光电技术自测题
光电技术复习题
第一部分自测题
一、多项选择题
1.下列选项中的参数与接收器有关的有（ AD ）
A．曝光量 B.光通量 C.亮度 D.照度
2.光电探测器中的噪声主要包括（ ABCDE ）
A．热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 f噪声 E 温度噪声
3.光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（ AB ）
A．本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收 E 晶格吸收
二、单项选择题
1.被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（B）
A．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.丹培效应
2.当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（A）
A.向短波方向移动
B.向长波方向移动
C.不移动
D.均有可能
3.已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW，正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分别为683lm/W和1725lm/W，人眼明视觉光谱光视效率为，则该激光器发出的光通量为（D）半导体（A）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子—空穴对的现象成为本征吸收。
A.价带，导带
B.价带，禁带
C.禁带，导带
D.导带，价带
5.一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为(B)
A 3nV
B 4nV
C 5nV
D 6nV
6.用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B）
A阳光直射 B阴天室外 C 工作台 D 晨昏蒙影
7.已知某辐射源发出的功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为，则该辐射源辐射的光通量为（B）
A 683lm C 1276lm D 638lm
8.为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D ）
A 辐射照度
B 辐射强度
C 辐射出度
D 辐射亮度
9. 电磁波谱中可见光的波长范围为(A)
~ B ~1um C 1~3um D 8~12um
10. 已知一束激光功率为30mW 、波长为，普朗克常数S h ??=J 10626.634-则该激光束的光子流速率N 为（A ）。
A. ×1016个/秒
B. ×1019个/秒
C. ×1025个/秒
D. ×1022个/秒
11. 某半导体光电器件的长波限为13um ，其杂质电离能i E ?为（B ）
A. J 095.0
B. eV 095.0
C. J 4105.9?
D. eV 4
105.9? 12. 100W 标准钨丝灯在范围内所发出的辐射通量为（A ）
A. W 592.1
B. lm 223.27
C. W 184.3
D. W 223.27
13. 已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为
uW uA S e /5=，lm A o S v /4.=，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（B ）
A. 甲场灵敏度高
B. 乙场灵敏度高
C. 甲乙两场灵敏度一样高
D. 无法比较 14. 光电发射材料CsSb K 2的光电发射长波限为680nm ，该光电发射材料的光电发射阈值的
大小为（D ）
A. J 31082.1?
B. eV 31082.1?
C. J 82.1
D. eV 83.1
15. 已知某种光电器件的本征吸收长波限为，则该材料的禁带宽度为（B ）
A. J 886.0
B. eV 886.0
C. J 886
D. eV 886
三、判断题
1. 比探测率是一个与工作频率、测量带宽无关的常数。 （错）
2. 探测率是一个反映探测器探测能力的物理量，探测率越大，说明探测器的探测能力越强。
（对）
3. 噪声等效功率是信噪比为1时，入射到探测器上的信号辐射通量。（对）
4. 1/f 噪声是一种低频噪声，几乎所有探测器中都存在这种噪声。（对）
5. 量子效率是在特定波长下单位时间内产生的平均光电子数与入射光子数之比。（对）
6. 若金属溢出功为W ，则长波限为W(nm).(错)
7. 光通量的单位是坎德拉。(错)
8. 辐射通量与光通量的单位是相同的。(错)
9. 朗伯辐射体的辐射出射度等于他的辐射亮度。（错）
10. 被照明物体表面的辐射照度和光源与物体表面的距离平方成反比。（对）
11. 辐射出射度Me 与辐射照度Ee 的定义式都是：某点处面元的辐通量e d Φ除以改面元的
面积dA 的商，所以这两个物理量是具有相同的概念。（错）
12. 发光方式主要有电致发光，光致发光，化学发光和热发光。（对）
13. 发光强度的单位是坎德拉（cd ）,其定义为：在给定方向上能发射Hz 12
10540 的单色
辐射源，在此方向上的辐强度为（1/683）W/sr ，其发光强度定义为1cd 。（对）
14. 在对具有一定量度和颜色的非黑体辐射体的温度标测中，亮温度与实际温度的偏差最
小，色温度次之，辐射温度与实际温度的偏差最大。（错）
15. 波长长于本征吸收的光波长波限的入射辐射能使器件产生本征吸收，改变本征半导体的
导电特性。（错）
16. 杂志吸收的长波限总要长于本征吸收的长波限。（对）
17. 可以引起光电效应的光吸收包括本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶
格吸收。（错）
18. 在弱辐射作用的情况下，半导体的光电导效应与入射辐射通量的关系是线性的。（对）
19. 光生伏特效应能将光能转换成电能。（对）
20. 外光电效应是半导体光电器件、真空光电倍增管、摄像管、变像管和像增强器的核心技
术。（错）
第二部分 常用光辐射源 自测题
一、多项选择题
1.常用的激光器有（ACDE ）
A. 气体激光器
B.液体激光器
C.固体激光器
D.染料激光器 E 半导体激光器
2.按发光机理分类，常用光源有（ABCD ）
A. 发光二极管
B.激光器
C.气体放电
D.热辐射 E 太阳
二、单项选择题
1.低压汞灯光谱为（A ）。
A. 线状光谱
B.带状光谱
C.连续光谱
D.混合光谱
2.高压钠灯光谱为（B ）。
A. 线状光谱
B.带状光谱
C.连续光谱
D.混合光谱
3. 高压钠灯光谱为（B ）。
A. 线状光谱
B.带状光谱
C.连续光谱
D.混合光谱
4.白炽灯光谱为（ C ）
A. 线状光谱
B.带状光谱
C.连续光谱
D.混合光谱
5. 荧光灯光谱为（ D ）
A. 线状光谱
B.带状光谱
C.连续光谱
D.混合光谱
