光電檢測常用光源及其參數(shù)

1、光電檢測技術調(diào)研報告光電檢測常用光源及其參數(shù)班級：光電工程142學號：2014032082姓名：王和遠2017年3月24日目錄摘要1正文1光源的分類1光源的特性參數(shù)1輻射效率1發(fā)光效率1光譜功率1空間光強分布2光源的顏色2光源的色溫3光電檢測常用光源3熱輻射源3氣體放電光源3固體發(fā)光光源3激光器4總結4摘要由于生產(chǎn)技術的發(fā)展和對產(chǎn)品質(zhì)量的保證，對產(chǎn)品進行檢測就成了一個重要的環(huán)節(jié)，光電檢測則是其中比較常見的手段之一。在光電檢測中，光源的選擇當然是關鍵的一個環(huán)節(jié)。選取光源，則必須了解和熟悉其參數(shù)，才能選出好的、適合的光源。可以說，光源的選擇是光電檢測中至關重要的一環(huán)。正文光源的分類光源是能產(chǎn)生光輻

2、射的輻射源。天然光源是自然界中存在的，恒星（太陽）等；人造光源是人為將各種形式的能量（熱能、電能、化學能）轉化成光輻射的器件，其中利用電能產(chǎn)生光輻射的器件稱為電光源。在光電檢測系統(tǒng)中，電光源是最常用的光源。按照光波在時間、空間上的相位特征可分為相干光源和非相干光源；按照發(fā)光機理可以分為熱輻射光源、氣體發(fā)光光源、固體發(fā)光光源和激光器光源。光源的特性參數(shù)輻射效率在給定12波長范圍內(nèi)，某一輻射源發(fā)出的輻射通量與產(chǎn)生這些輻射通量所需的電功率之比。發(fā)光效率某一光源所發(fā)射的光通量與產(chǎn)生這些光通量所需的電功率之比。光譜功率分布四種情況在選擇光源時，它的光譜功率分布應由測量對象的要求來決定。在目視光學系統(tǒng)中，

3、一般采用可見光譜輻射比較豐富的光源。對于彩色攝像用光源，應采用類似于日光色的光源，如鹵鎢燈、氙燈等。在紫外分光光度計中，通常使用氘燈、汞氙燈等紫外輻射較強的光源?？臻g光強分布常用發(fā)光強度矢量和發(fā)光強度曲線來描述光源的這種空間光強分布特性。在空間某一截面上，自原點向各徑向取矢量，矢量的長度與該方向的發(fā)光強度成正比，稱其為發(fā)光強度矢量；將各矢量的端點連起來，就得到光源在該截面上的發(fā)光強度分布曲線，也稱配光曲線。光源的顏色包含了色表和顯色性兩方面的含義。用眼睛直接觀察光源時所看到的顏色稱為光源的色表；當用這種光源照射物體時，物體呈現(xiàn)的顏色（也就是物體反射光在人眼內(nèi)產(chǎn)生的顏色感覺）與該物體在完全輻射體

4、照射下所呈現(xiàn)的顏色的一致性，稱為該光源的顯色性。光源對于物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，通常叫做顯色指數(shù)（Ra）。顯色性是指事物的真實顏色（其自身的色澤）與某一標準光源下所顯示的顏色的關系。Ra值的確定，是將DIN6169標準中定義的8種測試顏色在標準光源和被測試光源下做比較，色差越小的則表明被測光源顏色的顯色性越好。（紅、黑、黃、粉紅、綠、藍、紫、棕色）光源的色溫黑體的溫度與它的輻射特性是一一對應的，從光源的顏色與溫度的這種關系，引出了顏色溫度的概念，簡稱色溫。一般光源的色溫，經(jīng)常用色溫、相關色溫和分布溫度表示。如果輻射源發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射出的光的顏色相同，則黑體的這一溫度稱

5、為該幅射的色溫；若一個光源的顏色與任何溫度下的黑體輻射的顏色都不相同，這時的光源用相關色溫表示，在均勻色度圖中，如果光源的色坐標點與某一溫度下的黑體輻射的色坐標點最接近，則該黑體的溫度稱為這個光源的相關色溫；輻射源在某一波長范圍內(nèi)輻射的相對光譜功率分布，與黑體在某一溫度下輻射的相對光譜功率分布一致，那么該黑體的溫度稱為這個輻射源的分布溫度。光電檢測常用光源熱輻射源物體由于溫度升高而向周圍溫度較低環(huán)境發(fā)射能量的形式稱為熱輻射，這種物體稱為熱輻射源。如太陽、黑體模擬器、白熾燈等。氣體放電光源在燈中充入發(fā)光用的氣體，這些氣體的原子在電場作用下電離出電子和離子。當離子向陰極、電子向陽極運動時，從電場中

6、得到加速，在它們與氣體原子或分子高速碰撞時會激勵出新的電子和離子。在碰撞過程中有些電子會躍遷到高能級，引起原子的激發(fā)。受激原子回到低能級時就會發(fā)射出相應的輻射，這樣的發(fā)光機制被稱為氣體放電原理。利用氣體放電原理制成的光源稱為氣體放電光源。氣體放電光源的特點：發(fā)光效率高、耐震、抗沖擊、壽命長、光色適應性好。常用的有脈沖燈、原子光譜燈、汞燈等。固體發(fā)光光源固體發(fā)光光源又稱為平板發(fā)光器件，也稱平板顯示器。按發(fā)光類型分為主動發(fā)光型（媒質(zhì)自己發(fā)光）和被動發(fā)光型（靠媒質(zhì)調(diào)制外部光源實現(xiàn)信息顯示）。按媒質(zhì)和工作原理分為液晶顯示（LCD）、等離子體顯示（PDP）、電致發(fā)光顯示（ECD）、電泳發(fā)光顯示（EPD）

7、。場致發(fā)光：固體在電場的作用下將電能直接轉換為光能的發(fā)光現(xiàn)象，也稱電致發(fā)光，有粉末場致發(fā)光源、薄膜場致發(fā)光源、結型場致發(fā)光源（二極管）三種形態(tài)發(fā)光二極管（LED）：少數(shù)載流子在PN結區(qū)的注入與復合而產(chǎn)生發(fā)光的一種半導體光源。屬于低電壓小電流器件，在室溫下即可得到足夠的亮度，發(fā)光響應速度快、性能穩(wěn)定、壽命長、單色性好，發(fā)光的半寬度一般為幾十nm。激光器氣體激光器：工作物質(zhì)由一種或幾種氣體組成，可發(fā)射多種波長的光，主要集中于可見和紅外部分。固體激光器：工作物質(zhì)為具有特殊能力的高質(zhì)量的光學玻璃或光學晶體里面摻入具有發(fā)射激發(fā)能力的金屬離子。主要有紅寶石、釹玻璃、釔鋁石榴石激光器等。染料激光器：工作物質(zhì)為染料，有連續(xù)和脈沖兩種工作方式。連續(xù)方式輸出穩(wěn)定，線寬小，功率大于1W；脈沖方式輸出功率高，輸出能量可達120mJ。半導體激光器：工作物質(zhì)為半導體，輸出波長為0.33-44um，體積小，功率高，壽命長。用于光通信、光學測量等?？偨Y光源是光電檢測中極