成的起伏。由
于起伏单元是电子电荷量 e，故称为散粒噪声。
产生一复合噪声：对光电导探测器，热激发载流子是电子--空穴对。电子和空穴在运
动过程中，与光伏器件重要的不同点在于存在严重的复合过程，而复合过程本身也是
效值。显然，这时灵敏度已失去意义，我们必须定义一个新参量来描述光电探测器的
这种特性。关于噪声 In。 通量阈是探测器所能探测的最小光信号功率
噪声的存在，限制了探测器探测微弱信号的能力。通常认为，如果信号光功率产生的
信号光电流；等于噪声电流 In 那么就认为刚刚能探测到光信号的存在。依照这一判
据定义探测器的通量阈 Pth 为
光热探测器)。光子探测器是选择性探测器。通常给出的是相对光谱灵敏度 Sλ，它定
义为 Sλ＝Rλ／RλM
频率灵敏度 Rf：如果入射光是强度调制的，在其它条件不变下，光电流 if 将随调制
频率ｆ的升高而下降，这时的灵敏度称为频率灵敏度 Rf，定义为
Rf
=
if P
=
R 1 + (2π fτ ) 2
量子效率：灵敏度是从宏观角度描述了光电探测器的光电、光谱以及频率特性，量子
Pth
=
In Ri
(瓦 )
噪声等效功率 NEP、它定义为单位信噪比时的信号光功率。 即电流信噪比 SNR=iS/In
＝1 或电压信噪比 SNR＝l 的信号光功率，NEP 越小，表明探测器探测微弱信号的能力
越强。所以，NEP 是描述光电探测器探测能力的参数。
归一化探测度 D*
1 D=
NEP i
D∗ = D A∆f
( cm • Hz 1/ 2 / W )
D*大的探测器其探测能力一定好。考虑到光谱响应特性，一般给出 D*值时要注明响应
波长λ、光辐射调制频率 f 及测量带宽 f，即 D*(λ，f，f)。
光敏面积、探测器电阻、电容等。特别是极限工作条件，正常使用时都不允许超过这
些指标，否则会影响探测器的正常工作，甚至使探测器损坏。通常规定了工作电压、
变化．阴极在光照下发射光电子，光电子被极间电场加速聚焦，轰击倍增极，倍增极
在高速电子轰击下产生更多的电子，电子数目增大若干倍。
光敏电阻：
4. 光电倍增管的负高压供电方式\噪声特性? 负高压供电方式是指电源正极接地，使阳极输出直接接入放大器输入端而无需隔直流 电容。