6.某光源的发光效率为90~100lm/W ，该光源可能是（ C ）
A. 普通荧光灯
B.高压汞灯
C.高压钠灯
D.卤钨灯
7.连续波半导体激光器输出功率约为（ B ）
A. 小于1mW
B.几毫瓦到数百毫瓦
C.几瓦
D.几百瓦
8. 黑体是指（ B ）
A.反射为1
B.吸收为1
C.黑色的物质
D.不发射电磁波
三、判断题
1.发光效率是光源发射的光通量与所需的电功率之比。（对）
2.GaAs的开启电压约为1V。（对）
3.物体温度升高时，辐射峰值波长向长波方向移动。（错）
4.氮化物蓝或紫LED的管芯中加上三基色荧光粉可激发出白光，成为白光LED。（对）
5.超高亮度LED是指辐射功率高，法向发光强度在1000mcd以上的LED，光效可以达到
50~100lm/W。（对）
6.发光二极管辐射光的峰值波长与材料的禁带宽度Eg无关。（错）
7.LED发出的光是基于受激辐射，发出的是相干光。（错）
8.普通钨丝灯的发光效率约为8~18lm/W。（对）
9.LED的寿命通常小于106小时。（错）
10.通常利用半导体激光器（LD）和发光二极管伏安特性和响应时间特性对光源进行直接调
制。（对）
第三部分光电导探测器自测题
一、多项选择题
1.下列光电导器件中那些属于本证光电导器件（ BCDE）
A．锗掺汞 B.硫化镉 C.硫化铅 D.锑化汞 E 碲镉汞
2.光电导器件的噪声主要有（ ABC ）
A．热噪声 f噪声 C.产生与复合噪声 D.散粒噪声
二、单项选择题
1.光电导的单位（ B ）
A.欧姆
B.西门子
C.流明 D 勒克斯
2.氮化镓光电导器件的光谱响应范围为（ A ）
~365nm ~700nm ~1100nm D 1~7um
3.硫化镉光电导器件的光谱响应范围为（ B ）
~365nm ~700nm ~1100nm D 1~7um
4.常温硫化铅光电导器件的光谱响应范围为（ D ）
~365nm ~700nm ~1100nm D ~3um
5. 常温碲化铟光电导器件的光谱响应范围为（ C ）
~365nm ~700nm ~ D ~3um
6.设某光敏电阻在100lx 光照下的阻值为2Ωk ，且已知它在90~120lx 范围内的9.0=γ。则该光敏电阻在110lx 光照下的阻值为（C ）。
A ．Ω
B ．Ω C. Ω Ω 假设某只CdS 光敏电阻的最大功耗是30mW ，光电导灵敏度lx S S g /105.06-?=，暗电导00=g 。当CdS 光敏电阻上的偏置电压为20V 是的极限照度为（D ）。
A. 150lx D. 150lx 和22500lx
8.光电导探测器的特性受工作温度影响（B ）。
A.很小
B.很大
C.不受影响
D.不可预知
三、判断题
1.由于电子的迁移率比空穴大，因此通常用P 型材料制成光电导器件。（错）
2.本征光电导器件的长波限可以达到130um 。（错）
3.弱辐射情况下，本征光电导与入射辐射通量成正比。（对）
4.材料确定后，光敏电阻的光照指数是一个常数。（错）
5.前历效应是指光电导探测器的时间特性与工作前历史有关的一种现象。（对）
6.光电导器件的时间响应都较小，适合于探测窄脉冲光信号。（错）
7.当光电导器件接收交变调制光时，随调制光频率的增加，其输出会减小。（对）
8.光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动。（错）
9光敏电阻光敏面做成蛇形状，有利于提高灵敏度。（对）
10.光敏电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。（错）
11. 光电导器件在方波辐射的作用下，其上升时间大于小将时间。（错 ）
12. 在测量某光电导器件的γ值时，背景光照越强，其γ值越小。（对 ）
13. 光敏电阻在恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。（错 ）
14. 光敏电阻的阻值与环境温度有关，温度升高光敏电阻的阻值也随之升高。（对）
15. 光敏电阻的前例效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合而需要很长的
时间，而且，随着复合的进行，光生电子与空穴的浓度与复合机率不断减小，使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述。（ 错）
第四部分 光伏探测器自测题
一、多项选择题
1.光伏探测器的响应时间主要由（ ABC ）因素决定
A.光生载流子扩散到结区的时间
B.光生载流子的漂移时间
C.结电容和负载电阻决定的时间常数
2.光伏器件的噪声主要有（ AD ）
A ．热噪声 f 噪声 C.产生与复合噪声 D.散粒噪声
3.光伏探测器的光电特性主要与（ ABCD ）有关
A．材料 B.光照范围 C.负载大小 D.外加电压
4.光伏探测器在正常使用时，常用的偏置方式有（ ABC ）
A．自偏置 B.零偏置 C.反向偏置 D.正向偏置 E.恒压偏置
二、单项选择题
1.若要检测脉宽为10-7s的光脉冲，应选用（ A ）为光电变换器件。
型光电二极管型光电三极管结型光电二极管 D.硅光电池
2. 用光电法测量某高速转轴的转速时，最好选用（ D ）为光电接收器件。
光敏电阻硅光电池型光电三极管
3.硅光电池在（ D ）偏置时，其光电流与入射辐射量有良好的线性关系，且动态范围较大。
A.恒流
B.自偏置
C.零伏偏置
D.反向偏置
4.硅光电池在（ B ）情况下有最大的输出功率。
A.开路
B.自偏置
C.零伏偏置
D.反向偏置
5. 通常光伏探测器的扩散时间为（ A ）
A．10-9s
6.通常光伏探测器的漂移时间为（ C ）
A．10-9s
7.硅光电池的最高截止频率通常为（ B ）
A．几千赫兹 B.几万赫兹 C.几十万赫兹 D.几百万赫兹
8.硅光电池的受光面的输出多做成梳齿状或E字形电极，其目的是（B ）。
A．增大内电阻 B.减小内电阻 C. 简化制作工艺 D.约定俗成
9.硅光电三极管偏置电压为零，现在逐渐增强其光照度，则此时光电三极管集电极电流的变化为（D）。
A电流不断增大 B.电流逐渐减小
C.电流逐渐增大，到一定程度后趋于稳定 D电流大小始终为零
10.为了提高光电二极管短波段波长的光谱响应，下面可以采取的措施是（D）。
A.增强短波波长光谱的光照强度
B.增强长波波长光谱的光照强度
C.增加PN节厚度
D.减薄PN节厚度
11.用光电法测量某高速转轴（15000r/min）的转速时，最好选用（D ）为光电接收器件。
光敏电阻硅光电池型光电三极管
10 的光脉冲，应选用（A ）为光电变换器件。
12.若要检测脉宽为s7
型光电二极管型光电三极管
CR硅光电池
结型光电二极管11
13.硅光电池在（D）偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
A.恒流
B.自偏置
C.零伏偏置
D.反向偏置
14.硅光电池在（B）情况下有最大的电流输出。
A.开路
B.自偏置
C.零伏偏置
D.反向偏置
15．光伏器件的自偏置电路主要用于（ B ）器件
A.光电三极管
B.光电池位置传感器 D.象探测器
16.下列光电器件中可以作为继电器的是（ B ）
A.色敏器件
B.光耦合器 D.象探测器
17.下列光电器件中可以精确测量位置的是（ C ）
