光电显示技术复习题
第一章绪论
名词解释：
1、明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程，成为明适应。
2、像素：构成图像的最小单元。
3、对比度：画面上最大亮度和最小亮度之比。
4、灰度：画面上亮度的等级差别。
5、分辨率：单位面积显示像素的数量。
简述题：
1、显示器件的主要性能指标?
有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。
2、人眼的视觉特性
光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁
3、直观性光电显示器件，按照设备的形态可分为：
(1)电子束型，如CRT ；
(2)平板型，如液晶显示器LCD，等离子显示器PDP，电致发光显示器ELD，全彩色LED大屏幕显示器等；
(3)数码显示器件。（可供选择：LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等）
4、光电显示器件有哪些分类？
直观型（主动发光型和被动显示型）；
投影型（前投式和背投式）；
空间成像型.
5、光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么?
光通量：能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量，单位是流明(lm)。
发光强度：为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小，定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值，除以这个立体角元，所得的商为光源在此方向上的发光强度。单位为坎德拉（cd）。
照度：单位面积上的光通量，单位是勒克斯（lx）。
亮度：单位面积上的发光强度，单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。
6、描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？
答：色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的，不同波长产生不同颜色的感觉。色调是彩色最重要的特征，它决定了颜色本质的基本特征。
颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。饱和度是颜色色调的表现程度，它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。在物体反射光的组成中，白色光越少，则它的色彩饱和度越大。
明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应，它的大小是由物体反射系数来决定的，反射系数越大，则物体的明度越大，反之越小。明度是人眼直接感受到的物体明亮程度，可描写人眼主观亮度感觉。
阐述题：
1、试述研究显示技术的意义及显示技术的发展历史。
第二章 CRT显示技术
简述题：
1、CRT显示器的主要单元有？
电子枪，荧光屏，偏转系统，荫罩和玻璃管壳
2、简述黑白CRT显示器的基本结构与工作原理。
基本结构：玻壳，玻壳前面的荧光屏，玻壳里面的电子枪系统，磁轭器件。
工作原理：由电子枪方式的电子束，经过视频电信号调制，电子束轰击荧光屏的荧光粉荧光粉发出可见光，再通过偏转磁轭线圈控制电子束，从上到下，从左到右依次扫描，图像就完整地显示在荧光屏上。
3、阴极射线二极管CRT显示器有何优点？
（1）．价格低（2）．亮度高（3）．对比度高（4）．色域广（5）．分辨率高（6）．响应速度快（7）．视角宽（8）．显示版式可以灵活变化（9）．寿命长阐述题
1、结合图1所示的彩色CRT的结构示意图，简述彩色CRT显示系统工作原理。
电子枪通电后灯丝发热，阴极被激发，发射出电子流，经过透镜聚焦形成极细的电子束，在阳极高压作用下，获得巨大的能量，以极高的速度去轰击荧光粉层。
电子枪发射的三束电子束，电子束在偏转磁轭产生的磁场作用下，可以控制其射向荧光屏的指定位置，去轰击各自的荧光粉单元。
荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。根据空间混色法可以产生不同色彩的像素，而大量的不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面，而不断变换的画面就成为可动的图像。
第三章液晶显示技术
名词解释：
1、液晶
在某一温度范围内，从外观看属于具有流动性的液体，同时又具有光学双折性的晶体。
简述题：
1、简述液晶的种类与特点。
（1）溶致液晶：有些材料在溶剂中，处于一定的浓度区间时便会产生液晶，这类液晶称之为溶致液晶。
（2）热致液晶：把某些有机物加热熔解，由于加热破坏了结晶晶格而形成的液晶称为热致液晶。
2、试述液晶显示器的特点。
（1）．低压微功耗（2）．平板型结构（3）．被动显示型（4）．显示信息量大（5）．易于彩色化（6）．无电磁辐射（7）．长寿命
3、什么是液晶的电光效应？
液晶分子在某种排列状态下，通过施加电场，将向着其它排列状态变化，液晶的光学性质也随之变化。这种通过电学方法，产生光变化的现象称为液晶的电气光学效应，简称电光效应。
4、简述扭曲效应显示器件和超扭曲向列液晶显示器工作原理的差异?
答：TN液晶与STN液晶的差别：
（1）在TN液晶盒中扭曲角为90，在STN液晶盒中扭曲角为270或附近值；（2）在TN液晶盒中，起偏镜的偏光轴与上基片表面液晶分子长轴平行，检偏镜的偏光轴与下基片表面液晶分子长轴平行，即上下偏光轴互相成90；
在STN液晶盒中，上、下偏光轴与上、下基片分子长轴都不互相平行，而是成一个角度，一般为30；
（3）TN液晶盒是利用液晶分子旋光特性工作的，而STN液晶盒是利用液晶的双折射特性工作的；
（4）TN液晶盒工作于黑白模式；STN液晶盒一般工作于黑/黄模式或白/蓝模式。
5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么? 用什么方法克服交叉效应?
