光电子器件习题_中华文本库
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题型：填空20，选择20，判断对错10，计算题20，简答题30
衡量光电子器件探测能力的参数有哪些？其中光谱响应度和响应度，最小可探测功率
和探测率之间具有怎样的关系？光电器件的性能参数主要有哪些？并做简要说明
光电效应的种类，解释什么是内光电效应，外光电效应，光电导效应，光伏效应。何
为外光电效应，何为内光电效应，分别解释其原理及利用各自原理的主要器件。
光敏电阻的性能特点
影响光敏电阻光谱特性的主要有那两个因素？
光敏电阻的光电特性，计算一个照度上会产生多大的电流，或电压。
试解释光生伏特效应。主要的光伏器件有哪些？试以一种器件为例说明其工作原理。
2DU 型光电二极管环极的作用及连接方式。
推导光电二极管的最小可探测功率。
当光的增益功率足够大时就会产生受激吸收和发射光电子的现像。
外光电效应的两个定律是什么，解释每个个规定。给出一个阈值功率。代表什么含义。
光电被增管的增益和那些因素有关？（倍增极材料，偏置电压）调整偏置电压时是否
可以改变增益？
影响光电倍增管的长波阈值和短波阈值分别是什么？
光电倍增管的性能特点及特性参数的计算。
光电成像器件的种类。
热电探测器件有哪些，试简要说明各自特点。
像管的种类与功能。 微光像增强器的基本原理与结构。 摄像管功能。 单个电荷耦合器件的基本原理和信息传递过程。
CCD 的主要特性参数。
如何减少传递中的电荷损失，提高转移效率？
CCD 的上下限频率特性由什么决定？
简单画出帧场转移结构面阵CCD 的结构，并说明其工作原理。
CCD 图像传感器的附加电路有哪些？
CMOS 图像传感器单个像元的工作原理。
CCD 图像传感器与CMOS 图像传感器实现光电信息转换的相同点和不同点。
CMOS 图像传感器芯片的基本构成。
比较CCD 图像传感器与CMOS 图像传感器不同。
致冷型红外成像器件主要利用黑体的什么定律来实现红外检测？
SPRITE 探测器的工作原理，（光电导效应）实现全部扫出必须满足的两个条件。
微测辐射热计的工作原理。
光子探测器和热探测器的区别。
热探测器的基本原理——热效应
热释电探测器的基本原理——热释电效应
紫外光的划分。
紫外探测的特点。
X 射线的范围。
人造X 射线的工作原理。
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CNAL批准认可的实验室检测能力范围
产品/产品类别
检测标准（方法）名称及编号（含年号）
限制范围及说明
射频连接器
射频电缆组件
GJB681A-2002射频同轴连接器通用规范
GJB680-89射频同轴连接器总规范
GJB976-90同轴、带状或微带传输线用的射频同轴连接器总规范
GJB2444-95射频三同轴连接器总规范
GJB1212-91射频三同轴连接器总规范
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GJB1920-94耐环境类小型同轴连接器总规范
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不能测：“电弧击”
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GJB978A-97单列、双列插入式电子元器件插座总规范
GJB1218-91插入式电子元器件用插座及其附件总规范
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不能测：“爆炸”、“照明颜色”、“亮度”、“日照可见度”、“散射光”、“可见区”
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不能做：“爆炸”
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GJB1315-91可靠断路钮子开关总规范
不能做：“爆炸”
GJB2450-95非密封钮子开关总规范
不能做：“爆炸”
GJB1519-92双列直插式开关总规范
GB/T9536-95电子设备用机电开关
不能测：“色度”、“透光度”
GB/T9537-88电子设备用键盘开关总规范
不能测：“色度”、“亮度”
GB/T14280-93热时间延迟开关总规范
GB/T14281-93恒温开关总规范
GJB65B-99有可靠性指标的电磁继电器总规范
GJB电磁继电器总规范
GJB2449-95塑封通用电磁继电器总规范
GJB固体继电器总规范
GJB热延时继电器总规范
GJB混合和固体延时继电器总规范
不能测：“瞬变”
GJB恒温继电器总规范
不能测：“爆炸”、“响应灵敏度”
GJB干簧继电器总规范
GJB真空继电器总规范
GJB水银湿簧继电器总规范
GJB舰用控制继电器通用规范
SJ气体和液体流量继电器总规范
不能做：“爆炸”
啮合力和分离力
GB/T电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法
能测：（0.05～2000）N
连接机构强度
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.3.11
能测：（0.05～2000）N
外观和尺寸
GB/T 电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法
标准规保持力
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.3.4
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法302
能测：（105～1011）Ω
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法301
能测：AC：（0～100kV；DC：（0～100）kV
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法307
