《光電檢測技術(shù)》

文檔供參考，可復(fù)制、編制，期盼您的好評與關(guān)注！文檔供參考，可復(fù)制、編制，期盼您的好評與關(guān)注！1/11光電檢測技術(shù)緒 論第第1節(jié) 光電技術(shù)一、概述主要爭論光與電之間的轉(zhuǎn)換接收器件/放射器件/光電探測器件二、光電技術(shù)的進(jìn)展半導(dǎo)體集成電路光纖傳感器和光波導(dǎo)第第2節(jié) 光電技術(shù)的特點及應(yīng)用一、光電系統(tǒng)光電能量系統(tǒng)、光電信息系統(tǒng)光電系統(tǒng)的主要類型光-電型〔應(yīng)用最廣泛〕光-電-光型電-光-電型光電混合型電光混合型光電系統(tǒng)根本模型光電系統(tǒng)通常分為主動式和被動式兩類。二、光電檢測二、光電檢測光電檢測系統(tǒng)分類測量檢查型把握跟蹤型圖像分析型三、光電器件三、光電器件凡能探測某種電磁輻射〔自射線到紅外線〕的各種電子器件，都應(yīng)歸入光電探測器件。主要是固體的光電效應(yīng)，就是固體中打算其電學(xué)性質(zhì)的電子系統(tǒng)直光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)等。1、光電器件具有選擇性的吸取2四、光電技術(shù)的應(yīng)用和進(jìn)展有廣泛的適用范圍(3)有較強(qiáng)的信息運算力氣第一章光電器件的物理根底1-1 一、電磁波譜與光子能量公式二、輻射量與光度量三、輻射量與光度量的換算12K(λ)V(λ)四、朗伯余弦定律 1-2 四、朗伯余弦定律1-2 半導(dǎo)體根底學(xué)問一、半導(dǎo)體的能帶理論1、原子能級與晶體能帶2、本征半導(dǎo)體〔I型〕3、雜質(zhì)半導(dǎo)體二、熱平衡狀態(tài)下的載流子三、光輻射與半導(dǎo)體的相互作用1、本征吸取2、非本征吸取(雜質(zhì)吸取、自由載流子吸取、激子吸取和晶格吸取)四、非平衡狀態(tài)下的載流子1、產(chǎn)生與復(fù)合五、載流子的輸運2、復(fù)合與非平衡載流子壽命τ五、載流子的輸運1-3光電轉(zhuǎn)換的物理根底－光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)1-3光電轉(zhuǎn)換的物理根底－光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)外光電效應(yīng)(光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)、丹倍效應(yīng)和光磁電效應(yīng))三、光電效應(yīng)的物理現(xiàn)象三、光電效應(yīng)的物理現(xiàn)象〔一〕光電導(dǎo)效應(yīng)光電導(dǎo)率本征半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)雜質(zhì)半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)光電導(dǎo)體的靈敏度光電導(dǎo)的弛豫光電導(dǎo)的光譜分布〔二〕光生伏特效應(yīng)⒈ PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)⒉ 異質(zhì)結(jié)的光生伏特效應(yīng)⒊ 肖特基結(jié)的光生伏特效應(yīng)4、丹倍效應(yīng)5、光磁電效應(yīng)〔三〕光電放射效應(yīng)1、光電放射原理2、光電放射的根本定律3、光電放射長波限上述探測器件所依據(jù)的物理效應(yīng)的共同特性是光電效應(yīng)的有、無只與入射光的波長、頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)；光電效應(yīng)的產(chǎn)生，唯一的取決于入射光的波長、頻率以及器件的能級構(gòu)造光電效應(yīng)的強(qiáng)弱既與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，也與入射光的波長、頻率有關(guān)。的響應(yīng)度不同。1-41-4光電器件的分類文檔供參考，可復(fù)制、編制，期盼您的好評與關(guān)注！文檔供參考，可復(fù)制、編制，期盼您的好評與關(guān)注！4/11其次章光電探測器件