答：液晶单元是容性负载，是无极性的，即正压和负压的作用效果是一样的。在液晶显示器的多路驱动中，当一个像素上施加电压时，附近未被选中的像素上也会有一定电压。当所施加的电压大于阈值电压较多，而液晶显示器的电光曲线又不够陡时，附近未被选中的像素也会部分呈现显示状态，这就是液晶显示器在无源多路驱动时固有的交叉效应。
克服交叉效应的方法：
（1）平均电压法：将半选择点上的电压和非选择点上的电压平均化。
（2）最佳偏压法：增加选择点与半选择点间的电压差。
（3）有源电路驱动：使每个象素独立驱动。
6、说明LCD视角窄的原因。
答：LCD视角窄的缺点是由液晶的工作原理本身决定的。液晶分子是棒状的，分子不同的排列方式存在着不同的光学各向异性。入射光线和液晶分子指向矢夹角越小，双折射越小。偏离显示板法线方向以不同角度入射到液晶盒的光线与液晶分子指向矢的夹角不同，因此造成不同视角下，有效光程差 nd不同。而液晶盒的最佳光程差是按垂直入射光线设计的，这样视角增大时，最小透过率增加，对比度下降。而且偏离法线方向越远，对比度下降越严重，还可能出现暗态的透过率大于亮态透过率的现象，也就是发生了对比度反转现象。
7、简述TFT-LCD的工作原理。
答：TFT液晶显示器是普通TN型工作方式。在下基板上要光刻出行扫描和列寻址线，构成一个矩阵，在其交点上制作出TFT有源器件和像素电极。同一行中与各像素串连的场效应管（FET）的栅极是连在一起的。而信号电极Y将同一行中各FET的漏极连在一起。而FET的源极则与液晶的像素电极相连。为了增加液晶像素的驰豫时间，还对液晶像素并联上一个合适电容。
当扫描到某一行时，扫描脉冲使该行上的全部FET导通。同时各列将信号电压施加到液晶像素上，即对并联电容器充电。这一行扫描过后，各FET处于开路状态，不管以后列上信号如何变化，对未扫描行上的像素都无影响，即信号电压可在液晶上保持接近一帧时间，使占空比达到百分之百，而与扫描行数无关。8、简述黑白液晶显示器的显像原理。
由背光板发出的光线进入液晶层，被通过改变电压控制的液晶有规律地折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来，从而显示出图像。
9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式？
静态驱动、简单矩阵驱动、有源矩阵驱动、光束扫描驱动4种方式。
第四章 LED显示技术
名词解释：
1、电致变色
施加电压后物质发生氧化还原反应使颜色发生可逆性的变色现象。
2、有机发光二极管
基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。
3、发光二极管
当在其整流方向施加电压时，有电流注入，电子与空穴复合，其一部分能量变换为光并发射的二极管。
简述题：
1、试说明注入电致发光和高场电致发光的基本原理。
答：注入电致发光是在半导体PN结加正偏压时产生少数载流子注入，与多数载流子复合发光。高场电致发光是将发光材料粉末与介质的混合体或单晶薄膜夹持于透明电极板之间，外施电压，由电场直接激励电子与空穴复合而发光。
2、有机发光二极管显示器的结构大致如下所示，简述其发光过程的5个阶段。1．在外加电场的作用下载流子的注入：电子个空穴分别从阴极和阳极向夹在电板之间的有机功能薄膜注入。
2．载流子的复合：注入的电子和空穴分别从电子传输层和空穴输送层向发光层迁移
3．载流子的复合：电子和空穴复合产生激子
4．激子的迁移：激子在电场作用下迁移，能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态
5．电致发光：激发态能量通过辐射跃迁，产生光子，释放出能量。
3、以ITO阳极－空穴传输层－发光层－电子传输层－金属阴极结构OLED为例说明每一功能层的作用，并简述其工作原理。
答：空穴传输层（HTL）负责调节空穴的注入速度和注入量, 电子传输层（ETL）负责调节电子的注入速度和注入量，注入的电子和空穴在发光层中因库仑相互作用，结合在束缚状态中形成激子，激子衰变辐射出光子。阳极ITO起到导电和空穴注入电极的作用，金属阴极起到导电和电子注入电极的作用。
有机电致发光的发光过程：
（1）载流子的注入。电子和空穴分别从阴极和阳极注入夹在电极之间的有机功能薄膜层。包括隧穿注入和热发射注入。
（2）载流子的传输。载流子分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移，将注入至有机层的载流子运输至复合界面处。
（3）载流子复合。空穴和电子在发光层中相遇，复合。
（4）激子产生，并通过辐射和非辐射过程释放能量。有机固体中的最低能量激发态分为单线态和三线态，前者导致荧光发射，后者导致磷光发射。
4、简述影响OLED发光效率的主要因素和提高发光效率的措施。
答：影响OLED发光效率的主要因素:
(1)注入效率和均衡程度:电极／有机层间的势垒高度决定载流子注入的效率，并且正负载流子只有相遇才能形成激子并发光，因而两个电极上载流子注入的均衡程度以及载流于在迁移过程中损失的多少，将对放光效率有显著影响。
（2）载流子迁移率。迁移速率直接影响载流子复合系数，并且如果两种载流子
迁移率相差很大，那么复合将会发生在电极表面，这样的激子不能有效发光。（3）激子荧光量子效率。有机/聚合物材料的荧光量子效率决定相应器件的发光效率。高效率有机／聚合物发光器件必须采用高荧光量子效率的有机高分子材料，特别是在薄膜状态下。
（4）单线态激子形成概率。一对裁流子形成的激子即可以是单线态，也可以是三线态。三线态激子对“电致发光”没有贡献。
（5）能量转移。当两种发色团并存时，一种发色团的激发态可以将能量传递给另一种发包团使之激发。对于后一种发色团，这是额外的激发。
提高发光效率的措施：（1）选择合适电极和有机层材料，提高载流子注入效率和均衡程度。（2）采用薄膜结构和载流子传输层提高两种载流子的迁移率，并且使两者相差较小。（3）改善器件的界面特性，提高器件的量子效率。（4）利用能量转移提高发光效率。（5）开发三线态电致发光材料。
5、OLED如何实现彩色显示?
答：方式a是分别制备红、缘、蓝(即R、G、B)三原色的发光中心，然后调节三种颜色不同程度的组合，产生真彩色。红、蓝、绿三色独立发光是目前采用最多的发光模式。
方式b是首先制备发白光的器件，然后通过滤色膜得到三原色，重新组合三原色从而实现彩色显示。
方式c是首先制备发蓝光的器件，然后通过蓝光激发其他层材料分别得到红光和绿光，从面进一步得到彩色显示。由于必须加入显示全彩的色转换层物质，发光效率较差。
方式d是首先制备发白光或近于白光的器件，然后通过微腔共振结构的调谐，得到不同波长的单色光，然后再获得彩色显示。
方式e采用堆叠结构，将采用透明电极的红、绿、蓝发光器件纵向堆叠，从而实现彩色显示。
较普及的全彩技术主要为方式a、b、c前三种；方式d、e在制备过程中，工艺非常复杂。根据现阶段的工艺技术水平，方式a在近期具有最佳的研究开发潜力。
第五章等离子体显示技术
名词解释：
1、等离子体：
是有部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，是除去固、液、气体外，物质存在的第四态。
简述题：
1、等离子体有何特征？
1)气体高度电离。
2）具有很大的带电粒子浓度
3）具有电振荡的特征
4）具有加热气体的特征
5）在稳定情况下，气体放电等离子体中的电场相当弱，并且电子与气体原子进行着频繁的碰撞，因此气体在等离子体中的运动可以看做是热运动
2、等离子体显示器的显示原理
等离子体显示板是由几百万个像素单元构成的，每个像素单元中涂有荧光层并充有惰性气体。它主要利用电极加电压、惰性气体游离产生的紫外光激发荧光粉发光制成显示屏。
3、等离子体显示器PDP与液晶显示器LCD相比，有何技术优势？
等离子体是一种自发光显示器件，不需要背景光源。因此没有LCD的视角和亮度均匀性问题，实现了较高的亮度和对比度。等离子体的屏幕越大，图像的色深和保真度越高，等离子体技术也避免了LCD技术中的响应时间问题。
4、为什么说AC-PDP具有存储特性？存储特性对图象显示有什么好处?