A.色敏器件
B.光耦合器 D.象探测器
三、判断题
1.光伏探测器的暗电流是一个确定的常数。（错）
2.光伏器件外加反向偏压时，暗电流随反向偏压的增加有所增大，最后趋近于反向饱和电流。（对）
3.自偏压是指光伏探测器的输出电流流过外电路负载电阻产生的压降就是他自身的正向偏压。（对）
4.光电池的主要用途为太阳能光电池和测量光电池。（对）
5.雪崩光电二极管的最佳工作点在接近雪崩击穿点附近。（对）
6.硅光电池需要加偏压才能把光能转换成电能。（错）
7.光电池通常工作在自偏置状态，用作弱光信号的线性测量或强光信号的存在探测。（对）
8.光伏效应对光的吸收主要为非本征吸收。（错）
9.用双结光电二极管作颜色测量时，可以测出其中两个硅光电二极管的短路电流比的对数值与入射光波长的关系。（对）
是利用位置离子注入技术制成的一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光电器件。（对）
第五部分光电子发射探测器
一、多项选择题
1.下面选项中属于光电倍增管产生暗电流的原因有( ABCD )。
A．欧姆漏电 B.热发射 C.残余气体放电 D场致发射
2.光电倍增管的短波限和长波限的决定因素有（BC）
A.光电阳极材料
B.光电阴极材料
C.窗口材料
D.倍增级材料
3.常规光电阴极材料有（ABCD）
A.银氧铯
B.单碱锑化物
C.多碱锑化物
D.碲化铯 E 负电子亲和势
4.光电倍增管的时间特性主要有（ ABC ）参数
A.响应时间
B.渡越时间
C.渡越时间分散
D.扩散时间
5.下列信号中，可以使用光电倍增管进行探测的有（AD）。
A.微弱可见光信号
B.强紫外光信号
C.正午太阳光信号
D.快速脉冲弱光信号
6.下列选项中，符合光电倍增管电子光学系统作用的选项有（AB ）。
A.将光电阴极发射的光电子尽可能多的汇聚到第一倍增级
B.使光电阴极发射的光电子到达第一倍增级的渡越时间零散最小
C.使达到第一倍增级的光电子能多于光电阴极的发射光电子量
D.使进入光电倍增管的光子数增加
二、单项选择题
1.光电子发射探测器是基于（B ）的光电探测器。
A ．内光电效应 B. 外光电效应 C.光生伏特效应 D.光热效应
2.已知某光电倍增关的阳极灵敏度为100A/lm ，阴极灵敏度为2μA/lm ，要求阳极输出电流限制在100μA 范围内，则允许的最大入射光通量为（A ）。
A. lm 610-
B. lm 6105-?
C. lm 710-
D. lm 7105-?
3.真空光电器件的响应速度可以达到（C ）量级。
4.在光电倍增管中，吸收光子能量发射光电子的部件是（B ）。 A. 光入射窗
B. 光电阴极
C.光电倍增级
D. 光电阳极 5.在较强辐射作用下倍增管灵敏度下降的现象称为（D ）。 A.失效
B.衰老
C.失误
D.疲劳
三、判断题
1.负电子亲和势光电阴极是真空能级在导带之下，从而使有效的电子亲和势为负值。（对） 材料的量子效率比常规光电子阴极材料高很多。（对）
3.光电倍增极在使用过程中队入射光没有特殊要求。（错）
4.测量阳极灵敏度时，入射到阴极上的光通量大约在10-5~10-2lm 。（错）
5.光电倍增管分压电阻通常要求流过电阻链的电流比阳极最大电流大10倍以上。（对）
6.光电倍增管的电流增益通常不超过105。（错）
7.光电倍增管增益定义为阳极电流与阴极电流之比，或阳极灵敏度与阴极灵敏度之比。（对）
8.光电倍增管的倍增极通常是大于12。(错)
9.光电倍增管的噪声主要是散粒噪声。（对）
10.光电倍增管分压电阻链上的电流值通常要比阳极最大平均电流大10倍以上。（对）
第六部分 热探测器
一、多项选择题
1.常用的热辐射探测器主要有( ABC )。
A．热电偶 B.测辐射热计 C.热释电探测器 D红外焦平面阵列
2.光电倍增管的短波限和长波限的决定因素有（BC）
A.光电阳极材料
B.光电阴极材料
C.窗口材料
D.倍增级材料
3.常规光电阴极材料有（ABCD）
A.银氧铯
B.单碱锑化物
C.多碱锑化物
D.碲化铯 E 负电子亲和势
4.光电倍增管的时间特性主要有（ ABC ）参数
A.响应时间
B.渡越时间
C.渡越时间分散
D.扩散时间
二、单项选择题
三、判断题
1.光热效应是指探测器将吸收的光能转换为热能，温度升高，使探测器某些物理性质发生变化。（对）
第七部分光电成像器件
一、多项选择题
1.直视型光电器件由几部分组成（ABCD ）
A．图像转换 B.增强 C.显示 D高真空管壳 E 阳极
2.像管由以下几部分组成（ ACD ）
A．光电阴极 B.光电阳极 C.电子透镜 D荧光屏 E 倍增级
3．电荷耦合器件的几个工作过程分为（ABCD ）
A．电荷包的产生 B.电荷包耦合 C.电荷包存储 D电荷包检测 E MOS电容器
的基本单元由以下几部分组成（ ABC ）
A．金属 B.氧化物 C.半导体 D光电阴极 E 光电阳极
5.二相线阵CCD正常工作所需要的工作脉冲有（ABC ）
A．驱动脉冲 B.复位脉冲 C.转移脉冲 D行选通脉冲 E 列选通脉冲
6.光电摄像器件应具有的基本功能有（ABC ）
A．光电变换 B.光电信号存储 C.扫描输出 D光电二极管 E MOS电容
二、单项选择题
1.对于P-20荧光屏，通常情况下1个20keV的光电子可以产生（ A ）多个光子。
A．1000
三、判断题
1.摄像型光电成像是一种可以直接输出图像的器件。（错）
2.光谱匹配是指像管的光谱响应范围内，光源与光电阴极、光电阴极与荧光屏以及荧光屏与人眼视觉函数之间的光谱分配匹配。（对）
3.固体摄像器件的光电信号的读取与输出不是借助外界的扫描机构，而是依靠自身内部的驱动脉冲来完成。（对）
4.二相线阵CCD两路驱动脉冲的相位差是120度。（错）
5.像管可以分为变像管和图像增强管。（对）
6.级联式图像增强管的亮度增益可达105。（对）
《典型光电成像器件电路设计》
《典型光电成像器件电路设计》 课程编号： 课程名称：典型光电成像器件电路设计——高压、选通电源设计 学分：1学时：1周 选修课程：模拟电子技术，电路原理 一、目的与任务 本课程目的是针对微光检测技术中常用的距离选通技术，设计适合像管供电的高压电源和带距离选通功能的电源，帮助测控技术与仪器、电子科学与技术（光电子方向）的学生掌握光电成像技术中供电电源的设计方法。 二、教学内容及学时分配 1．设计要求，高压电源和选通电源原理讲解（1天） 2．电源参数选择与仿真分析（1天） 3．硬件电路调试（2天） 4．实验结果验收（1天） 三、考核与成绩评定 考核：在1周的实验课中用1天时间进行2人一组的考核验收。 成绩根据3方面情况最终评定： 1.学生的实验操作情况 2.学生的实验报告完成情况 3.学生的实验出勤情况 成绩评定按百分制，验收考核占总成绩的40%，平时表现、实验报告占总成绩的40%，创新性占20%，60分为及格。 四、大纲说明 1.本大纲是根据我校电子科学与技术（光电子）、光电信息科学与工程、光电信息工程专业培养计划及其知识结构要求，并适当考虑专业特色而制定的。 2.在保证基本教学要求的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。 3.本大纲适合光电类相关专业。 五、教材、参考书 选用教材：江月松.光电技术与实验[M].北京：北京理工大学出版社，2000.
