光电子技术安毓英版答案

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1、习 题 11.设在半径为Rc的圆盘中心法线上，距盘圆中心为10处有一个辐射强度为Ie的点源S,如图所示。试计算该点源发射到 盘圆的辐射功率。,nR 2do 二-/ 20二 I dOenR 22.如图所示，设小面源的面积为AA,辐射亮度为L,面源法线与10的夹角为0；被照面的面积为AA,到面源AA的距se0scs离为10。若町为辐射在被照面AAc的入射角，试计算小面源在AAc上产生的辐射照度。解：用定义 Le第2 题图dIeAA cos0rrd和E =1求解。e dA3假设有一个按郎伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对的天空背景），其各处的辐亮度L均相同。试计算 e该扩展源在面积为 A

2、的探测器表面上产生的辐照度。d解：辐射亮度定义为面辐射源在某一给定方向上的辐射通量，因为余弦辐射体的辐射亮度为L = eo = Le dS eo得到余弦辐射体的面元dS向半空间的辐射通量为d二L兀dS = L兀dSe e 0e厂川厂d又因为在辐射接收面上的辐射照度E定义为照射在面元上的辐射通量d与该面元的面积dA之比，即E = e eee dA L 兀 dS所以该扩展源在面积为A的探测器表面上产生的辐照度为E二r单位是W /m2de Ad4. 霓虹灯发的光是热辐射吗？解： 不是热辐射。5 刚粉刷完的房间从房外远处看，它的窗口总显得特别黑暗，这是为什么？解：因为刚粉刷完的房间需要吸收光线，故从房

3、外远处看它的窗口总显得特别黑暗6. 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长 随温度T的升高而减小。试由普朗克 m热辐射公式导出九T二常数。m这一关系式称为维恩位移定律，其中常数为2.898xlO-3mK。 解：普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于0，即可求的。7. 黑体辐射曲线下的面积等于在相应温度下黑体的辐射出射度M。试由普朗克热辐射公式导出M与温度T的四次方成正 比，即M =常数*T 4这一关系式被称为斯忒藩一玻尔兹曼定律，其中常数为5.67*10-8W（m2 K4）o 解：黑体处于温度T时，在波长九处的单色辐射出射度有普朗克公式给出：2兀 he 2M =九5e

4、xp（he / 九k ） -1B式中h为普朗克常数，e为真空中光速，kB为玻尔兹曼常数。令Ci - 2兀he2, C2 =-则上式可改写为叫bCX 5exp(C 1/ XT) -12将此式积分得M =f MdX = febeXb02兀 he 2X5exp(he / Xk ) 一 10Bd X = o T 4此即为斯忒藩一玻尔兹曼定律。2 兀 2 k 4式中o二b二5.670 x 10-8 J / m2 S k4为斯忒藩一玻尔兹曼常数。15h 3e 28宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景热辐射相当于3K黑体辐射。（1）此辐射的单色辐射出射度在什么波长下有意义？（2）地球表面接收到此辐射的功率是多

5、大？解：答（1）由维恩位移定律X T二2897.9（ pm * k）得mX 2897.9965 97X = 965.97 卩 m3(2)由 M = ee dS和普朗克公式MeXbCX 5exp(C 1/ XT) -12及地球面积S = 4兀R2得出地球表面接收到此辐射的功率。9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗？ 解：按色温区分。10. P dv为频率在v（v + dv）间黑体辐射的能量密度，P dX为波长在XdX间黑体辐射能量密度。已知vXP - 8兀 hv3 / e3exp(hv / k T) -1，试求 p 。vBX解：由 P dv = p dX得pX =

6、vXX11.如果激光器和微波激射器分别在X-10pm ，X -500nm 和0 - 3000MHz输出1W连续功率，问每秒钟从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少？解：n=P _p九 hu ch1W *10 卩 m1)6.626*10-34 Js*3*108 ms-i込.03*1019 个2)3)1W *500nm6.626*10-34 Js*3*108 ms-1 匕 2.52*1018 个1W6.626*10-34 Js*3000MHz 5*03*1023个12.设一对激光能级为E和E (g = g)21，相应频率为u (波长为九),各能级上的粒子数为n和n，求:1 2 11)当 u = 3

