内容发布更新时间 : 2024/12/23 12:11:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
D. 辐出度 E. 辐照度
5. 光电检测系统的典型配置，包括（ ABCDE ）.
A. 辐射源 B. 信息载体 C. 光电探测器 D. 信息处理装置 E. 光学系统 6. 属于气体放电光源的有（ ABCDE ）。
A. 氢灯 B. 氙灯 C. 氪灯 D. 汞灯 E. 镝灯 三.填空题 (每空1分,共10分)
1.光电耦合器件分为 光电隔离器 和 光传感器 两类。
2．光敏电阻接受光照时， 光生截流子 迅速增加. 阻值 急剧减少。 3．MCP简称 微通道板 ．
4．按光波在时间、空间上的相位特征,将光源分为 相干 和 非相干
光源.
5．半导体受光照后电流增加的现象，称为 光电导效应 .
6. 能产生光电发射效应的物体称为 光电发射体 。在光电器件中常作 阴极 。 四.简答计算题 (共38分) 1. 简述LED的发光原理。（8分）
光电二极管在正向电压作用下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。如注入P区的少子电子与空穴复合发光。
2. 何谓“白噪声”？何谓“1/f噪声”？要降低电阻的热噪声应采用什么措
施？（15）
答：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与 1/f成正比，称为1/f噪声。从热噪声功率公式看出，热噪声与温度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时，工作范围要在1012Hz频率以下。
3. 试述固体成像器件CCD的电荷耦合原理。（15分）
在金属电极下加上正电压时，该区域对于电子来说是一个势能很低的势阱。当前面电极比后面电极高时，信号电荷就会向后面的势阱转移，如果不断地改变电极上的电压，就能使信号电荷可控地一位一位按顺序传输。
答题卡
一、单项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共40分)
1 2 A B B B 3 A A 4 C D 5 C A 6 A 7 C 8 B 9 B 10 11 12 13 14 15 A C A A A D 16 17 18 19 20 二、多项选择题(将正确答案的符号填在下表内，每小题2分，共12分) 1 2 3 4 5 6 ABCDE ABCDE ABCD ABCDE ABCDE ABCDE 三、填空题（每空1分，共10分）。
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1光电隔离 6相干 2光传感器 7非相干 3光生载流子 4阻值 5微通道板 8光电导效应 9光电发射体 10阴极 四、计算题（共38分）。 1. 简述LED的发光原理。（8分）
光电二极管在正向电压作用下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。如注入P区的少子电子与空穴复合发光。
2. 何谓“白噪声”？何谓“1/f噪声”？要降低电阻的热噪声应采用什么措
施？（15）
答：功率谱大小与频率无关，称为白噪声；功率谱与 1/f成正比，称为1/f噪声。从热噪声功率公式看出，热噪声与温度、频宽、电阻的倒数成正比，因此要降低温度；常温时，工作范围要在1012Hz频率以下。
3. 试述固体成像器件CCD的电荷耦合原理。（15分）
在金属电极下加上正电压时，该区域对于电子来说是一个势能很低的势阱。当前面电极比后面电极高时，信号电荷就会向后面的势阱转移，如果不断地改变电极上的电压，就能使信号电荷可控地一位一位按顺序传输。
2004级光电工程系光电成像原理与技术期末试题A卷
班级： 学号： 姓名： 分数： 一、填空（每空1分， 共27分）
1．人眼按不同照度下的响应可分为（ ）视觉、（ ）视觉及（ ）视觉。
2．Johnson准则把目标的探测等级分为4等，其中：（ ）意味着在视场中发现一个目标，（ ）意味着可将目标大致分类，（ ）意味着可区分目标的型号和其他细节特征；这三者探测等级实现概率为50％时，对应地在目标临界尺寸上，可分辨的等效条带的周期数目应分别是（ ）、（ ）、（ ）。
3．（ ）是利用二次电子发射性质来完成电子图像的倍增的。 4．若像管的光阴极半径是rc，物镜系统的焦距是fo’,夜视仪的物镜视场角应该是（ ）。
5．双反射镜系统中，往往存在一个主反射镜，一个次反射镜，次反射镜在系统中的作用是（ ）。