答：AC-PDP的放电过程在两组电极之间进行。在电极间加上维持脉冲时，因其幅度Vs低于着火电压Vf，故此时单元不发生放电。当在维持脉冲间隙加上一个幅度大于Vf的书写脉冲Vwr后，单元开始放电发光。放电形成的正离子和电子在外电场的作用下分别向瞬时阴极和阳极移动，并在电极表面涂覆的介质层（或介质保护膜）上累积形成壁电荷。在电路中壁电荷形成壁电压Vw，其方向与外加电压方向相反。因此，这时加在单元上的电压是外加电压与壁电压的叠加，当其低于维持电压下限时，放电就会暂时停止。可是当电极外加电压反向后，该电压方向与上次放电中形成的壁电压方向一致，它们叠加后的幅度大于Vf时，则又会产生放电发光，然后又重复上述过程。因此单元一旦着火，就由维持脉冲来维持放电，所以AC-PDP单元具有存储性。
存储特性可使AC-PDP获得高亮度，并简化驱动电路。
5、简述PDP多灰度级显示的实现方法。
答：彩色PDP利用调节维持脉冲个数的方法来实现多灰度级显示。对于表面放电型彩色PDP，通常采用寻址与显示分离（ADS）的子场驱动方法。在显示一幅图像时，是在一场时间内顺序扫描寻址各显示行，然后整屏所有显示单元同时维持显示。
ADS实现多灰度显示的原理是将某一种颜色的电平信号量化为n位数据，对显示数据按位进行显示，每位的显示期的维持放电时间长度，即发光脉冲个数和该位的权重相关联，权重越大，该显示期的发光脉冲个数越多，反之，则发光脉冲个数越少。这样，各位显示的亮度也就不同，一位的显示时间称为一个子场。每个子场包括准备期、寻址期和维持显示期。通过不同子场的点亮的组合可以实现多灰度级的显示。
第六章激光显示技术
简答题：
1、激光具有哪些特性：
高方向性和空间相干性；
单色性和时间相干性
高亮度和光子简并度。
2、激光用于显示具有如下优势：
（1）激光发射光谱为线谱，色彩分辨率高，色饱和度高，能够显示鲜艳而且清晰的颜色；
（2）激光可供选择的谱线很丰富，能够用来显示丰富的色彩；
（3）激光方向性好，易实现高分辨显示；
（4）激光强度高，可实现高亮度、大屏幕显示。
光电技术简答题复习资料
“光电技术简答题”复习资料 一、回答问题： 7、什么是朗伯辐射体？ 在任意发射方向上辐射亮度不变的表面，即对任何θ角Le 为恒定值（理想辐射表面）。朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。 θc o s 0I I = 10、写出光源的基本特性参数。 （1）辐射效率和发光效率 （2）光谱功率分布 （3）空间光强分布 （4）光源的色温 （5）光源的颜色 11、光电探测器常用的光源有哪些？ 热辐射光源：太阳；白炽灯，卤钨灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。 气体放电光源：汞灯，钠灯，氙灯，荧光灯等。 固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。 激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。 12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。 发光二极管的基本结构是半导体P-N 结。 工作原理：n 型半导体中多数载流子是电 子，p 型半导体中多数载流子是空穴。P-N 结未加电压时构成一定势垒。加正向偏压时，内 电场减弱，p 区空穴和n 区电子向对方区域的 扩散运动相对加强，构成少数载流子的注入，从而p-n 结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。 13、说明发光二极管的基本特性参数有哪些。 （1）量子效率： 1）内发光效率：PN 结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。 2）外发光效率：发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。 （2）发光强度的空间分布： （3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压时，没有电流，也不发光。电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。在额定电流范围内，发光强度与通过的电流成正比。 （4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关系。 （5）响应时间：从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。表达了发光二极管的频率特性。 （6）寿命：亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的e -1时所延续的时间。 17、简述PN 结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情况）。 S i O 2 铝电极 背电极 P N ＋ － 图 发光二极管的结构图
光电检测总结
第一章概论 1.检测技术的概念与分类。 定义：确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测技术分类 按工作原理：机械式阻抗式电量式光电式辐射式 按工作方式：接触式，非接触式 按工作物质：电量式，非电量式 2.光电检测技术特点，光电检测系统组成。 特点：光电检测技术以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，通过对载有被检测 光学变换电路处理 第二章基础知识 电磁波谱图
i o V P V S 光谱光视效率函数 器件的基本特性参数 响应特性 噪声特性 量子效率 线性度 工作温度 一、响应特性 １．响应度（或称灵敏度）：是光电探测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。描 述的是光电探测器件的光电转换效率。 响应度是随入射光波长变化而变化的 响应度分电压响应率和电流响应率 电压响应率： 光电探测器件输出电压与入射光功率之比 电流响应率：光电探测器件输出电流与入射光功率之比 ２．光谱响应度：探测器在波长为λ的单色光照射下，输出电压或电流与入射的单色光功率之比 ３．积分响应度：检测器对各种波长光连续辐射量的反应程度． ４．响应时间：响应时间τ是描述光电探测器对入射光响应快慢的一个参数. 上升时间：入射光照射到光电探测器后，光电探测器输出上升到稳定值所需要的时间。 下降时间：入射光遮断后，光电探测器输出下降到稳定值所需要的时间。 ５．频率响应：光电探测器的响应随入射光的调制频率而变化的特性称为频率响应
二、噪声特性 在一定波长的光照下光电探测器输出的电信号并不是平直的，而是在平均值上下随机地起伏，它实质上就是物理量围绕其平均值的涨落现象 用均方噪声来表示噪声值大小 噪声的分类及性质 外部干扰噪声:人为干扰噪声的和自然干扰噪声。 人为干扰：电子设备的干扰噪声。如焦距测量仪在日光灯下，人的走动对干涉仪的光程影响。 自然干扰：雷电、太阳等。如光电导盲器在太阳下 内部噪声:人为噪声和固有噪声两类。 人为噪声：如工频交流电（50Hz)、测试仪器的散热风扇引起的光路变化。 固有噪声：散粒噪声、热噪声、产生-复合噪声、1/f噪声、温度噪声 光电探测器常见的噪声 热噪声：载流子无规则的热运动造成的噪声。热噪声存在于任何电阻中，热噪声与温度成正比，与频率无关，热噪声又称为白噪声。 散粒噪声：入射到光探测器表面的光子是随机的，光电子从光电阴极表面逸出是随机的，PN结中通过结区的载流子数也是随机的。 散粒噪声也是白噪声，与频率无关。散粒噪声是光电探测器的固有特性，对大多数光
光电技术自测题(全)电子教案
