1. 試說明光電二極體檢測器中，何謂訊號雜訊比（signal-to-noise ratio 簡稱為S/N比）、雜訊溫度NOISE TEMPERATURE 、雜訊係數NOISE FACTOR及雜訊參數NOISE FIGURE？
SOL：
幾乎在任何量測的領域中，我們往往希望即使是微弱的信號也 能夠偵測出來，但事實上信號的可偵測度是有其極限的，最主要的便是來自雜訊(NOISE)的干擾， 凡是不需要的信號都可稱之為雜訊。
訊號雜訊比（signal-to-noise ratio 簡稱為S/N比）即用來表示信訊號與雜訊之間的比例關係：
signal-to-noise ratio= 10 LOG(Ps/Pn)=20 LOG(Vs/Vn)
其中，
Ps為訊號之能量值
Pn 為雜訊之能量值
Vs為訊號之電壓值
Vn 為雜訊之電壓值
而雜訊係數(NOISE FACTOR) F 值為另一種描述信訊號與雜訊之間的比例關係的方式，我們也可用F 值來估算雜訊加之於電路中之總量。
根據IEEE的定義，雜訊係數F 值為有效之雜訊輸出總值除以有效之因為電源所引起之雜訊輸出值。
亦即：
F= No /(Ni)o
或是寫作：
F=
其中，
(Ni)o 為因為電源所引起之雜訊輸出值
No=(
)G
為雜訊輸出總值
Ni為因為電源所引起之雜訊
Na為外加之雜訊
Tn 雜訊溫度NOISE TEMPERATURE定義為 
T為絕對溫度。
NF 雜訊參數NOISE FIGURE 定義為
NF=10 log(F) 或是寫作：
=
log(F)
2. 有一光電檢測器系統，其放大器之功率增益（POWER
GAIN）為20，雜訊參數NOISE FIGURE為2 dB，光電檢測器之響應為0.5 A/W，光電檢測器之負載阻抗為50Ω，光電檢測器之頻寬為1MHz，系統溫度290
K。
現在光電檢測器接受0.5m
w 之光功率照射。
a.試問在離開放大器處，信號所產生的功率為多少？
b.此時放大器雜訊溫度NOISE TEMPERATURE 之值為何？
c.光電檢測器其暗電流為 10 nA，此時在進入放大器處訊號雜訊比（signal-to-noise
ratio）之值為何？
d.此時在離開放大器處訊號雜訊比（signal-to-noise
ratio）之值為何？
SOL：
(a).Iphoto=
50
power gain=20
P=3.125? 20=62.5 pW
(b).
log(F)= 
F=
=1.58
(c). F=1.58=,
Is=250nA
I=250+10=260nA
=2eI
<<
=+==
=3.2
=20log
=22.9dB
(g).No=()G
=
-NF= 20.9dB
3. 有一光電檢測器系統，其放大器之功率增益（POWER GAIN）為8，雜訊參數NOISE FIGURE為3 dB，光電檢測器之響應為0.5 A/W，光電檢測器之負載阻抗為100Ω，光電檢測器之頻寬為1MHz，系統溫度300 K。
現在光電檢測器接受0.5m
w 之光功率照射。
a.試問在進入放大器處，信號所產生的功率為多少？
b.試問在離開放大器處，信號所產生的功率為多少？
c.光電檢測器之熱雜訊功率之值為何？
d.此時放大器雜訊溫度NOISE TEMPERATURE 之值為何？
e.雜訊輸出總值為何？
f.此時在進入放大器處訊號雜訊比（signal-to-noise
ratio）之值為何？
g.此時在離開放大器處訊號雜訊比（signal-to-noise
ratio）之值為何？
SOL：
(a).
(b).power gain=8
(c). 
(d).
F=
=1.9953
(e). F=2=,
total
Noise=2
=33.2fw
(f). =10log
=25.8dB
(g).No=()G=(2fw) 
=265.6fw
=10log
=22.7dB
4.有一圓球透鏡如下
試求其第二主平面位置。
解:
以高度為10CM之平行光線作光束追蹤（RAY TRACING）：
電腦程式以 MATLAB 撰寫如下：
mo=[10
0
];
m0=[10
0];
m1=[1 0
-(1.54-1)/(1.54*13.5) 1/1.54];
m2=[1 27
0 1];
m3=[1 0
(1-1.54)/(1*13.5) 1.54/1];
mt=m3*m2*m1;
mi=m3*m2*m1*m0;
f=-1/mt(2,1)
fb=-mi(1)/mi(2)
chiefp=f-fb
出現如下結果：
f = 19.2500，此為圓球透鏡之焦距。
fb = 5.7500 ，此為透鏡之焦點與圓球透鏡後緣之距離。
chiefp = 13.5000，此為透鏡之第二主平面位置與圓球透鏡後緣之距離。
由此即可知透鏡之第二主平面位置為圓球透鏡中心處。