光電器件的性能參數(shù)〔響應(yīng)度〕二、響應(yīng)時間和頻率響應(yīng)脈沖響應(yīng)特性法頻率響應(yīng)特性〔NEP〕(最小可測功率)DD*五、量子效率一、真空光電管

真空光電管和光電倍增管〔PMT〕二、光電倍增管(PhotomultiplierTube)〔一〕光電倍增管工作原理及組成光電倍增管工作原理光電倍增管工作過程光電倍增管組成〔二〕光電倍增管具體構(gòu)造光電陰極(Photocathode)電子光學(xué)系統(tǒng)倍增系統(tǒng)〔Dynodes〕陽極〔三〕光電倍增管分類〔四〕光電倍增管的主要參量與特性1、靈敏度(陰極靈敏度/陽極靈敏度)2、電流放大倍數(shù)〔增益〕3、光電特性4、伏安特性5ID6、噪聲與噪聲等效功率〔五〕微變等效電路〔六〕光電倍增管的應(yīng)用電路1、供電電路2、光電倍增管的接地方式3、信號輸出負(fù)載電阻輸出運放輸出4、光電倍增管使用留意要點2－3典型光電導(dǎo)器件－光敏電阻一、光敏電阻原理與構(gòu)造1、原理2、構(gòu)造3、典型光敏電阻二、光敏電阻的根本特性1.Sg2、光電特性3、伏安特性4、溫度特性5、時間響應(yīng)6、噪聲特性7、光譜響應(yīng)三、光敏電阻的特點四、光敏電阻的電路1、根本偏置電路2、恒流電路3、恒壓電路五、光敏電阻的應(yīng)用一、光電池 2-4 一、光電池2-4 光生伏特器件〔一〕構(gòu)造原理〔二〕光電池的分類〔三〕符號及電路〔四〕特性(光電特性/伏安特性/輸出功率/轉(zhuǎn)換效率/光譜特性/溫度特性/)23、光電池零伏偏置電路)硅光電池組合件二、光電二極管1、與一般二極管相比:2、與光電池相比：〔一〕根本構(gòu)造與原理〔二〕性能參數(shù)(伏安特性/光照特性/光譜特性/暗電流與噪聲/頻率特性/等效電路)三〕其他類型的光電二極管(肖特基結(jié)光電二極管/PN結(jié)光電二極管//PIN型〔2DUL型〕光電二極管/雪崩型光電二極管)三、光電三極管1、伏安特性2、光電三極管的輸出電路與微變等效電路四、特別形式的結(jié)型光電器件四、特別形式的結(jié)型光電器件〔一〕色敏光生伏特器件〔二〕線陣列光生伏特器件組合件〔三〕楔環(huán)探測器〔四〕光電位置敏感器件〔PS〔PSDPSDPSD、PSD的主要特性〕第四章 光電成像器件與應(yīng)用第第1節(jié) 光電成像原理1、攝像機(jī)的根本原理2、圖像的分割與掃描3、電視制式4、PAL彩色電視制式5、掃描方式第第2節(jié)攝像管1、氧化鉛攝像管的構(gòu)造2、攝像管的性能指標(biāo)光電轉(zhuǎn)換特性光譜響應(yīng)特性時間響應(yīng)特性輸出信噪比動態(tài)范圍第第3節(jié) 電荷耦合器件〔CCD〕1、電荷存儲2、電荷耦合3、CCD電極的構(gòu)造4、電荷的注入和檢測〔光注入和電注入〕5、CCD的特性參數(shù)6CCD攝像器件7CCD圖像傳感器8、應(yīng)用實例9、應(yīng)用技術(shù)視頻信號的二值化處理視頻信號的二值化數(shù)據(jù)采集與接口視頻信號的量化處理與A/D數(shù)據(jù)采集照明系統(tǒng)遠(yuǎn)心光路第第4節(jié) CMOS圖像傳感器1、CMOS成像器件組成2、CMOS成像器件的像敏單元構(gòu)造3CMOS圖像傳感器〔SXGACMOS成像器件〕原理構(gòu)造特性第5像管包括變像器和圖像增加器/變像器工作原理及典型構(gòu)造性能參數(shù)像增加器的級聯(lián)二、夜視技術(shù)與紅外熱像儀1、微光夜視儀，2、微光電視，3、熱成像夜視儀第五章發(fā)光器件與光耦器件第一節(jié) 極管〔LED〕1、發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理〔1〕PN結(jié)注入發(fā)光〔2〕異質(zhì)結(jié)注入發(fā)光2、根本構(gòu)造〔1〕面發(fā)光二極管〔2〕邊發(fā)光二極管3、LED的特性參數(shù)發(fā)光光譜和發(fā)光效率時間特性與溫度特性發(fā)光亮度與電流的關(guān)系最大工作電流伏安特性壽命響應(yīng)時間4、驅(qū)動電路5、發(fā)光二極管的應(yīng)用〔1〕數(shù)字、文字及圖像顯示〔2〕指示、照明〔3〕光源其次節(jié)其次節(jié)半導(dǎo)體激光器〔laserdiode,LD)一、LD的發(fā)光原理二、半導(dǎo)體激光器的構(gòu)造三、主要特性1、注入電流和輸出功率的關(guān)系2、半導(dǎo)體激光的光譜線寬3、半導(dǎo)體激光的縱模4、半導(dǎo)體激光器的遠(yuǎn)場特性及偏振態(tài)5、半導(dǎo)體激光的調(diào)制特性6、溫度對半導(dǎo)體激光器的影響第三節(jié) 