光电技术复习题 第一部分自测题 一、多项选择题 1.下列选项中的参数与接收器有关的有（AD ） A．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度 2.光电探测器中的噪声主要包括（ABCDE ） A．热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声E 温度噪声 3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（AB ） A．本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E 晶格吸收 二、单项选择题 1.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（B） A．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应 2.当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（A） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为0.24，则该激光器发出的光通量为（D） A.3.31lx B.1.31lx C.3.31lm D.1.31lm 4.半导体（A）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。 A.价带，导带 B.价带，禁带 C.禁带，导带 D.导带，价带 5.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为(B) A 3nV B 4nV C 5nV D 6nV 6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B） A阳光直射 B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影 7.已知某辐射源发出的功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（B） A 683lm B341.5lm C 1276lm D 638lm 8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D ）
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第一章光辐射与光源 1.1辐射度的基本物理量 1.辐射能Qe：一种以电磁波的形式发射，传播或接收的能量。单位为J（焦耳）。 2辐射通量Φe：又称为辐射功率Pe，是辐射能的时间变化率，单位为W（瓦），是单位时间内发射，传播或接收的辐射能，Φe=dQe/dt(J/S焦耳每秒) 3辐射强度Ie：点辐射源在给定方向上单位立体角内的辐射能量单位为W/sr（瓦每球面度） Ie=dΦe/dΩ. 4辐射照度Ee：投射在单位面积上的辐射能量，Ee=dΦe/dA单位为（W/㎡瓦每平方米）。dA是投射辐射通量dΦe的面积元。 5辐射出射度Me：扩展辐射源单位面积所辐射的通量，即Me=dΦ/dS。dΦ是扩展源表面dS在各方向上（通常为半空间360度立体角）所发出的总的辐射通量，单位为瓦每平方米（W/㎡）。 6，辐射亮度Le：扩展源表面一点处的面元在给定方向上单位立体角，单位投影面积内发出的辐射通量，单位为W/sr*㎡(瓦每球面度平方米)。 7光谱辐射量：也叫光谱的辐射量的光谱密度。是辐射量随波长的辐射率。 光辐射量通量：Φe（λ）：辐射源发出的光在波长为λ处的单位波长间隔内的辐射通量。 Φe（λ）=dΦe/dλ单位为W/um或W/nm。 1.2 明视觉光谱光视效率V（λ）：视觉主要由人眼视网膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的。（亮度大于3cd/m2，最大值在555nm处） 暗视觉光谱光视效率：视觉主要由人眼视网膜上分布的杆状细胞刺激所引起的。（亮度小于0.001cd/m2，最大值在507nm处） 1.3 辐射度量和光度量的对照表 辐射度量符号单位光度量符号单位 辐射能Qe J 光量Qv Lm/s 辐射通量或 辐射功率 Φe W 光通量Φv lm 辐射照度Ee W/㎡光照度Ev Lx=lm/㎡ 辐射出度Me W/㎡光出射度Mv Lm/㎡ 辐射强度Ie W/sr 发光强度Iv Cd=lm/sr 辐射亮度Le W/sr*㎡光亮度 光谱光视效率 Lv V(λ) Cd/㎡ 按照人眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φe即为光通量Φv： Φv=Km 780 380 Φe(λ)V(λ)dλ式中Km为名视觉的最大光谱光谱光视效率函数，也成为光功当量。国际实 用温标理论计算值Km为680lm/W。 光度量中最基本的单位是发光强度单位——坎德拉，记作cd，它是国际单位制中七个基本单位之一（其他几个为：米，千克，秒，安（培），开（尔文），摩（尔））。光通量的单位是流明（lm）,它是发光强度为1lm的均匀电光源在单位立体角内发出的光通量。光照度的单位是勒克斯（lx），它相当于1lm的光通量均匀的照在1m2的面积上所产生的光照度。 1.4 热辐射的基本物理量（5页） 1辐射本领：辐射体表面在单位波长间隔单位面积内所辐射的通量 2吸收率α（λ，T）:在波长λ到λ+dλ间隔内被物体吸收的通量与λ射通量之比，它与物体的温度和波长有关，
光电检测技术
光电检测技术总结 经过一学期的光电检测技术课程的学习，我们大致上了解了光电检测技术有许多方面的知识，按照传感器、转换电路、检测装置划分排列。接下来我们来仔细探讨一下究竟有什么值得我们学习的。 首先是光电技术的定义。何为光电技术？光电检测技术是以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，或进入计算机处理，最终显示输出所需要的检测物理参数。其中检测和测量有一些不同的地方：检测：通过一定的物理方式，分辨出被测参量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或是否存在。测量：将被测的未知量与同性质的标准量比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。而光电检测技术的应用存在在生活中的每一个部分。比如人的视觉功能，人眼是一个直径为23mm的近似球体，眼球前方横径为11mm的透明角膜具有屈光作用，角膜后的虹膜中央有称为瞳孔的圆孔，它可以扩大或缩小以调节进入眼球的光亮。虹膜后的水晶体相当于光学系统中的透镜，其直径为9mm。在眼球的后方有视网膜，这是光学细胞和杆状细胞，它们和视网膜上的其他细胞组成的微小感光单元。这些感光单元接收光刺激后转化为神经冲动，经视神经传导到大脑的高级视觉中枢，从而产生亮度和彩色的感觉，同时也形成有关物体状和大小的判断。因此，人眼是一个高灵敏度、高分辨率和极为复杂而精巧的光传感器。正好光学仪器是人眼的视觉扩展，通过利用光辐射的各种现象和特性，摄取信息实现控制的有力工具，它是人类视觉参与下才能工作的。光学仪器一共在人类视觉上做出了以下的扩展：1、时间上扩展，可以通过摄像机记录过去的样子；2、空间上的扩展，通过地球卫星观看世界个地的样貌；3、识别能力的扩展，通过放大镜和显微镜我们能够观测到人眼看不见的细微东西。 光电检测系统由哪些东西组成？典型的光电仪器包括了精密机械、光学系统、光电信号传感器、电信号处理器和运算控制计算机以及输出显示设备等环节。各种环节分别实现各自的职能，组成光、机、电的综合系统。一个典型的光电检测系统的组成由辐射源开始，依次为传输媒质、检测目标、光学系统、光点检测器件、信息处理、输出设备。其中辐射源通过传输媒质由对象空间进入到光电系统。
光电技术 复习题
1．利用晶体自发极化特性的光电探测器是 [热释电探测器 ] 2．以下各量中不属于辐射度量的是 [ ] A. 辐出度。 B.发光强度。 C. 辐照度。 D. 辐亮度。 3．利用外光电效应的光子探测器是 [ 光电子发射探测器 ] 4．以下各物中不属于光伏探测器的是[ ] 光电二极管、发光二极管、pin管、雪崩二极管 二、简单回答 1．光电池有哪些性能参数？(1)光照特性。(2)光谱特性。(3)温度特性。〔4〕频率特性。（开 路电压、内阻、电容量、寿命）。 2．光电倍增管的放大倍数[电流增益]与哪些因素有关？放大倍数[电流增益] G=f（gδ）n。与第—倍增极对阴极发射电子的收集率f、倍增极间的传递效率g、倍增极的倍增系 数δ以及倍增极个数n有关。 3．光子探测器有哪几种？（1）光电子发射探测器。(2) 光电导探测器。(3) 光伏探测 器。(4)光电磁探测器。 4．温差电效应包含哪几种效应？（1）塞贝克效应。（2）珀耳帖效应。（3）汤姆逊效 应· 5光伏探测器按照对光照敏感结的种类可分为哪几种类型？光伏探测器按照对光照敏感结 的种类可分为pn 结型、pin结型、金属半导体结型（肖特基势垒型）和异质结型。 三、简单叙述题） 2．简述热释电探测器的热释电效应。（1）某些物质自发极化选择性，表面带电，成为极性 晶体。（2）平时被自由电荷补偿而不显极性。 （3）自发极化与温度有关，当物质吸收光辐射升温时，自发极化加强。（4）而自由电荷补 偿需要较长时间。如果温度快速变化，则表面有随之变化的电荷。 3．光子探测器和热探测器特性上有何差别。 光子探测器热探测器 机理光子效应光热效应 光谱响应选择性非选择性 响应量电压、电流和温度有关量