6．对于线阵CCD成像器件,在行扫描正程，（ ）区负责积累光信号，（ ）下没有势阱，（ ）区在交变电压的作用下，将上一行信号依次传输到输出电路。为使电荷包实现定向转移，需要控制好相邻栅极上
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的（ ），从而调节其下对应势阱的深浅，电压的绝对值越大，势阱就越（ ），电荷包总是从（ ）势阱流向（ ）势阱。 7．大气传输对于目标探测有两方面的影响：首先是大气传输会消弱目标的辐射功率，经过l距离大气后辐射功率与初始辐射功率的比用（ ）参数来描述，当已知能见距离是Rv的前提下，在可见光波段，该参数可用公式（ ）来计算；其次，大气传输会削弱目标与背景的对比度，设目标与背景故有对比度是C0，地平天空亮度与背景照度之比为K,经过上述距离的大气后,到达成像系统近前的目标与背景的表观对比度Cl应为（ ）。
8.当目标到达光阴极面的照度为Ec，表观对比度为Cl时，对应于获得同样的分辨力，需要阴极面对于对比度为100％的黑白条纹的照度E100％为（ ）。
9．某些材料受光子照射后，其中的电子吸收入射光子能量而发生运动状态的改变，导致该材料的某些电学性质发生改变，这种现象称之为（ ），其分为产生光电子发射的（ ）和产生光电导及光伏效应的（ ）。 10．红外热像仪输出信噪比为1，即入射到红外热像仪的温差产生的信号刚好抵消系统噪声产生的信号时，入射到热像仪的目标与背景的温差称之为（ ）。
二、选择（可多项选择）（共27分）
1) 下列谱段中光电成像系统中常用的大气窗口有（ ）。
a) 3～5μm；b) 1～3μm；c) 0.38～0.76μm；d) 8～14μm。
2) 像管中（ ）的出现和使用，分别成为了各代像管出现的标志性部件。
a) 负电子亲和势阴极；b) 电子光学系统c) 微通道板MCP ;d) 光纤面板 3) 下列像管的性能指标( )的值越高，像管的成像质量越好。 a) 增益系数；b) 等效背景照度；c) 畸变；d) 品质因数。 4）下列微光摄像器件中，属于纯固体器件的是（ ）。 a) 高灵敏度CCD；b) 增强型CCD（ICCD）；
c) 电子轰击型CCD（EBCCD）；d) 电子倍增CCD（EMCCD） 5）下列辐射体的辐射发射率ε与波长λ有关系的是（ ）。
a) 黑体；b) 灰体；c) 选择体。
6）下列红外探测器中属于热探测器的是（ ）。
a) 热释电探测器；b) 光电导探测器；c) 光伏探测器；d) 微测辐射热计。 7）若采用6边旋转反射镜转鼓及8元探测器的并扫，则产生与我国广播电视扫描制式相同的视频信号时，行扫电机的转速为（ ） a) 651周/s b) 325.5周/s c) 299周/s d) 599周/s
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三、名词解释(每题3分，共9分)
1) CCD的转移效率 2) 瞬时视场 3) MRTD 四、简答下列问题 （每题6分， 共24分）
1) 写出图像探测方程，并说明其中各项参数的物理意义及图像探测方程
的物理意义。
2) 结合像管的结构简述像管成像的物理过程。 3) 简述Sprite探测器的工作原理。
4) 简述将二维图像转换为一维电信号可通过哪些光电成像器件以何种
途径实现？ 五、计算与推导（共13分）
1) 设MCP通道长L，两边电位差为V，通道直径为d, 如果取MCP通道内电子均垂直表面出射，且其初能量均为最可几能量U0，在均匀电场作用下，所有电子运动轨迹一致，试由此简化模型推导MCP的简化电流增益表达式。（6分）
2) 某无选择探测器光敏面积为40m40m，比探测率D(500,800,1）=51010cm Hz1/2 W-1，当探测电路带宽为15Hz，调制频率为800Hz时，忽略大气及光学系统透过率衰减的影响，试求该系统对温度1000K，比辐射率为0.85，直径为0.5m的飞机喷口在信噪比为1条件下的探测距离。(＝5.6710-8 Wm-2K-4）（7分）
一、填空（每空1分， 共27分）
1.一个光源线度大小为10cm，在80cm处观测，可把它看作为一个 面 光源。 2.金属随着温度的增高电阻增大。 3.半导体随着温度升高电阻减小。
1．人眼按不同照度下的响应可分为（ ）视觉、（ ）视觉及（ ）视觉。
2．Johnson准则把目标的探测等级分为4等，其中：（ ）意味着在视场中发现一个目标，（ ）意味着可将目标大致分类，（ ）意味着可区分目标的型号和其他细节特征；这三者探测等级实现概率为50％时，对应地在目标临界尺寸上，可分辨的等效条带的周期数目应分别是（ ）、（ ）、（ ）。
3．（ ）是利用二次电子发射性质来完成电子图像的倍增的。
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