能测：0.01 mΩ～200 kΩ
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法305
能测：0.01pF～9.999999F
电压驻波比(反射系数)
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.2.1
能测：30kHz～20GHz
GJB150.3-86 军用设备环境试验方法 高温试验
能做：室温～300℃容积：1m3
GJB150.4-86 军用设备环境试验方法 低温试验
能做：-70℃～室温容积： 0.72m3
高温耐久性
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.6
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法103
能做：容积： 1m3
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法106
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法204、214
能做：正弦推力：20kN；随机推力：16kN频率范围：垂直台：（5～3000）Hz水平台：（5～2000）Hz最大加速度：垂直台：1000 m/s2水平台：303 m/s2最大载荷：300kg
冲击和碰撞试验
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法207、213
能做：峰值加速度：150 m/s2 ～6000 m/s2（半正弦波）150 m/s2～1000 m/s2（后峰锯齿波）脉冲持续时间：半正弦波：30ms～1.5ms后峰锯齿波：18ms～6ms最大载荷：50kg
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法212
能做：加速度：（100～2000）m/s2最大载荷：3kg
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法101
能做：容积：142L
机械耐久性
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验法9.5
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法105
能做：低气压1×10-5Pa容积3.9L；低气压1kPa；容积0.72m3
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法112
能测：（2×10-1～2×10-12）Pa×m3/s
放电试验(电晕电平)
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.2.9
能测：AC：（0～100）kV
耐功率（额定功率）
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.2.2
能做：S波段：（2.7～2.9）GHz≤800WL波段：（1.2～1.4）GHz≤1500W
射频插入损耗
GJB681A-2002射频同轴连接器通用规范4.5.25
能测：30kHz～20GHz
射频泄漏（屏蔽效率）
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.2.8
能测：250kHz～20GHz
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法107
能做：-70℃～+200℃容积：70L
连接机构的保持力
GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.3.11
能做：（0.05～2000）N
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法208GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.3.2.1.1
能做：室温～400℃
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法210GB/T11313-96 射频连接器 第一部分：总规范 一般要求和试验方法9.3.2.1.2
能做：室温～400℃
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法215
引出端强度
GJB360A-96 电子及电气元件试验方法211
能做：（0.05～2000）N
接触件插入力和分离力
GJB1217-91电连接器试验方法2014
GJB1217-91电连接器试验方法2006
矩形连接器
圆形连接器
防水快速分离重负荷电连接器
耐振音电连接器
带状电缆电连接器
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双列直插式开关
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XXX结型光电探测器.ppt 79页
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雪崩型光电二极管(APD) 一般光电二极管的灵敏度都不够高，大约在每1000lx的照射下，只输出几μA光电流。雪崩光电二极管(APD)，利用了高反压下二极管耗尽层产生载流子的雪崩倍增效应来获得很高的光电流增益，其增益可达102~104，电流达mA量级，因此其灵敏度高，且响应速度快，可达102GHz，适用于探测弱光信号和快速变化的信号，非常有发展前途。 原理:雪崩反应
噪声大是这种管子目前的一个主要缺点 . 在正常情况下，雪崩光电二极管的反向工作偏压，一般略低于反向击穿电压。
光电倍增系数Mph：倍增光电流iph与不发生倍增效应时光电流ipho之比.