光电检测技术期末试卷试题大全
1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度） 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学光电子器件） 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换光电变换电路处理） 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为 哪几种？ （光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池） 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔） 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） 8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的 基本功能是什么？ （电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应辐射热计效应温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应光电管光电倍增管） 二、名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）
微型计算机控制技术复习总结完整版
《微型计算机控制技术》学科复习总结★第一部分选择题 ?使用说明：本部分对应考试题型的选择题部分，注意看选项答案，莫只记选项！ ★★1. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）（1分） A. 0.3V以下 B. 0.7V以上 C. -3V以下 D. +3V以上2．下面关于微型计算机控制技术的叙述，正确的是( D )。 A．微型计算机控制技术只能用于单片机系统 B．任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术 C．微型计算机控制技术不能用于自动化仪表 D．微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表3. 计算机监督系统(SCC)中，SCC计算机的作用是( B )。 A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机 B．按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机 C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作 D．SCC计算机与控制无关 4．关于现场总线控制系统，下面的说法中，不正确的是( C )。 A．省去了DCS中的控制站和现场仪表环节 B．采用纯数字化信息传输 C．只有同一家的FCS产品才能组成系统 D．FCS强调“互联”和“互操作性” 5. 闭环控制系统是指（B） A.系统中各生产环节首尾相连形成一个环 B.输出量经反馈环节回到输入端，对控制产生影响 C.系统的输出量供显示和打印 D.控制量只与控制算法和给定值相关 6. 多路开关的作用是（A） A.完成模拟量的切换 B. 完成数字量的切换 C.完成模拟量与数字量的切换 D. 完成模拟量或数字量的切换 7. 采样-保持电路的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V，输出端为（A）
光电探测技术实验报告
光电探测技术实验报告 班级：08050341X 学号：28 姓名：宫鑫
实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻，不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻（选配单元）、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计（由用户选配） 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩，在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻，暗电阻与亮电阻之差为光电阻，光 电阻越大，则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻， 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线，电源可从+2~+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流，并做性能比较。 图（2）几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流，并尝试高照射光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高，请勿用手触摸，以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法，同时也须考虑到环境光照的影响。
光电技术自测题[全]含答案解析
第一部分自测题 一、多项选择题 1.下列选项中的参数与接收器有关的有（） A．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度 答案：AD 2.光电探测器中的噪声主要包括（ ABCDE ） A．热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f噪声 E 温度噪声 3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（ AB ） A．本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收 E 晶格吸收 二、单项选择题 1.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（） A．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应 答案：B 2.当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 答案：A 3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为0.24，则该激光器发出的光通量为（） A.3.31lx B.1.31lx C.3.31lm D.1.31lm 答案：D 4.半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。 A.价带，导带 B.价带，禁带 C.禁带，导带 D.导带，价带 答案：A 5.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为 答案 B A 3nV B 4nV C 5nV D 6nV 6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B） A阳光直射 B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影 7.已知某辐射源发出的功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（B） A 683lm B341.5lm C 1276lm D 638lm 8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D ） A 辐射照度 B 辐射强度 C 辐射出度 D 辐射亮度 9. 电磁波谱中可见光的波长范围为 A0.38~0.78um B 0.38~1um C 1~3um D 8~12um
光电显示技术复习题.