参考书： [1]胡士凌，孔得人.光电电子技术[M].北京:北京理工大学出版社，1996. [2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第三版）[M].北京:高等教育出版社出版社，2001. [3]白廷柱，金伟其.光电成像原理与技术[M].北京：北京理工大学出版社，2006. 编写教师：高昆 责任教授签字： 教学院长签字：
光电材料与器件实验指导书
《光电材料与器件》实验指导书 何宁编 桂林电子科技大学信息与通信学院 2008年12月
实验一光电池及LED光源特性测试 一．实验目的 1 理解光电池的光电转换机理及主要特性参数。 2 理解LED光源的电光转换机理、驱动方式及主要特性参数。 3 掌握两种器件的应用及参数的测试方法。 二．实验内容 1 测量光电池的开路电压、短路电流和伏安特性。 2 测量LED光源的驱动特性及电光转换效率。 三．实验原理 光电池是由一个面积较大的PN结构成，它是一种直接将光能转换成电能的光电器件，这种器件是利用光生伏特效应，当光线照射到P-N结上时，就会在P-N结两端出现电动势（P区为正；N区为负），若负载接入PN结两端，光电池就有功率输出。光电池对不同的波长的光反映的灵敏度是不同的，按制作材料不同可分为硅光电池和硒光电池，光谱特性如图1所示。 图1 光谱特性图2 光电特性 图1中硅光电池的光谱响应范围是波长4000?——12000?，在波长为8000?时达到峰值，而硒光电池的峰值出现在5000 ?左右，波长的范围是3800——7500?，1埃=0.1nm。 图2中硅光电池的开路电压与光照是一种非线性关系，当光照强度在200勒克斯时就趋向饱和。而短路电流在很大的范围内与光照成线型关系，因此使用光电池作为测量元件使用时，应该把它当成电流源的形式来研究，因为短路电流与光强是线性的，处理起来比较方便，而不要当成电压源使用。需要说明的是这里说的短路电流与开路电压与平时意义上不同，它是指外负载电阻相对与内阻非常小时候的电流值，以及外负载很大时的端电压。实验时外负载电阻<15Ω时，就认为是短路电流，而>5.0K时，就认为是开路电压。经实验证明外负载越小线性度越好。 不同颜色的光有不同的波长，因此光电池的光照频率也不同，光电池的频率特性是指输出电流随调制光的频率变化的关系，图3分别表示硅光电池与硒光电池的频率响应曲线，可见硅光电池有较好的频率特性，而硒光电池则较差。太阳能辐射能量主要集中在1.3-32um的波长范围，表面温度近6000K的太阳能辐射出的能量95%以上的部分分布在波长小于2um的光谱范围。而对于温度为几百K的物体其辐
光电技术与实验
《光电技术》课程是光电信息科学与工程类专业(包括光信息科学与技术、电子信息科学与技术、电子科学与技术、信息工程、测控技术与仪器、光电信息工程和应用物理学)的专业基础必修课。是一门以光电子学为基础，将光学技术、现代微电子技术、精密机械及计算机技术紧密结合，成为获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。对培养光电信息科学与工程类人才的基本工程技术能力非常重要。 它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，使视觉的长波延伸到亚毫米波，短波延伸紫外、X射线、射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级记录超快现象的变化过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。光电技术迅速发展，半导体激光器、上千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光电二级管及液晶显示等在工业与民用领域随处可见，热成像技术也已广泛应用于军事和工业领域。光电技术不断渗透到国民经济的各个方面，成为信息社会的支撑技术之一。该课程以基本物理理论为基础，讲解光电器件的工作原理及特性，使学生掌握应用这些光电器件的方法。在光电变换与信号处理中，以光电器件的应用为主导，课堂讲解与辅助作业相结合的形式，引导学生应用光电器件来解决光电变换与信号处理问题，使学生能够把握光电技术的总体框架，有兴趣、有信心地投入到创新活动实践中，培养学生独立思考的习惯和解决实际工程问题的能力。 在教育部高等学校光电信息科学与工程类专业指导性专业规范中，《光电技术与实验》是该类专业的专业基础必修课。因此，我校光信息科学与技术、电子信息科学与技术及电子科学与技术等专业自2000年起开设了《光电技术》课程并延续至今。我院的光信息科学与技术、电子信息科学与技术两个专业都开设了光电技术课程，内容主要是光电器件和红外，但在理论深度和范围上有所区别，光信息科学与技术专业由于开设了光学、半导体光电子学等课程，有良好的基础，因为课程的理论深度更深，涉及的光电技术领域也更广。此外，对于光信科和电信科两个专业，讲授内容方面各有侧重，对光信息专业，在光电器件方面讲授的内容多一些。 为适应新世纪人才培养，2004年学校对本科教学计划进行了较大的调整，为了适应新的改革形势，保证教学质量，我院将光电信息科学类课程整合作为一个重要教研项目进行立项研究，这次调整强调了光电技术课程的重要性，在“厚基础、宽口径”的培养战略指导下，搭建起以光电技术为核心的光信息平台，作为光信息科学与技术专业的专业必修课。光电技术课程理论课学时调整到40学时，实验部分单独设课，加强到24学时，强化了综合实验的内容，强调基本技能训练和学生综合能力的培养，并使学生的创新意识和动手能力得到训练和加强。同时为适应课程的改革需要，光电技术课程组自编了《光电信息技术实验》和《光电技术》部分讲义，实验教材中突出了与信息学科相关的光电技术知识以及光电器件在信息技术中的应用知识。目前光电信息技术实验作为开放性实验面向全校供相关专业选修。 近10年来，伴随着专业建设和发展，光电技术课程已发展成为拥有一支素质良好、勇于创新的教师队伍，先进的教学体系、教学方法和教学手段的重要基础课程，光电技术课程建设和发展将为培养面向二十一世纪的新型复合型人才做出更大的贡献。
《光电子技术实验》指导书
《光电子技术实验》指导书 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院 2010年12月 实验规则及注意事项 由于本实验课所用设备属于高技术实验系统，许多组件价格昂贵，易于损坏，所以实验者在做实验前应该充分复习实验大纲上的内容，实验者在做实验时应注意以下几点事项： 1．操作光纤时应注意不能用力拉扯光纤，不能随意弯曲光纤。实验时不要用手碰动与实验无关的光纤部分。 2．实验调节电流时注意不要使工作电流超过限额。电流过大有可能损坏光源和光探测器以及其它有源器件。 3．不能直视光纤、激光器出射的光束！ 4．调节光学微调架时要小心、轻力，严禁强力搬拧光学微调架。 目录 实验1：光源与光纤耦合调整及光纤损耗特性测量实验 (4) 实验2：光纤温度传感系统特性实验 (8) 实验一.光源与光纤耦合调整及光纤损耗特性测量实验 一．实验目的 （1）了解提高光源与光纤耦合效率的原理及方法。重点掌握光路调整及光纤处理的基本方法。
