光電技術(shù)與光纖基礎(chǔ)(復(fù)習(xí)二2013)

光電技術(shù)與光纖基礎(chǔ)

總復(fù)習(xí)（二）內(nèi)容第一章：光電檢測應(yīng)用中的基礎(chǔ)知識(shí)第二章：光電檢測中的常用光源第三章：結(jié)型光電器件第四章：光電導(dǎo)器件第五章：真空光電器件第六章：真空成像器件第七章：固體成像器件第八章：紅外輻射與紅外探測器第九章：光導(dǎo)纖維與光纖傳感器第十章：太赫茲的產(chǎn)生與檢測第四章光電導(dǎo)器件工作原理主要特性參數(shù)偏置電路和噪聲特點(diǎn)與應(yīng)用工作原理基于內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)）暗電流、亮電流、光電流及三者的關(guān)系主要特性參數(shù)光電靈敏度(計(jì)算)量子效率偏置電路(結(jié)合應(yīng)用)UUbRLRPIIU=PmaxUbUb/RLE2E3禁區(qū)UIQ3Q2Q1E1E=0特點(diǎn)和應(yīng)用光敏電阻的應(yīng)用第五章：真空光電器件光電陰極光電管與光電倍增管光電倍增管的主要特性參數(shù)光電倍增管的供電和信號(hào)輸出電路微通道板光電倍增管光電倍增管的應(yīng)用光電陰極工作原理——外光電效應(yīng)主要參數(shù)靈敏度量子效率光譜響應(yīng)曲線分類：反射與透射常用光電陰極材料負(fù)電子親合勢及其特點(diǎn)光電管與光電倍增管光電管玻殼、光電陰極和陽極組成，真空型和充氣型光電倍增管基于外光電效應(yīng)和二次電子發(fā)射效應(yīng)結(jié)構(gòu)上與光電管的區(qū)別：電子光學(xué)系統(tǒng)和倍增級(jí)光電倍增管工作原理典型參數(shù)陰極KA陽極μAU1U2U5U6U3D2U4D3D1D4D5光電倍增管入射窗口端窗、側(cè)窗電子光學(xué)系統(tǒng)作用：匯聚、同步電子倍增極陽極光電倍增管的主要參數(shù)靈敏度光譜響應(yīng)，陰極、陽極靈敏度放大倍數(shù)伏安特性光電倍增管的供電和信號(hào)輸出電路Rf=2MΩUoIP光電倍增管微通道板光電倍增管結(jié)構(gòu)原理應(yīng)用光電倍增管的應(yīng)用微弱光探測（圖5-26）第六章：真空成像器件光電成像器件真空成像器件固體成像器件像管變像管像增強(qiáng)管攝像管光電發(fā)射型像管（攝像管）光電導(dǎo)型像管（視像管）無存儲(chǔ)直視不可見光可見光弱光強(qiáng)光有存儲(chǔ)非直視電荷耦合器件CCD自掃描光電二極管列陣SSPD第六章：真空成像器件像管常見像管攝像管光導(dǎo)靶和存儲(chǔ)靶攝像管的特性參數(shù)攝像管的發(fā)展方向像管包括變像管和像增強(qiáng)管結(jié)構(gòu)和工作原理光電陰極電子透鏡熒光面照像機(jī)或人眼像管結(jié)構(gòu)原理示意圖常見像管常見變像管紅外、紫外常見像增強(qiáng)器級(jí)聯(lián)式、微通道板、X射線能舉例！攝像管與變像管的區(qū)別（作用）分類光電發(fā)射型攝像管、光電導(dǎo)型攝像管兩者的不同之處:前者有移像區(qū),后者無光電陰極電子光學(xué)系統(tǒng)移像區(qū)兩者相同之處:掃描區(qū)電子槍燈絲,熱陰極,控制柵極,各加速電極,聚焦線圈,偏轉(zhuǎn)線圈,校正線圈光導(dǎo)靶和存儲(chǔ)靶視像管靶硅靶(結(jié)構(gòu))，工作原理存儲(chǔ)靶二次電子傳導(dǎo)靶三個(gè)過程：（1）無光照掃描充電(歸零)（2）有光照無掃描光→電（3）電子束再次掃描,輸出(歸零)三個(gè)過程：（1）無光照掃描零電位（2）有光照無掃描電位升高（3）電子束再次掃描輸出攝像管的特性參數(shù)（了解）1、靈敏度2、光電轉(zhuǎn)換特性第七章：固體成像器件電荷耦合器件電荷耦合器件的分類CCD攝像機(jī)分類CCD的性能參數(shù)自掃描光電二極管列陣發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用CCD：（ChargeCoupledDevice）電荷耦合器件固體成像器件SSPD：（SelfScannedPhotodiodArray)自掃描光電二極管列陣電荷耦合器件結(jié)構(gòu)耦合原理與電極結(jié)構(gòu)CCD的組成與工作原理輸入、轉(zhuǎn)移、輸出10V10V2Vt22）電荷的耦合10V2V2Vt14V10V2Vt32V10V2Vt42V4V10Vt52V2V10Vt6t1t2t3t4Ф1Ф2Ф3tttt5UUU三相時(shí)鐘t6電荷耦合器件的分類線陣CCD單邊、雙邊面陣CCD幀轉(zhuǎn)移、行間轉(zhuǎn)移CCD攝像機(jī)分類能舉例CCD的性能參數(shù)轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失率（能計(jì)算）自掃描光電二極管列陣結(jié)構(gòu)形式和工作原理（圖7-14～16）連續(xù)（N+1根引線）電荷存儲(chǔ)（三個(gè)過程：準(zhǔn)備、曝光、再充電）線陣、面陣工作原理7-4①準(zhǔn)備過程：場效應(yīng)管導(dǎo)通，電容器被充電②曝光過程：場效應(yīng)管截止，同時(shí)有光入射到光敏二極管上，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，光電流流過電容器，對(duì)電容器放電，放電電量正比于入射的光強(qiáng)度③再充電過程，場效應(yīng)管再次導(dǎo)通，電容器再次被充電，流過負(fù)載電阻的電流在負(fù)載上產(chǎn)生電壓降，即輸出電壓，輸出電壓的大小正比于電容放電的多少，即正比于入射的光通量的大小。第九章：光導(dǎo)纖維與光纖傳感器光導(dǎo)纖維基礎(chǔ)知識(shí)光導(dǎo)纖維的應(yīng)用光纖傳感器的分類及構(gòu)成功能型光纖傳感器非功能型光纖傳感器光導(dǎo)纖維基礎(chǔ)知識(shí)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的種類光纖的傳光模式光纖的傳光原理能在光纖中發(fā)生全反射的入射光的入射角不能大于θC：數(shù)值孔徑越大，光纖集光能力越強(qiáng)數(shù)值孔徑NA最大張角例：石英光纖的NA=0.2~0.4張角為：11.5°~23.6°纖芯包層外套光導(dǎo)纖維基礎(chǔ)知識(shí)傳輸損耗色散類型集光本領(lǐng)光纖耦合的三個(gè)類型光導(dǎo)纖維的應(yīng)用能舉例光纖傳感器的分類及構(gòu)成分類功能型：不僅起傳光作用而且又是敏感元件非