第一章绪论 名词解释： 1、明适应：从黑暗坏境到明亮环境变化的逐渐习惯过程，成为明适应。 2、像素：构成图像的最小单元。 3、对比度：画面上最大亮度和最小亮度之比。 4、灰度：画面上亮度的等级差别。 5、分辨率：单位面积显示像素的数量。 6,亮度：指从给定方向上观察的任意表面的单位投射面积上的发光强度。 简述题： 1、显示器件的主要性能指标? 有像素、亮度、对比度、灰度、分辨力、清晰度等。 2、人眼的视觉特性 光谱效率、视觉二重功能、暗适应、明适应、视觉惰性、闪烁 3、直观性光电显示器件，按照设备的形态可分为： (1)电子束型，如CRT ； (2)平板型，如液晶显示器LCD，等离子显示器PDP，电致发光显示器ELD，全彩色LED大屏幕显示器等； (3)数码显示器件。（可供选择：LCD, LED, CRT, ELD, PDP 等） 4、光电显示器件有哪些分类？ 直观型（主动发光型和被动显示型）； 投影型（前投式和背投式）； 空间成像型. 5、光度学中有哪几个主要物理量？它们是如何定义的? 各自的单位是什么? 光通量：能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量，单位是流明(lm)。 发光强度：为了描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小，定义在指定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量值，除以这个立体角元，所得的商为光源在此方向上的发光强度。单位为坎德拉（cd）。 照度：单位面积上的光通量，单位是勒克斯（lx）。 亮度：单位面积上的发光强度，单位为坎德拉/平方米（cd/m2）。 6、描述彩色光的3个基本参量是什么？各是什么含义？ 答：色调是指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的，不同波长产生不同颜色的感觉。色调是彩色最重要的特征，它决定了颜色本质的基本特征。 颜色的饱和度是指一个颜色的鲜明程度。饱和度是颜色色调的表现程度，它取决于表面反射光的波长范围的狭窄性(即纯度)。在物体反射光的组成中，白色光越少，则它的色彩饱和度越大。 明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应，它的大小是由物体反射系数来决定的，反射系数越大，则物体的明度越大，反之越小。明度是人眼直接感受到的物体明亮程度，可描写人眼主观亮度感觉。 阐述题： 1、试述研究显示技术的意义及显示技术的发展历史。
光电显示技术期末复习资料
光电显示技术期末复习资料 第一章绪论 (2) 1、光电显示器件有哪些分类？ (3) 2、表征显示器件的主要性能指标有哪些? (3) 3、简述色彩再现原理。 (3) 4、人眼的视觉特性 (3) 5、简述人眼的视觉原理。 (4) 第二章液晶显示技术（LCD） (4) 1、简述液晶的种类与特点。 (4) 2、简述热致液晶分类和特点。 (5) 3、试述液晶显示器的特点。 (5) 4、什么是液晶的电光效应？ (5) 5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么? 用什么方法克服交叉效应? (5) 6、液晶有哪些主要的物理特性？ (5) 7、简述TFT-LCD的工作原理。 (6) 8、简述TN-LCD的基本结构及工作原理。 (6) 9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式？ (7) 10、液晶显示控制器有哪些特性？ (7) 11、自然光和偏振光的区别是什么？简述偏振光的分类及线偏振光的特点。 (7) 12、LCD结构和显示原理。 (7) 第四章发光二极管LED和有机发光二极管OLED显示技术 (10) 1、简述有机发光二极管显示器发光过程。 (10) 2、以ITO阳极－空穴传输层－发光层－电子传输层－金属阴极结构OLED为 例说明每一功能层的作用，并简述其工作原理。 (10) 3、简述影响OLED发光效率的主要因素和提高发光效率的措施。 (11) 4、OLED如何实现彩色显示? (11) 5、简述LED工作原理。 (11) 6、简述LED驱动方式。 (12) 7、OLED的结构与工作原理。 (12) 8、OLED的特点有哪些？ (12) 第六章激光显示技术（LDT） (12) 1、激光具有哪些特性？ (13) 2、激光用于显示具有哪些优势？ (13) 第七章新型光电显示技术 (13) 1、场致发射显示（FED）结构及工作原理 (13) 2、真空荧光显示器（VFD）结构及工作原理 (14) 第八章大屏幕显示技术 (14) 1、DLP特点及工作原理 (14) 2、LCOS特点及工作原理 (15)
南京理工大学-光电检测技术总结汇编
习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）到（0.78m μ ）范围内的电磁辐射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 4、光量Q ：?dt φ，s lm ?。 5、光通量φ：光辐射通量对人眼所引起的视觉强度值，单位：流明lm 。 6、发光强度I ：光源在给定方向上单位立体角内所发出的光通量，称为光源在该方向上的发光强度，ωφd d /，单位：坎德拉)/(sr lm cd 。 7、光出射度M ：光源表面单位面积向半球面空间内发出的光通量，称为光源在该点的光出射度，dA d /φ,单位：2/m lm 。 8、光照度E ：被照明物体单位面积上的入射光通量，dA d /φ，单位：勒克斯lx 。 9、光亮度L ：光源表面一点的面元dA 在给定方向上的发光强度dI 与该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积之比，称为光源在该方向上的亮度，)cos /(θ?dA dI ，单位：2/m cd 。 10、对于理想的散射面，有Ee= Me 。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE ）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V (λ),或称视见函数。 2、辐射通量e φ：是辐射能的时间变化率，单位为瓦 (1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射强度e I ：从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W ／sr(瓦每球面度)。 4、辐射出射度e M ：辐射体在单位面积内所辐射的通量，单位为2/m W 。 5、辐射照度e E ：单位面积内所接收到的辐射通量，单位为2/m W 。 6、辐射亮度e L ：由辐射表面给定方向发射的辐射强度，除于该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积。单位为)/(2sr m W ?。 7、光谱响应度：探测器在波长为λ的单色光照射下，输出电压或电流与入射的单色光功率之比。 8、朗伯定律：发光体在各方向上的辐射亮度一致，有θcos o e I I =。 9、光学多普勒效应：运动物体能改变入射于其上的光波频率。 10、黑体：是一个理想的余弦辐射体，其亮度与方向无关。 11、积分响应度：光电探测器输出的电流或电压与入射总通量之比。
光电技术自测题(全)