UB—反向击穿电压； U—外加电压； n—调整参数，它取决于半导体材料、器件结构和入射辐射的波长，对Si，n=1.5-4,对Ge，n=2.5-3。 光电倍增系数与电压电流的关系
APD的倍增系数受温度影响严重。温度升高时，APD击穿电压随着上升，工作电压不变，倍增系数将减小。 为使APD保持在最佳增益值状态下工作，获得最大信噪比，需控制APD偏压，通常采用自动增益控制电路。
渡越时间短，一般为10-10s数量级。结电容cj为几pF，所以管子响应时间一般很小，如国外APD5-3R硅雪崩光电二极管结电容3pF，响应时间小于0.5ns，频率响应可达105MHz，是目前响应速度最快的一种光电二极管。
APD二极管结构示意图 雪崩型光电二极管需要加保护环，如图2-32，保护环作用有二： 一是由于保护环为深扩散，在保护环处结区拉得较宽，且其在光照较弱，在反向电压作用下，相当于PN结加反向电压，呈现高阻抗，阻止表面感应电子层流到电极上，可以减小表面漏电，并耐一定的击穿电压。 二是避免了由于结边缘材料的不均匀及缺陷，使结边缘过早击穿，所以也可称为保护环雪崩光电二极管(GAPD)。
Si-APD耗尽层达30~50μm，要产生雪崩效应，电压太高，偏压高达300V。为降低偏压，研制出RAPD(拉通型APD)，
它使雪崩效应仅发生在在很薄的区域内。P+和N+为高掺杂低阻区，I为本征区，PN结附近为倍增高场区，随偏压增高，耗尽区从P区扩大直至“拉通”整个I区，I区电场比PN+结区电场低，但也能保证载流子有很高的漂移速度。 入射光子在I区吸收后形成电子空穴对，一次电子向PN+区漂移 ，并在PN+区内产生倍增。 可见只有一次电子参加初始碰撞电离，倍增噪声非常低。 其工作电压约200V。Si-RAPD具有低倍增噪声、高量子效率、高响应速度等优点，是用于0.8~0.9μm波段光纤通信最适合的结构。 2.4
光电三极管 2.4.1
光电三极管结构和工作原理 光电三极管的结构及简化原理图及符号
光电三极管是在光电二极管基础上发展起来的。目前用得较多的两种是PNP和NPN型平面硅光电三极管，称PNP型为3CU，NPN型为3DU型光电三极管。 I c= I c =(1+β)I p
β——电流放大倍数，
Ip——所对应的光电二极管的电流。
2.4.2 光电三极管的主要性能参数
1．光照特性 光电三极管的光照特性
光电达林顿管的结构 2．伏安特性 图2-39 光电三极管的光照特性 有两个特点：
在照度低时比较均匀，而随照度增加曲线变密，这是因为电流放大倍数β与光照强度有关，随E增加，β下降，导致I下降，在强光照射下，光电流与照度不呈线性。
工作电压低时，光电三极管的集电极电流与照度呈非线性，如图2-39。为了避免电压对线性的影响，光电三极管工作电压尽可能高些。 3．温度特性 光电三极管的温度特性 （a） 光电流
(b) 暗电流 4．频率特性 光电三极管的频率特性
光电三极管的频率特性与结的结构，负载及结电容有关。 一般的光电三极管为了得到较大的信号电流，增大吸收光敏面积，集电结做得较大，因此电容Cbc较大，使它的频率特性比光电二极管的要差。 在Uce=10V，f=1kHz时，它的结电容Cj约几pF。响应时间与负载有关系，在Uce=10V时，RL=100Ω，响应时间=10μs，频带宽度约105Hz，随负载电阻增加，频率特性变差，
作业： 1.衡量光电子器件探测能力的参数有哪些？其中光谱响应度和响应度，最小可探测功率和探测率之间具有怎样的关系？光电器件的性能参数主要有哪些？并做简要说明
2.光电效应的种类，解释什么是内光电效应，外光电效应，光电导效应，光伏效应。何为外光电效应，何为内光电效应，分别解释其原理及利用各自原理的主要器件。 3.光敏电阻的性能特点 4.影响光敏电阻光谱特性的主要有那两个因素？
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