（2） 了解光纤损耗的定义，掌握光纤衰减的测试方法。 二． 实验原理 1． 光源与光纤耦合调整实验原理 （1） 直接耦合：这种方法将光纤的端面直接靠近光源的发光面，为了保证耦合 的效率，光纤的端面必须经过特殊处理，而且光纤端面与光源发光面的距离要尽可能的近。光源的发光面不应该大于纤芯的横截面面积，这是为了避免较大的耦合损耗。通常带尾纤的光源都使用这种耦合方式。这种耦合方法对光源耦合封装工艺技术要求较高。 （2） 使用透镜耦合：具体方法描述如下——将光源发出的光通过透镜聚焦到光 纤的纤芯上，可以使光源与光纤的耦合效率提高。具体原理见图1。 五维调节架五维调节架 图1.透镜耦合 （3） 利用五维调节架对光纤入端及出端进行位置调整，使输出功率达到最大。 （4） 耦合效率的计算（适合所有的耦合方法）： 2 1P P ≡η 其中P 1为输出功率，P 2为输入功率。 2． 光纤损耗特性测量实验 光纤衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，它取决于光纤的工作波长类型和长度，并受测量条件的影响。
光电显示技术实验讲义
实验一有机发光器件（OLED）参数测量 一、实验目的： 1.了解有机发光显示器件的工作原理及相关特性； 2.掌握OLED性能参数的测量方法； 二、实验原理简介： 1979年，柯达公司华裔科学家邓青云（Dr. C. W. Tang）博士发现黑暗中的有机蓄电池在发光，对有机发光器件的研究由此开始，邓博士被誉为OLED之父。 OLED (Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器）是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。 图1：OLED结构示意图 与LCD相比，OLED具有主动发光，无视角问题，重量轻，厚度小，高亮度，高发光效率，发光材料丰富，易实现彩色显示，响应速度快，动态画面质量高，使用温度范围广，可实现柔软显示，工艺简单，成本低，抗震能力强等一系列的优点。 如果一个有机层用两个不同的有机层来代替，就可以取得更好的效果：当正极的边界层供应载流子时，负极一侧非常适合输送电子，载流子在两个有机层中间通过时，会受到阻隔，直至会出现反方向运动的载流子，这样，效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后，产生细小的亮点，就能发光。如果有三个有机层，分别用于输送电子、输送载流子和发光，效率就会更高。
为提高电子的注入效率，OLED阴极材料的功函数需尽可能的低，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。可以使用Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等单层金属阴极，也可以将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成合金阴极。如Mg: Ag（10: 1），Li:Al (0.6%Li)，功函数分别为3.7eV和3.2eV，合金阴极可以提高器件的量子效率和稳定性，同时能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。此外还有层状阴极和掺杂复合型电极。层状阴极由一层极薄的绝缘材料如LiF, Li2O，MgO，Al2O3等和外面一层较厚的Al组成，其电子注入性能较纯Al电极高，可得到更高的发光效率和更好的I-V特性曲线。掺杂复合型电极将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间，可大大改善器件性能，其典型器件是ITO/NPD/AlQ/AlQ（Li）/Al，最大亮度可达30000Cd/m2，如无掺Li层器件，亮度为3400Cd/m2。 为提高空穴的注入效率，要求阳极的功函数尽可能高。作为显示器件还要求阳极透明，一般采用的有Au、透明导电聚合物（如聚苯胺）和ITO导电玻璃，常用ITO玻璃。 载流子输送层主要是空穴输送材料（HTM）和电子输运材料(ETM)。空穴输送材料（HTM）需要有高的热稳定性，与阳极形成小的势垒，能真空蒸镀形成无针孔薄膜。最常用的HTM均为芳香多胺类化合物，主要是三芳胺衍生物。TPD：N，N′-双（3-甲基苯基）-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺NPD: N，N′-双（1-奈基）-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺。电子输运材料(ETM)要求有适当的电子输运能力，有好的成膜性和稳定性。ETM一般采用具有大的共扼平面的芳香族化合物如8-羟基喹啉铝（AlQ），1，2，4一三唑衍生物（1，2， 4-Triazoles，TAZ）,PBD，Beq2，DPVBi等，它们同时又是好的发光材料。 OLED的发光材料应满足下列条件： 1）高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布400-700nm可见光区域。 2）良好的半导体特性，即具有高的导电率，能传导电子或空穴或两者兼有。 3）好的成膜性，在几十纳米的薄层中不产生针孔。 4）良好的热稳定性。 按化合物的分子结构，有机发光材料一般分为两大类： 1) 高分子聚合物，分子量10000-100000，通常是导电共轭聚合物或半导体共轭聚合物，可用旋涂方法成膜，制作简单，成本低，但其纯度不易提高，在耐久性，亮度和颜色方面比小分子有机化合物差。 2) 小分子有机化合物，分子量为500-2000，能用真空蒸镀方法成膜，按分子结构又分为两类：有机小分子化合物和配合物。 有机小分子发光材料主要为有机染料，具有化学修饰性强，选择范围广，易于提纯，量子效率高，可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色发射峰等优点，但大多数有机染料在固态时存在浓度淬灭等问题，导致发射峰变宽或红移，所以一般将它们以低浓度方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中，主体材料通常与ETM和HTM层采用相同的材料。掺杂的有机染料，应满足以下条件： a. 具有高的荧光量子效率 b. 染料的吸收光谱与主体的发射光谱有好的重叠，即主体与染料能量适配，从主体到染料能有效地能量传递； c. 红绿兰色的发射峰尽可能窄，以获得好的色纯；
光电探测实验报告
光电探测技术 实验报告 班级：10050341 学号：05 姓名：解娴