第一部分自测题 、多项选择题 1. 下列选项中的参数与接收器有关的有（） A .曝光量B.光通量C.亮度D.照度 答案：AD 2. 光电探测器中的噪声主要包括（ABCDE ） A.热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f 噪声E温度噪声 3. 光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（AB ） A.本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E晶格吸收 、单项选择题 1. 被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（） A .内光电效应B.外光电效应C.光生伏特效应D.丹培效应 答案：B 2. 当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 答案：A 3. 已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分 别为683lm/W和1725lm/W,人眼明视觉光谱光视效率为0.24 ,则该激光器发出的光通量为（） A. 3.31IX B.1.31IX C.3.31lm D.1.31lm 答案：D 4. 半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子一空穴对的现象成为本征吸收。 A.价带，导带 B.价带，禁带 C.禁带，导带 D.导带，价带 答案：A 5. 一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为 答案B A 3nV B 4nV C 5nV D 6nV 6. 用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B） A阳光直射 B 阴天室外C 工作台D 晨昏蒙影 7. 已知某辐射源发出的功率为1W该波长对应的光谱光视效率为0.5 ,则该辐射源辐射的光通量为（B） A 683lm B341. 5lm C 1276lm D 638lm 8. 为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D ） A 辐射照度 B 辐射强度 C 辐射出度 D 辐射亮度
最新光电显示技术实验讲义
光电显示技术实验讲 义
实验一有机发光器件（OLED）参数测量 一、实验目的： 1.了解有机发光显示器件的工作原理及相关特性； 2.掌握OLED性能参数的测量方法； 二、实验原理简介： 1979年，柯达公司华裔科学家邓青云（Dr. C. W. Tang）博士发现黑暗中的有机蓄电池在发光，对有机发光器件的研究由此开始，邓博士被誉为OLED之父。 OLED (Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器）是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。
图1：OLED结构示意图 与LCD相比，OLED具有主动发光，无视角问题，重量轻，厚度小，高亮度，高发光效率，发光材料丰富，易实现彩色显示，响应速度快，动态画面质量高，使用温度范围广，可实现柔软显示，工艺简单，成本低，抗震能力强等一系列的优点。 如果一个有机层用两个不同的有机层来代替，就可以取得更好的效果：当正极的边界层供应载流子时，负极一侧非常适合输送电子，载流子在两个有机层中间通过时，会受到阻隔，直至会出现反方向运动的载流子，这样，效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后，产生细小的亮点，就能发光。如果有三个有机层，分别用于输送电子、输送载流子和发光，效率就会更高。 为提高电子的注入效率，OLED阴极材料的功函数需尽可能的低，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。可以使用Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等单层金属阴极，也可以将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成合金阴极。如Mg: Ag（10: 1），Li:Al (0.6%Li)，功函数分别
光电检测课程总结
1.光电检测技术的特点 高精度：从地球到月球激光测距的精度达到1米。 高速度：光速是最快的。 远距离、大量程：遥控、遥测和遥感。 非接触式检测：不改变被测物体性质的条件下进行测量。 寿命长：光电检测中通常无机械运动部分，故测量装置寿命长，工作可靠、准确度高，对被测物无形状和大小要求。 数字化和智能化：强的信息处理、运算和控制能力。 2.简述本征吸收、杂质吸收。 本征吸收:电子从价带激发到导带引起的吸收称为本征吸收, 当一定波长的光照射到半导体上时，电子吸收光后能从价带跃迁入导带，显然，要发生本征吸收，光子能量必须大于半导体的禁带宽度Eg。 杂质吸收:由光纤材料的不纯净而造成的附加吸收损耗 (二章38-43)3.外光电效应、内光电效应、光伏效应 外光电效应：固体受光照后从其表面逸出电子的现象称为光电发射效应或外光电效应。当金属或半导体受到光照射时，其表面和体内的电子因吸收光子能量而被激发，如果被激发的电子具有足够的能量，足以克服表面势垒而从表面离开，产生了光电子发射效应。被光逸出的电子称为光电子,基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。 内光电效应：物质受到光辐射的作用后，内部电子能量状态产生变化，但不存在表面发射电子的现象。 (二章57）光伏效应：又称光生伏特效应，是指由内建电场形成势垒，此势垒将光照产生的电子空穴对分开，从而在势垒两侧形成电荷堆积，产生光生电动势的效应。 (二章91-112)4.简述光电探测器的特性参数。 响应特性、噪声特性、量子效率、线性度、工作温度 响应度（或称灵敏度）：是光电探测器输出信号与输入光功率之间关系的量度。描述的是光电探测器件的光电转换效率(响应度是随入射光波长变化而变化的,响应度分电压响应率和电流响应率)[电压响应度:光电探测器件输出电压与入射光功率之比;电流响应度:光电探测器件输出电流与入射光功率之比;光谱响应度：探测器在波长为λ的单色光照射下，输出电压或电流与入射的单色光功率之比;积分响应度：检测器对各种波长光连续辐射量的反应程度;响应时间：响应时间τ是描述光电探测器对入射光响应快慢的一个参数(上升时间：入射光照射到光电探测器后，光电探测器输出上升到稳定值所需要的时间。下降时间：入射光遮断后，光电探测器输出下降到稳定值所需要的时间。);频率响应：光电探测器的响应随入射光的调制频率而变化的特性称为频率响应] 噪声特性:在一定波长的光照下光电探测器输出的电信号并不是平直的，而是在平均值上下随机地起伏，它实质上就是物理量围绕其平均值的涨落现象[光电探测器常见的噪声：热噪声、散粒噪声、产生-复合噪声、1/f噪声] 工作温度：工作温度就是指光电探测器最佳工作状态时的温度。光电探测器在不同温度下，性能有变化。 5.光子器件和热电器件的区别 光子器件：响应波长有选择性，一般有截止波长，超过该波长，器件无响应。响应快，吸收辐射产生信号需要的时间短，一般为纳秒到几百微秒。 热电器件：响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感，响应慢，一
多媒体复习总结