7、000MHz，T=300K 时，？2)当 X=1m，T=300K 时，13)当九_1卩加，nn _0.1时，温度 T=?解：n fe 厂 e1=f e-kT=e- kF1hu1)e- 6.6盂穿3*000*106 -e-4.8*10-4 囲hc2)n云=e- kTk = e- 1.38*10-23*300*1*10-6 16.626*10-34*3*108 幽4.8*10 74*10-213)nhc _ - 6.626*10-34*3*108 _n_e kTk _e 1.38*10-23*1*10-6t _0.1 1得: T沁 6.3*103K13试证明，由于自发辐射，原子在E 2能级的平均寿

8、餅51A证明：自发辐射，一个原子由高能级E 2自发跃迁到气，单位时间内能级E 2减少的粒子数为:dn =-（dn 21）dt_( dn21)，自发跃迁几率A21 _tdf)spspdn打 A A211n (t)=ne- A21t2 20t三 n e-20因此t sA2114 焦距 f 是共焦腔光束特性的重要参数，试以 f 表示w，w，Rz七。由于f和w0是一一对应的，因而也可以用w0作0zZ为表征共焦腔高斯光束的参数，试以w0表示/，wz，RZ七。解：w0 =f 2 Z +-0 z01LhV 0 =L兀3200 20 s215今有一球面腔，R1=1.5m，R2 =_1m，L = 0.8m试证明

9、该腔为稳定腔；求出它的等价共焦腔的参数。L解：g =1- =0.471R1Lg2=1-R T8，g1 g2=0-8462即：0 g1 g?。，所以该腔为稳定腔。由公式(2.8.4)L(R - L)Z1=(L-R 茸(L-R ) =-131m12-L(R - L)Z2 =(L-R )+1(L-R ) =-0.15m12L(R - L)R - L)R + R - L) 佇=止-Rid-R )F12=0.25m 2f=0.5m16某高斯光束3o = l2mm，求与束腰相距0.3m、10m、1000m远处的光斑3的大小及波前曲率半径R。I z解：3=肝+(f)2,R=其中，f=-0.385m 九z =

10、 30cm:3 (30cm)1.45mm，R(30cm)沁 0.79mz = 10m :3 (10m)29.6mm，R(10m) q 10.0mz = 1000m:3 (1000m)2.96m，R (1000m) q 1000m17有频率为。1， 2的二束光入射，试求在均匀加宽及非均匀加宽两种情况下(1) 频率为U的弱光的增益系数表达式;(2) 频率为u 的强光的增益系数表达式;解：对于均匀加宽物质， 当频率为 v， 光强为 I 的准单色光入射时， 其小信号增益系数和饱和增益系数分别为v2G (v) = Gh (v )(竺h)2 / (v - v )2 +HH 020G (v, I ) = G

11、 0 (v )(九)2/(v - v )2 +H v h 0202(1+ 产)S式中gh(vo)为中心频率处的小信号增益系数，%为增益曲线的宽度。对于非均匀加宽物质，当频率为 v ，光强为 I 的准单色光入射时，其小信号增益系数和饱和增益系数分别为vG (v) = Gh(v )e-(4in2) (v 一 v / Av 2 i 0 0 D iG0(v )e-(4ln2)(v-v / Av 2G (v, I ) = 10Div式中G0(v )为中心频率处的小信号增益系数，Av为增益曲线的宽度。 i 0 D若u 1，u 2二强光同时入射则此时反转集居数Au(u -u )2 + (H- )22 0 2

12、An = An -u1AuI1 (u -u )2 + ()2(1 + 寺)202IAu(u -u )2 + (H )22 0 2AuI(u -u )2 + (H )2(1 + 寺)202ISA21gH (u1,u0 )Au(u -u )2 + (H )21 0 2=An 0 -AuI(u -u )2 + (H )2(1 + *)102IS(1) 弱光u的增益系数g(u, I , I ) = Ano(u ,u ) = AnHu1u 2210AuH=An 亠 A8Ku02 21 (u-u)2 + (与)202(2)强光u 的增益系数g (u , I , I ) = Anc(u ,u ) = AnH