实验一光敏电阻特性实验 一、实验目的 1.了解一些常见的光敏电阻的器件的类型； 2.了解光敏电阻的基本特性； 3.测量不同偏置电压下的光敏电阻的电压与电流，并作出V/A曲线。 二、实验原理 伏安特性显示出光敏电阻与外光电效应光电元件间的基本差别。这种差别是当增加电压时，光敏电阻的光电流没有饱和现象，因此，它的灵敏度正比于外加电压。 光敏电阻与外光电效应光电元件不同，具有非线性的光照特性。各种光敏电阻的非线性程度都是各不相同的。 大多数场合证明，各种光敏电阻均存在着分析关系。这一关系为 式中，K为比例系数；是永远小于1的分数。 光电流的增长落后于光通量的增长，即当光通量增加时，光敏电阻的积分灵敏度下降。 这样的光照特性，使得解算许多要求光电流与光强间必需保持正比关系的问题时不能利用光敏电阻。 光照的非线性特性并不是一切光敏半导体都必有的。目前已有就像真空光电管—样，它的光电流随光通量线性增大的光敏电阻的实验室试样。光敏电阻的积分灵敏度非常大，最近研究出的硒—鎘光敏电阻达到12A／lm，这比普通锑、铯真空光电管的灵敏度高120，000倍。
三、实验步骤 1、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图1接线，电源可从+2V～+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮。则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 2、伏安特性 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系即为伏安特性。按照图1接线，分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V时的光电流，并尝试高照度光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果 填入表格并做出V/I曲线。 图1光敏电阻的测量电路 偏压2V4V6V8V10V12V 光电阻I 四、实验数据 实验数据记录如下： 光电流： E/V246810 U/V0.090.210.320.430.56 I/uA1427.54255.270.5 暗电流：0.5uA 实验数据处理：
最新光电显示技术实验讲义
光电显示技术实验讲 义
实验一有机发光器件（OLED）参数测量 一、实验目的： 1.了解有机发光显示器件的工作原理及相关特性； 2.掌握OLED性能参数的测量方法； 二、实验原理简介： 1979年，柯达公司华裔科学家邓青云（Dr. C. W. Tang）博士发现黑暗中的有机蓄电池在发光，对有机发光器件的研究由此开始，邓博士被誉为OLED之父。 OLED (Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器）是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。
图1：OLED结构示意图 与LCD相比，OLED具有主动发光，无视角问题，重量轻，厚度小，高亮度，高发光效率，发光材料丰富，易实现彩色显示，响应速度快，动态画面质量高，使用温度范围广，可实现柔软显示，工艺简单，成本低，抗震能力强等一系列的优点。 如果一个有机层用两个不同的有机层来代替，就可以取得更好的效果：当正极的边界层供应载流子时，负极一侧非常适合输送电子，载流子在两个有机层中间通过时，会受到阻隔，直至会出现反方向运动的载流子，这样，效率就明显提高了。很薄的边界层重新结合后，产生细小的亮点，就能发光。如果有三个有机层，分别用于输送电子、输送载流子和发光，效率就会更高。 为提高电子的注入效率，OLED阴极材料的功函数需尽可能的低，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。可以使用Ag 、Al 、Li 、Mg 、Ca 、In等单层金属阴极，也可以将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成合金阴极。如Mg: Ag（10: 1），Li:Al (0.6%Li)，功函数分别
光电效应的应用
University 《近代物理实验》课程论文 光电效应的应用 学院： 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 二〇一四年五月
光电效应的应用 1887年赫兹在做电磁波的发射与接收实验中，他发现当紫外光照射到接收电极的负极时，接收电极间更易于产生放电，即光生电。1900年普朗克在研究黑体辐射问题时，将能量不连续观点应用于光辐射，提出了“光量子”假说，从而给予了光电效应正确的理论解释。1905年爱因斯坦应用并发展了普朗克的量子理论，首次提出了“光量子”的概念，并成功地解释了光电效应的全部实验结果。密立根经过十年左右艰苦的实验研究，于1916年发表论文证实了爱因斯坦方程的正确性，并精确地测定了普朗克常数。 光电效应实验和光量子理论在物理学的发展史中具有重大而深远的意义。如今光电效应已经广泛地应用于现代科技及生产领域，利用光电效应制成的光电器件（如光电管、光电池、光电倍增管等）已广泛用于光电检测、光电控制、电视录像、信息采集和处理等多项现代技术中。 1.光控制电器 在工业制造上，大部分光电控制的设备都要用到光控制电器。它包括电磁继电器、光电管、放大电路和电源等部件。如下图所示，当有光照在光电管K上时，便产生了电流，经过放大器后，使电磁铁M磁化，从而把衔铁N吸住。而当K上没光照射时，光电管电路就没有了电流，这时M和N便会自动离开。在实际的应用中，为了使射出的光线是一束平行光，我们把光源装在平行光管内，这样的平行光管在工程上称为发射头。光电管（多数情况下是用光敏二极管）也装在一个光管内（管末端装有聚光透镜），这种管在工程上称为接受头。 利用光电管制成的光控制电器，可以用于自动控制，如自动计数、自动报警、自动跟踪等等。如记录生产线上的产品件数。我们把产品放在传送带上，跟着传送带一起运动。在传送带的两则分别装上发射头和接收头。发射头所发射的平行光正好射入接收头。这时从发射头发出的光线射入接收头时，电路中所产生的电流，经过放大器放大，使电磁铁M磁化，吸引衔铁N，这时计数器的齿轮被卡住，计数器不发生动作。每逢产品把光线挡住的时候，电路中的电流就会消失，电磁铁自动放开衔铁，使计数器的齿轮转过一齿。这样，计数就自 动地把产品的数目记录下来。]1[ 2.光电倍增管在电视图像中应用
光电综合实验
光电综合实验