光電耦合器件第三節(jié) 光電耦合器件一、光電耦合器件的構(gòu)造與電路符號二、光電耦合器的特點〔1〕具有電隔離的功能〔2〕信號傳輸方式〔3〕具有抗干擾和噪聲的力氣響應(yīng)速度快〔5〕有用性強(qiáng)〔6〕既具有耦合特性又具有隔離特性三、光電耦合器件的特性參數(shù)〔1〕電流傳輸比β〔2〕輸入輸出間的寄生電容〔3〕最高工作頻率fm〔4〕BVCFO〔6〕輸入與輸RFC四、光電耦合器件的應(yīng)用舉例〔1〕電平轉(zhuǎn)換〔2〕規(guī)律門電路〔3〕隔離〔4〕可控硅把握電路中的應(yīng)用第六章光電檢測電路的設(shè)計第第1節(jié) 光電檢測電路的靜態(tài)設(shè)計一、光電檢測器件的選擇二、光電檢測電路的設(shè)計任務(wù)1、恒流源型光電器件輸入電路的靜態(tài)計算〔1〕圖解計算法〔2〕解析計算法2、光伏型光電器件輸入電路的靜態(tài)計算3、可變電阻型光電器件輸入電路的靜態(tài)計算三、檢測器件和放大電路的連接123、阻抗變換型第第2節(jié)光電檢測電路的動態(tài)設(shè)計一、輸入電路動態(tài)工作狀態(tài)的計算1、光電二極管溝通檢測電路2、光電池溝通檢測電路第3節(jié)第3節(jié)光電系統(tǒng)的噪聲2、散粒噪聲3、產(chǎn)生－復(fù)合噪聲4、1/f噪聲5、溫度噪聲第7章 非相干光光電信號變換方法第第1節(jié) 時變光信號的直接測量一、光通量的幅度測量〔一〕單通道測量系統(tǒng)雙通道測量系統(tǒng)〔差動法，補(bǔ)償法，比較法和交替法〕二、光通量的頻率測量〔一〕波數(shù)測量：干預(yù)條紋計數(shù)、莫爾條紋計數(shù)頻率測量：測量物體的速度、用于轉(zhuǎn)數(shù)的測量三、光通量的相位和時間測量〔一〕相位測量：光電光波的測距〔二〕時間測量：激光測距第第2節(jié) 時變光信號的調(diào)制和解調(diào)一、調(diào)制的根本原理1、連續(xù)波調(diào)制：1〕光信號的振幅調(diào)制、2〕光信號的頻率調(diào)制2、脈沖調(diào)制：四、調(diào)制信號的解調(diào)1、直線律檢波和調(diào)幅信號的解調(diào)2、相敏檢波和調(diào)信任號的解調(diào)3、相敏檢波原理第第3節(jié) 簡潔光學(xué)目標(biāo)的空間定位一、幾何中心檢測法1、單通道像空間分析器〔以靜態(tài)光電顯微鏡為例〕2、掃描調(diào)制式像分析器與靜態(tài)光電顯微鏡3、差動式像分析器與動態(tài)光電顯微鏡4、極值檢測：激光lamb凹陷穩(wěn)頻二、亮度中心檢測法第第4節(jié) 幾何參量的光電檢測一、激光掃描技術(shù)二、軸向位移信息的光電變換1、光焦點法2、非點像差法〔像散法〕3、像點軸外偏移的像偏移法文檔供參考，可復(fù)制、編制，期盼您的好評與關(guān)注！文檔供參考，可復(fù)制、編制，期盼您的好評與關(guān)注！第八章 相干光光電信號變換方法第1節(jié) 及相干探測一、光學(xué)干預(yù)和相干光信息分類1、光學(xué)干預(yù)和干推測量2、干推測量中的調(diào)制和解調(diào)、邁克爾遜干預(yù)儀〔多普勒效應(yīng)〕3、相干光信息分類二、非相干探測和相干探測1、非相干探測的原理和特性2、外差探測的原理和特點〔1〕外差探測原理〔2〕突出的特點3〕條件〔4〕〕第2節(jié) 相位調(diào)制與檢測一、單頻光的相位調(diào)制〔光學(xué)干預(yù)儀〕二、干預(yù)條紋的檢測方法1、條紋光強(qiáng)檢測法2、干預(yù)條紋比較法3、干預(yù)條紋跟蹤法三、二次相位調(diào)制與干預(yù)圖分析1、條紋掃描干預(yù)法2、正弦相位時間調(diào)制干預(yù)法第第3節(jié)相干光的頻率調(diào)制和檢測參量調(diào)頻法固定頻移法直接調(diào)頻法一、運動參量的頻率調(diào)制和零差檢測1、光學(xué)多普勒效應(yīng)和運動差頻檢測光學(xué)多普勒頻移分析2Doppler測速原理3、Sagnac效應(yīng)和轉(zhuǎn)動差頻二、固定頻移的頻率調(diào)制和外差檢測1、固定頻移的形成〔塞曼效應(yīng)、聲光效應(yīng)、旋轉(zhuǎn)波片、旋轉(zhuǎn)光柵〕2、雙頻激光干預(yù)儀三、直接光頻調(diào)制和外差檢測半導(dǎo)體激光器的直接頻率調(diào)制10