13、1v28兀u 2210Au(u u )2 + (H )22 0 221AuI(u 2 u 0)2 + (- )2(1+*)S18长为1m的He-Ne激光器中，气体温度T=400K。增益的反转集居数密度。解：氦氖激光器的小信号增益系数可表示为=An ouiU221 1 0A21gH(u1,u0)10v2AuH2兀AuI(u u )2 + (h)2(1 + *)102IS若工作波长X =3.39um时的单程小信号增益为30dB，试求提供此X2 Aln 21)G0(u ) = An00 j )1/204兀Au兀D式中A2i = 2.87 x10 -6 s-1为自发辐射跃迁几率，而多普勒加宽线宽TAu

14、 沁 7.16 x 10-7 一udM 0式中氖原子量M=20，而T=400K,由此有Au 沁 283MHDZ根据题中给出条件10log eGg = 30dB(即：单程小信号增益为30dB)式中腔长l = 1m，由此可得到G0(u ) = 0.069cm-10于是由(1)式，求出反转集居数4兀Au G 0(u )An 0 =d 0= 1.58 x 109 cm-3X 2A (ln2/兀)1/20 2119计算由下式表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率和波长。E = (2i + 23 j)ei C3x+y+6灯0&)解：平面波电矢量的振动方向为X和Y轴面内arctan朽角

15、度 传播方向为与X和Y轴成arctan 3角度负向传播(k *k =-1)3传 振/、 c相位速度u(厂)=-kn振幅E = (2i + 2J3j)e( 3x+y沆为复振幅频率 = 6 x 108；波长 X = c / -2兀20 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态(1) E = E sin(t kz), E = E cos(t kz)x 0y 0(2) E = E cos(t-kz),E = E cos(t-kz + 兀 /4)x 0 y 0(3) E = E sin(t-kz),E =一E cos(t-kz)x 0 y 0解：(1)中E和E二分量的相位差为0此时为线偏振光。且光振动方向

16、在I、III象限内。xy(2) 中相位差为2m兀 申 (2m +1加为右旋椭圆偏振光兀E(3) 中为相位差为申=且E = E又由=e-i2所以为左旋圆偏振光。2 x y Ex21已知冕玻璃对0.3988Am波长光的折射率为n=1.52546, dn /d九= -1.26xlO-1/!,求光波在该玻璃中的相速度和群速度。解：已知平面光波的想速度u(r) = c/ n，将n=1.52546代入即可求得平面光波的想速度。,duc du一九 dn、相速度和群速度之间的关系为u =u + k=u-九=u(1+)，即可求得光波在该玻璃中的群速度。gdkd九n d九00若光束射向玻璃块的入射角为45o，问玻

17、璃块的折射率至少应为n = 1.33n(式中0 =90- 0 ),且sin0 一时发生全反射，所以玻璃的折cc n0n sin 45 n射率n满足sm(90 arc)，由此解得玻璃的折射率n。0n n000习 题 21. 何为大气窗口，试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。根据大气的这种选择吸收特性，一般把近红外区 分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。2. 何为大气湍流效应，大气湍流对光束的传播产生哪些影响？ 是一种无规则的漩涡流动，流体质点的运动轨迹十分复杂，既有横向运动，又有纵向运动，空间每一点的运动速度围绕

18、某一平均值随机起伏。这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，使光束质量受到严重影响，出现所 谓光束截面内的强度闪烁、光束的弯曲和漂移(亦称方向抖动)、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，统称为大气湍 流效应。3对于3m晶体LiNbO，试求外场分别加在x、y和z轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟。3当晶体未加外电场时，主轴坐标系中折射率椭球由下方程描述x2 y2 z 2+ + = 1 n2 n2 n2xyz 当晶体施加电场后，其折射率椭球就发生变形，椭球方程变为,1、 ，1、 ，1、 - 1、 - 1、 - 1、 一()x2 + () y2 + () z2 + 2() yz

19、 + 2() xz + 2() yx = 1n2 1 n2 2n2由于外加电场的作用，1（ 1 折射率椭球各系数（丄）随之发生线形变化，其变化量定义为A - n 2I n 2 丿n2= Y E 式 ij jij=1中Yj称为线性电光系数。nx其新主轴的半长度分别为n yn z1 J =n n3y E02 0 63 z=n + n 勒 E 020 63 z=nex设光波沿 z 轴方向传播2兀,2兀L1厂、=L =(n3Y E ),入x入 02 0 63 z2兀r2兀L1厂、申=n L =(n +-冋 E )y入y入 02 0 63 z当沿 z 方向 加电 场时 为纵 向应 用，两 偏振 分量 的