课程名称及性质：光电技术综合实验必修课 英文名称：Comprehensive Optical Experiment 课程编号：110129 课程类别：实践教学环节 课程总学时：56 实验学时：56 开设学期：5、6、7 面向专业：电子科学与技术 一、课程的目的与任务 按照专业教学计划，本课程是在大学物理实验的基础上，按循序渐近的原则，学习并掌握光电技术实验的原理，基础仪器设备（包括基本光学仪器、光电子学仪器、光电转换仪器等）组成，它们的调整技术及使用方法，通过实验对光电技术基本的常用元器件（包括各种形式光源、光电探测器件、光学调制解调器件等）的特性及使用规范有初步的了解。选择一些设计性和工程应用性较强的（电路设计、纤维光学）实验，培养学生在光电技术方面的科学实验能力，提高学生的动手能力和科学研究能力。 二、实验教学的基本要求 第一阶段：要求了解掌握典型光学基础实验，重点掌握基本光学（物理光学、近代光学等）仪器的使用，（实验序号1-4），共16学时。 第二阶段：实验重点在光电探测技术与光电探测器性能测量实验方面，（实验序号5-15）选择24学时。 第三阶段：为提高学生的独立实验技能和解决实际问题的能力，选择一些有一定应用背景的光电类设计性实验（实验序号16-31）选择16学时。 三、实验项目、内容及学时分配 序实验项目提要学时分实验实验
号配类型地点 1 绪论及单色仪实验实验注意事项、安排与要求；通过 实验了解单色仪原理，利用单色仪 测量汞灯光源各个谱线的波长 4 验证 光电技术 综合实验 室 2 Michelson干涉的调节与 使用利用Michelson干涉仪测汞灯光 源绿光波长，了解双光束干涉的 特点 4 验证 光电技术 综合实验 室 3 声光效应实验调节并观察声光衍射实验曲线， 利用声光效应测定声光介质中超 声波速度。 4 验证 4 F—P干涉实验用F—P干涉仪测汞灯绿光波长， 观察钠灯双线F—P干涉花样，了 解多光束干涉的特点。 4 验证 5 可见光分光光度计实验分光光度计测液体的吸收特性 4 验证 6 电光效应电光调制 4 验证7 光电倍增管静态和时间 特性的测试 测试光电倍增管静态和时间特性 4 验证8 发光管(LED)的发射光谱 测量 测量发光二极管的发射光谱 4 验证 9 光导管光谱响应测量光导管光谱响应测量 4 验证 10 半导体泵浦激光实验半导体泵浦激光原理 4 验证 11 黑体测量实验黑体辐射测量 4 综合 12 单光子计数实验单光子计数测量实验 4 验证 13 多功能激光椭园偏振仪 实验 激光椭园偏振测量 4 验证 14 自动数显旋光仪实验旋光度测量 4 验证 15 硅光电池光谱特性测量硅光电池相对光谱响应的测量 4 验证 16 温度传感器及测量电路 设计 温度传感器元件应用8 设计
光电技术实验
光电技术实验实验报告
目录 一、光源与光辐射度参数的测量（必做） (3) 二、PWM调光控实验 (5) 三、LED色温控制实验 (8) 四、光敏电阻伏安特性实验 (11) 五、线阵CCD驱动电路及特性测试（必做） (13) 六、相关器的研究及其主要参数的测量（必做） (15) 七、多点信号平均器（必做） (19) 八、考试内容 (23)
实验一 光源与光度辐射度参数的测量 一、实验目的 1.熟悉进行光电实验过程中所用数字仪表使用方法 2.了解LED 发光二极管 3.研究影响LED 光照度的参数 二、实验仪器 光电综合实验平台主机系统 1 台、发白光的 LED 平行光源（远心照明光源）及其夹持装置各 1 个 三、实验原理 (1)LED 发光原理：LED 发光二极管为 PN 结在正向偏置下发光的特性。有些材料构成的 PN 结在正向电场的作用下，电子与空穴在扩散过程中要产生复合。复合过程中电子从高能级的“导带”跌落至低能级的“价带”， 电子在跌落过程中若以辐射的形式释放出多余的能量，则将产生发光或发辐射的现象。并且，可以通过控制电流来控制（或调整）发光二极管的亮度，即可以通过改变发光管的电流改变投射到探测器表面上的照度，这就是 LED 光源具有的易调整性。 (2)光度参数与辐射度参数：光源发出的光或物体反射光的能量计算通常是用“通量”、“强度”、“出射度”和“亮度”等参数，而对于探测器而言，常用“照度”参数。辐照度或光照度均为单位探测器表面所接收的辐射通量或光通量。即 )/(2m W S e Ee φ= 或 )(lx S v Ev φ= 式中S 为探测器面积。 (3)点光源照度与发光强度的关系：各向同性的点光源发出的光所产生的照度与发光强度 I v 成正比，与方向角的余弦（COS φ）成正比，与距离光源的距离平方(l^2)成反比，即 )(cos 2 lx l Iv Ev φ = 四、实验内容 (1)安装LED 发光装置与照度探测器装置，并在电路中接入电流表、限流电阻和可调电阻测量发光LED 的电流。 (2)测量发光管未点亮时的暗背景照度。 (3)测量同一距离、同一LED 的照度值随电流变化的情况。记录实验数据。 (4)调节LED 与照度探测器间的距离，重复步骤(3)。记录实验数据。 (5)更换不同的LED ，重复步骤(3)和(4)。 (6)测量遮罩时红光LED 的照度值和与探测器间距的关系，实验步骤类似，注意保持LED 电流不变。记录实验数据。 (7)关机结束实验。 五、数据处理 (1)测量不同距离、不同LED 光照度参数的测量 背景光强：Evb=7.35×10 Lx
光电技术应用专业简介
光电技术应用专业简介 专业代码610116 专业名称光电技术应用 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握电光源、照明工程、光电一体化的相关知识，具备电光源的生产检测和应用能力，照明工程的设计、实施、运维能力，光电一体化系统的分析设计、安装调试、运维能力，能从事电光源、照明工程与光电系统的设计、检测、装调、运行维护、采购、销售和服务等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向光电产品的生产和应用行业，在电光源生产测试、照明工程设计实施、光电一体化系统设计与实施等岗位群，从事电光源、照明工程与光电系统的设计、检测、装调、运行维护、采购、销售和服务等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备电光源工程实施的电气安全控制、进度控制、质量控制等能力； 3.具备光电系统安装与调试、故障分析与排查、系统运行与维护能力； 4.掌握基本的电光源的生产工艺，具备品质控制能力； 5.掌握电光源的特性参数与电光源的基本测试方法； 6.掌握电光源工程设计的基本方法，熟练使用电光源工程辅助设计软件； 7.掌握光电系统的仪器仪表使用、电路辅助设计软件的使用； 8.了解照明工程的相关标准和规范要求。
核心课程与实习实训 1.核心课程 电光源原理、电光源制造与测试技术、电光源设计、照明工程设计、照明工程与施工、单片机原理与应用、Protel 电路板设计与制作、光电系统设计等。 2.实习实训 在校内进行电光源测试、照明工程实施、小型光电系统设计与制作等实训。在光电产品生产和应用等单位进行实习。 职业资格证书举例 半导体分立器件集成电路装调工照明设计师激光头制造工激光机装调工 衔接中职专业举例 电子与信息技术电子技术应用光电仪器制造与维修 接续本科专业举例 电子信息工程电子科学与技术光电信息科学与工程光源与照明