1. 什么是媒体：媒体是信息表示和传输的载体。 2. 媒体分类：感觉媒体，表示媒体，表现媒体，存储媒体，传输媒体 3. 多媒体技术的定义和特点：多媒体技术就是计算机交互式综合处理声、文、图信息的技术，具有集成性、实时性和交互性。 4. 多媒体标准：微软提出MPC 5. ISO和ITU联合制定的数字化图像压缩国际标准：JPEG标准，MPEG标准，H.26X标准 6. 音频压缩的标准：G.728，G.721，G.722 7. 数字化：采样-〉量化-〉编码 8. 多媒体技术的应用：教育与培训，咨询和演示，娱乐和游戏，管理信息系统（MIS），视频会议系统，计算机支持协同工作，视频服务系统 9. 多媒体数据中存在的数据冗余：空间冗余，时间冗余，信息熵冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余。（需要扩展） 10. 彩色空间： RGB彩色空间，RGB8:8:8方式， HIS彩色空间：H（hue,色调），S（saturation,饱和度），I（intensity,光强度） YUV彩色空间：Y为亮度信号，U，V是色差信号，采样4:2:2 YIQ彩色空间： CMYK彩色空间 11. 数字图像格式：TIF，PCX，GIF，TGA，BMP，DVI 12. 数据压缩技术： (1)根据解码后数据与原始数据是否完全一致来进行分类： a.可逆编码（无失真编码）：Huffman编码，算术编码，行程长度编码 b.不可逆编码（有失真编码）：压缩比可以从几倍到上百倍。常用的有变换编码和预测编码 (2)根据压缩的原理划分： a.预测编码：DPCM系统中的误差来源是发送端的量化器 b.变换编码：预测编码主要是在时域上进行，变换编码则利用频域中能量较集中的特点，在频域（变换域）上进行（K-L变换，最优的变换方式） c.量化与向量量化编码（最优量化器是Max量化器） d.信息熵编码 e.子带（subband）编码 f.模型编码 13. 基于DCT有失真压缩编码的步骤： (1) 离散余弦变换 (2) 量化处理 (3) DC系数的编码和AC系数的行程编码 (4) 熵编码 14. Huffman编码定量：在变长编码中，对出现概率大的信源符号赋予短码字，而对于出现概率小的信源符号赋予长码字。如果码字长度严格按照所对符号出现概率大小的逆序排列，则编码结果平均长度一定小于任何其他排列方式。 15. 算术编码基本原理：将编码的信息表示成实数0和1之间的一个间隔（interval），信息越长，编码表示它的间隔就越小，表示这一间隔所需的二进制位就越多。 16. 算术编码的特点：a.不必预先定义概率模型，自适应模式具有独特的优点；b.信源符号概率接近时，建议使用算术编码，这种情况下其效率高于Huffman编码。
传感器与检测技术总结材料
《传感器与检测技术》总结 ：王婷婷 学号：14032329 班级：14-11
传感器与检测技术 这学期通过学习《传感器与检测技术》，懂得了很多，以下是我对这本书的总结。 第一章 概 述 传感器的作用是：传感器是各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件，具有不可替代的重要作用。 传感器的定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 传感器的组成：被测量量---敏感元件---转换元件----基本转换电路----电量输出 传感器的分类：按被测量对象分类（部系统状态的部信息传感器{位置、速度、力、力矩、温度、导演变化}、外部环境状态的外部信息传感器{接触式[触觉、滑动觉、压觉]、非接触式[视觉、超声测距、激光测距）；按工作机理分类（结构型{电容式、电感式}、物性型{霍尔式、压电式}）；按是否有能量转换分类（能量控制型[有源型]、能量转换型[无源型]）；按输出信号的性质分类（开关型[二值型]{接触型[微动、行程、接触开关]、非接触式[光电、接近开关]}、模拟型{电阻型[电位器、电阻应变片]，电压、电流型[热电偶、光电电池]，电感、电容型[电感、电容式位置传感器]}、数字型{计数型[脉冲或方波信号+计数器]、代码型 [回转编码器、磁尺]}）。 传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系。当输入量为常量，或变化极慢时，称为静态特性；输出量对于随时间变化的输入量的响应特性，这一关系称为动态特性，这一特性取决于传感器本身及输入信号的形式。可以分为接触式环节（以刚性接触形式传递信息）、模拟环节（多数是非刚性传递信息）、数字环节。动态测量输入信号的形式通常采用正弦周期（在频域）信号和阶跃信号(在时域)。 传感器的静态特性：线性度（以一定的拟合直线作基准与校准曲线比较% 100max ??=Y L L δ）、迟滞、重复性、灵敏度（K0=△Y/△X=输出变化量/输入变化量 =k1k2···kn ）和灵敏度误差（rs=△K0/K0×100%、稳定性、静态测量不确定性、其他性能参数：温度稳定性、抗干扰稳定性。 传感器的动态特性：传递函数、频率特性（幅频特性、相频特性）、过渡函数。 0阶系统：静态灵敏度；一阶系统：静态灵敏度，时间常数；二阶系统：静态灵敏度，时间常数，阻尼比。 传感器的标定：通过各种试验建立传感器的输入量与输出量之间的关系，确定传感器在不同使用条件下的误差关系。国家标准测力机允许误差±0.001%，省、部一级计量站允许误差±0.01%，市、企业计量站允许误差±0.1%，三等标准测力机、传感器允许误差±（0.3～0.5）%，工程测试、试验装置、测试用力传感器允许误差±1%。分为静态标定和动态标定。 第二章 位 移 检 测 传 感 器 测量位移常用的传感器有电阻式、电容式、涡流式、压电式、感应同步器式、磁栅式、光电式。参量位移传感器是将被测物理量转化为电参数，即电阻、电容或电感等。发电型位移传感器是将被测物理量转换为电源性参量，如电动势、电荷等。属于能量转换型传感器，这类传感器有磁电型、压电型等。 电位计的电阻元件通常有线绕电阻、薄膜电阻、导塑料（即有机实心电位计）等。电位计结构简单，输出信号大，性能稳定，并容易实现任意函数关系。其缺点是要求输入能量大，电刷与电阻元件之间有干摩擦，容易磨损，产生噪声干扰。 线性电位计的空载特性：x K x l R R R x == ，KR----电位计的电阻灵敏度（Ω/m ）。电
光电技术(A卷)试卷
图1 武汉理工大学考试试题纸（A 卷） 课程名称光电技术 一、 名词解释(每小题3分，总共15分) 1.坎德拉(Candela,cd) 2.外光电效应 3.量子效率 4. 象增强管 5. 本征光电导效应 二、 填空题(每小题3分，总共15分) 1. 光电信息变换的基本形式 、 、 、 、 、 。 2.光电倍增管是一种真空光电器件，它主要由 、 、 、 和 组成。 3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P 型和N 型半导体组合而成。其发光机理可以分为 和 。 4. 产生激光的三个必要条件是 。 5. 已知本征硅的禁带宽度为g E ，要使该材料有光电子产生，其入射光波的最大波长为 。 三、如图1所示的电路中，已知R b =820Ω,R e =3.3K Ω,U W =4V ，光敏电阻为R p ,当光照度为压为6V ，80lx 是为9V 。设光敏电阻在30~100之间的γ值不变。 试求：(1) 输出电压为8V 时的照度； （2）若e R 增加到6 K Ω，输出电压仍然为8V ，求此时的照度； (3) 输出电压为8V 时的电压灵敏度。 四、 如果硅光电池的负载为R L 。(10分) (1)、画出其等效电路图； (2)、写出流过负载的电流方程及开路电压和短路电流； (3)、标出等效电路图中电流方向。 五、 简述PIN 光电二极管的工作原理。为什么PIN 管比普通光电二极管好？ (10分) 六、 1200V 负高压供电，具有11级倍增的光电倍增管，若倍增管的阴极灵敏度S K 为20uA/lm ，阴极入射光的 照度为0.1Lx ，阴极有效面积为2cm 2 ，各倍增极二次发射系数均相等(4=δ)，光电子的收集率为98.00=ε， 各倍增极的电子收集率为95.0=ε 。(提示增益可以表示为N G )(0εδε=) (15分) (1) 计算光电倍增管的放大倍数和阳极电流。