20、相 位延 迟分 别为如果沿z轴方向加电场，光束传播方向垂直于z轴并与y或x轴成450，则其电光效应相位延迟为兀无O 633n2 4n2 5n2 62兀4 一块45 o z切割的GaAs晶体,长度为L，电场沿Z方向。证明纵向运用时的相位延迟为Ap = n3r EL。 九 410思 路 证 明 ： 当 沿 z 方 向 加 电 场 时 为 纵 向 应 用 ， 两 偏 振 分 量 的 相 位 延 迟 分 别 为 2兀,2兀L /1厂、= n L =（n 三n3Y E ），x入 x入 0 2 0 63 z2兀 r 2兀L /1厂、= n L =（n +三n3Y E ）入 y入 0 2 0 63 z因此这

21、两个光穿过晶体后产生一个相位差Ap = p p =我Ln3Y E =关n3Y V，式中V = E L是沿Z轴加的电压。xy 尢 0 63 z 尢 0 63z5. 何为电光晶体的半波电压？半波电压由晶体的那些参数决定？当光波的两个垂直分量E, E,的光程差为半个波长（相应的相位差为冗）时所需要加的电压，称为半波电压。y6在电光晶体的纵向应用中，如果光波偏离晶体的一个小角度0 （01）传播，证明由于自然双折射引起的相位延迟为, L zn 2 八八Ap=n (f 1)02，式中l为晶体长度。2c 0 n2ex2 y2 z 2证明：运用晶体椭球方程一 +二+= 1和光波在晶体中的传播特性及自然双折射原

22、理n2 n2 n2x y z7. 若取 vs=616m/s， n=2.35， sfs=10MHz,花=0.6328ym，试估算发生拉曼-纳斯衍射所允许的最大晶体长度Lmax=?s0max由公式L I。n九24T计算。08利用应变S与声强1的关系式s2 =s，证明一级衍射光强1与入射光强1之比为sp V 210sI _ 1 (兀 L T _ 2(X COSO)2P2n6PU2s证明：当入射光强为1时，布喇格声光衍射的1级衍射光强的表达式可写成 0U2 兀1121I _ I sm2( ) ，u可以用声致折射率的变化An来表示，既u_AnL，且An _ n3 ps这样就有i o 2X2pu 3丫 S

23、1 / 兀 L 、 P 2 n 6 ”()2I2 X COSO pu2 s01s9考虑熔融石英中的声光布喇格衍射，若取X0=0.6328pm, n=1.46, vs= 5.97x 10-3 m/s,fs=100MHz,计算布喇格角0B。解：由公式sin0 _BX2nXX2nusf 求得s10. 一束线偏振光经过长L=25cm，直径D=1cm的实心玻璃，玻璃外绕N=250匝导线，通有电流I=5A。取韦尔德常数 为V=0.25x10-5 C) /cmT，试计算光的旋转角0。由公式0 _aL和a _ VH计算。11. 概括光纤弱导条件的意义。从理论上讲，光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别

24、之一。实际使用的光纤，特别是单模光纤，其掺杂浓 度都很小，使纤芯和包层只有很小的折射率差。所以弱导的基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构，而 且为制造提供了很大的方便。证明：由折射定律n_12从光线方程式出发，证明均匀介质中光线的轨迹为直线，非均匀介质中光线一定向折射率高的地方偏斜。折射角越小，光线一定向折射率高的地方偏斜13今有一 L _A/4的自聚焦光纤，试画出一束平行光和会聚光线入射其端面时，光纤中和输出端面上的光 线图，并说明为什么？解：平方律折射率分布光纤的n(r)可表示为n 2(r) _ n 21-2A(r )2其中A_ 1-( Z)2/2为工程上定义的纤1an1芯

25、和包层间的相对折射率差。可见平方律梯度光纤具有自聚焦性质，又称自聚焦光纤。一段A/4长的自聚焦 光纤与光学透镜作用类似，可以汇聚光线和成像。参见 P7314光纤色散、带宽和脉冲展宽之间有什么关系？对光纤传输容量产生什么影响？ 解：光钎的色散会使脉冲信号展宽，既限制了光钎的带宽或传输容量。一般说来，单模光钎的脉冲展宽与色散有下列关 系At _ d -L-6X，式中，d是总色散，L光钎长度，6X是光信号的谱线宽度。光脉冲展宽与光钎带宽有一定 关系，H(f) _ e-(:)2ln2 参见 P74。P(0)15. 光波水下传输有哪些特殊问题？ 解：传播光束的衰减特性，前向散射和后向散射。习 题 31.

26、 一纵向运用的KDP电光调制器，长为2cm，折射率n=2.5,工作频率为1000kHz。试求此时光在晶体中的渡越时间及 引起的哀减。解：渡越时间为：叨nL/c相位延迟因子：ac ”1 e -询 tA9（t） = J t E（t）dt=现（J）eimn tt0 i tdm d2. 在电光调制器中，为了得到线性调制，在调制器中插入一个X/4波片，波片的的轴向如何设置最好？若旋转尢/4波片， 它所提供的直流偏置有何变化？解：其快慢轴与晶体的主轴x成45。角，从而使E和E两个分量之间产生冗/2的固定相位差。x，y，3为了降低电光调制器的半波电压，用4块z切割的KD*P晶体连接（光路串联，电路并联）成纵

27、向串联式结构，试求:（1）为了使4块晶体的电光效应逐块叠加，各晶体的兀和歹轴应如何取向？（2）若X O.628卩观,y 23.6xIO-12m/V，63 计算其半波电压，并与单块晶体调制器比较。解：（ 1 ） 互成 900X LL（2） V -（）万，其中括号内就是纵向电光效应的半波电压，即（V ） （V ）-，减小d增加L可以减小半兀2ny d冗横冗纵d0 63波电压，与单块晶体调制器比较其半波电压减小了。4 如果一个纵向电光调制器没有起偏器，入射的自然光能否得到光强度调制？为什么？ 解：不能，因为没有了线偏振光通过晶体后，不能产生相位差。5 一个PbMoO声光调制器，对He-Ne激光进行调

28、制。已知声功率P 1w，声光相互作用长度L 1.8mm，换能器宽4s度H 0.8mm,M 36.3x 10-15s3 /kg，试求PbMoO声光调制器的布喇格衍射效率。24X 2COS 20 H, cX 2COS 20解: nm I，已知m，l , h, p，由 p b()，可求得X2COS20 ，再代入I b 求s 2X2COS20 2 S2S s 2M LBs2M L2B22得I，即可解出n。 ss6 一个驻波超声场会对布喇格衍射光场产生什么影响？给出它所造成的频移和衍射方向。解：对每个声频率，具有许多波矢方向不同的声波分量都能引起光波的衍射。于是相应于每一确定角度的入射光，就有一束发散角

29、为26的衍射光，而每一衍射方向对应不同的频移。如图8 r 、声波7.用PbMoO4晶体做成一个声光扫描器，取n=2.48, M2=37.75xlO-i5S3/kg,换能器宽度H=0.5mm。声波沿光轴方向传播, 声频f=l50MHz，声速 v=3.99xlO5cm/s，光束宽度 d=0.85cm，光波长九=0.5pm。SS 证明此扫描器只能产生正常布喇格衍射； 为获得100%的衍射效率，声功P率应为多大？S 若布喇格带宽Af=125MHz，衍射效率降低多少？ 求可分辨点数 N。 解：由公式L Lon九2沁 矿 证明不是拉曼-纳斯衍射。0X2COS2 0=B，P = HLI =Bs2M L2ss

30、2 M22若布喇格带宽Af=125MHz，衍射效率降低多少?A0B二 Af，2nf Af =| 空八 2兀22nvs s o I pvss九3COs0 | H 丿BA0A计算。习 题 44.1 比较光子探测器和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等方面的差异。 答：光子效应是指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。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，光子能量是hy，h是普朗克常数，y是 光波频率，所以，光子效应就对光波频率表现出选择性，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。光热效应和

31、光子效应完全不同。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，引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。所以，光 热效应与单光子能量 hy 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，所以广泛用于对红外线辐射的探测。因为温度升高是热积累的作用，所以光热效应的响应速度一 般比较慢，而且容易受环境温度变化的影响。值得注意的是，以后将要介绍一种所谓热释电效应是响应于材料的温度变化率， 比其他光热效应的响应速度要快得多，并已获得日益广泛的应用

32、。4.2 总结选用光电探测器的一般原则。 答：用于测光的光源光谱特性必须与光电探测器的光谱响应特性匹配；考虑时间响应特性；考虑光电探测器的线性特性等。4.3用光敏电阻设计路灯自动点亮器及AGC放大电路。答：CdS探测器和CdSe探测器是两种低造价的可见光辐射探测器，它们的特点是高可靠性和长寿命，因而广泛应用于自动化 技术和摄影机中的光计量。这两种器件的光电导增益比较高（103104 ），但相应时间比较长（大约50ms）。故设计一种采用造价低，高可靠性和长寿命的CdS探测器和CdSe探测器作为路灯自动点亮器及AGC放大电路的光敏电阻。4.4已知Si光电池光敏面积为5x 10mm2，在1000W

33、/m2光照下，开路电压u二0.55V，光电流i = 12mA。试求:在（200700） W/m2光照下，保证线性电压输出的负载电阻和电压变化值;（2）如果取反偏压V=0.3V，求负载电阻和电压变化值;答: u = kZln(Hoc e iuock TP p b ln( ) + u 即 u = 2.6 x 10-2 ln() + ue P OC ocp OCR=0.7uocso（3）如果希望输出电压变化量为0.5V，怎么办？4.5如果Si光电二级管灵敏度为10卩A/ RW，结电容为10pF,光照功率5卩W时，拐点电压为10V,偏压40V,光照信号功率 P(t) = 5 + 2cos wt (卩

34、W)，试求;1 )线性最大输出功率条件下的负载电阻2) 线性最大输出功率;3) 响应截止频率。答：(1)2(V - u)2)pH=1G u 22 L HM3)c2 兀 R CLji hv 14.6证明丽匚砾hv证明：已知量子效率耳= R，eii将探测器的通量阈P二育th R ii信噪比SNR = s，噪声等效功率NEP = P逐次代入即可证ithn明。4.7 比较直接探测和外差探测技术的应用特点。en答：光电探测器的基本功能就是把入射到探测器上的光功率转换为相应的光电流。即i(t) =p(t)，光电流i(t)是光电探测hv器对入射光功率 p(t) 的响应。因此，只要待传递的信息表现为光功率的变

35、化，利用光电探测器的这种直接光电转换功能就能 实现信息的解调，这种探测方式通常称为直接探测。而光频外差探测基于两束光波在光电探测器光敏面上的相干效应，所以 光频外差探测也常常称为光波的相干探测。i. 某光电管伏安特性及负载线|4斷w，求：工作电路Ri RL(4) u和 u”(5) 工作动态范围(6) 入射光功率2 “W时的输出电压入射光功率3 口 W, 4 J0时的输出电压(8) 入射光功率从4口 W降为lW时，输出电压变化Au(9) 饱和电阻2. 某光敏电阻与负载电阻RL=2k Q串接于12伏的直流电源上,无光照时负载电阻上的输出电压为u1=20mV, 有光照时负载上的输出电流u2=2V,试

36、求：光敏电阻的暗电阻和亮电阻值；若光敏电阻的光导灵敏度S=6 X10-6s/lx，求光敏电阻所受的照度？解：(1) R 暗=(Ub-Ul ) /1暗=(Ub-Ul ) /(Ul/Rl)=(Ub-Ul ) /Ul*Rl=(l2-2*l0-2) /2*10-22*10a3=1.2*10a6Q,R 亮=(Ub-U2)/U2*Rl= (l2-2) /2*2*10人3=10人40,(2) Gd=l/R 暗=8.3*l0-7s, Gl=l/R 亮=l0-4s, G= Gl - Gd=lO-4-8.3*lO-7=lO-4S E=G/Sg=l0-4/(6*l0-6)=l6.53 lx3如果Si光电二极管灵敏度为10uA/uW,结电容为1OpF,光照功率5uW时，拐点电压为10V,偏压40V, 光照信号功率为10( 口 W)时，试求：(1)线性最大输出功率条件下的负载电阻；(2)线性最大输出功率；