生活中的光电系统实例
生活中的光电系统实例 ——《光电技术与实验》姓名：王泽颖学号：20080244 班级：01410801 光电产业的分类 关于光电产业的分类，目前没有统一的标准。根据国内外科技和产业界的一般看法，光电产业可划分为九类行业，即光电元器件、光电显示、光输入／输出、光存储、光通信、激光、光伏发电、半导体照明、光电周边产品（主要是光电产品专用制造设备等）。 北京光机电一体化产业基地 北京以位于通州区的北京经济技术开发区为主，建立光机电一体化产业基地。光机电一体化产业是北京市发展奥运经济的重点行业和主导产业之一，在加速推进建设光机电一体化基地的同时，重点发展数控机床及先进制造设备，激光加工设备；智能化仪器仪表及设备、机器人、印刷设备；新一代医用治疗诊断仪；和光电子器件；数码摄像机、数码投影机等；和微电子制造专用设备等。充分发挥京东方、清华紫光、联想和北大方正等一批知名企业的带动作用，尽快形成产业规模，满足国民经济和奥运会等体育赛事的需要。 生活中的光电系统应用实例——太阳能路灯 刚刚过去的这个暑假，因为每天要骑半小时车去北航那边学英语，所以路上有很多时间观察生活。在途中的一条比较宽敞，采光充足的马路上，有一列太阳能路灯。太阳能电池板几乎与正午时最强的光线垂直，以便采集到最多的光能。这便是光电转换的一个典型例子。太阳能路灯的主要原理是光伏发电。 光伏发电的工作原理 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是少受地域限制，因为阳光普照大地
光电信息技术实验
光电信息实验（二）学生姓名：代中雄 专业班级：光电1001 学生学号：U201013351 指导老师：黄鹰&陈晶田
实验一阿贝原则实验 一、实验目的 1.熟悉阿贝原则在光学测长仪中的应用。 二、基本原理 1.阿贝比较原则 万能工具显微镜结构及实物图所示。 万能工具显微镜的标准件轴线与被测件轴线不在一条直线上，而处于平行状况。产生的阿贝误差如下： 1=tan a δ? g 35 =(13215) a??? +++??? g a? ≈g 一阶误差，即阿贝误差 2．结论 1）只有当导轨存在不直度误差，且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差（一阶误差）。 2）阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。 3）在违反阿贝原则时，测量长度为τ的工件所引起的阿贝误差是总阿贝误差的L τ。 4）为了避免产生阿贝误差，在测量长度时，标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上（阿贝原则）。
5）满足阿贝原则的系统，结构庞大。 3.阿贝测长仪 阿贝测长仪中，标准件轴线与被测件轴线为串联形式，无阿贝误差，为二阶误差，计算形式如下： 22=C ?δ 三、 实验内容 1. 万能工具显微镜进行测长实验 1）仪器：万能工具显微镜，精度：1微米。 用1元、5角、1角的硬币，分别测它们的直径，用数字式计量光栅读数及传统的目视法读数法。每个对象测8次，求算数平均值和均方根值。 2）实验步骤： 瞄准被测物体一端，在读数装置上读一数；瞄准被测物体另一端，在读数装置上再度一数（精度1微米）；两次读数之差即为物体长度。 3）实验结果： 数据处理： 由8次测量结果可以算出硬币的平均直径，算数平均值： ()1 11.45311.45111.45611.45811.46411.43811.44511.4508 11.452D mm =?+++++++=
光电技术实验指南
光电技术 实验指南 上实验课前务必仔细阅读本实验讲义
目录 前言……………………………………………………………………………………………错误!未定义书签。 目录 (3) 第一章产品说明书 (4) 第二章实验指南 (6) 实验一光电基础知识实验 (5) 实验二光敏电阻实验 (11) 实验三光敏二极管的特性实验 (15) 实验四光敏三极管特性实验 (19) 实验五光开关实验（透射式） (23) 实验六红外线光电开关 (25) 实验七光电池实验 (258) 实验八热释电红外传感器实验 (30) 实验九光源及光调制解调实验 (33) 实验十 PSD位置传感器实验 (36)
第一章CSY2000G光电传感器实验仪说明 CSY2000G光电传感器实验仪主要有主机箱、传感器装置、实验模板、实验桌四大部分组成 （一）主机箱：供电电源AC220V，50HZ。额定功率200W。 1、有实验所需的电源、压力源 0-12V连续可调直流稳压电源。 0-5V连续可调直流稳压电源。 ±15V、+12V、+5V稳压电源。 2、显示压力源：气压量程4-20KPa（通过调节玻璃转子流量计、旋钮、气压输出大小可调） 电流表：DC20μA-20mA(量程三档切换) 电压表：DC200mV-20V（量程三档切换) 光功率计：1999mW 光照度计：1999Lx 频率/转速表：f：0-9999Hz、n：0-9999 r/min 计时器（秒表）：9999S 气压表:4-40 KPa 3、温控仪： PID位式调节仪：0-2000C （二）传感器装置 光学传感器由底座，升降支架、遮光筒、滑轨等组成，可卸式活动安装各种光电器件探头，光源等。 1、光敏器件及传感器 光敏电阻 光敏二极管 光敏三极管 红外光敏二极管（光接受）
光电技术在生物医学中的应用一现状与发展
论文题目： 光电技术在生物医学中的应用——现状与发展 学院 专业名称 班级学号 学生 2013年12月19日
摘要： 简要介绍光电技术在生物医学应用中的发展概况，从基因表达与蛋白质——蛋白质相互作用研究方面，重点讨论了生物分子光子技术的特点与优势，阐明基于分子光学标记的光学成像技术是重要的实时在体监测手段，最后简要讨论了医学光学成像技术在组织功能成像和脑功能成像中的应用原理。 关键词：光电技术，医学诊断与治疗，分子光子学，医学成像
1.生物医学光子学发展简介 光电技术在生物医学中的应用实质上就是生物医学光子学的研究畴。生物医学光子学是近年来受到国际光学界和生物医学界广泛关注的研究热点。在国际上一般称为生物医学光子学或生物医学光学。 光子学以量子为单位，研究能量的产生、探测、传输与信息处理。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学，其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。研究容包括:光子医学与光子生物学，X-射线成像，MRI ，PET等。近年来，生物医学光子学在生物活检、光动力治疗、细胞结构与功能检测、对基因表达规律的在体观测等问题上取得了可喜研究成果，目前正在从宏观到微观多层面上对大脑活动与功能进行研究。美国《科学》杂志在最近儿年已发表相关论文近20篇。随着光子学技术的发展，生物医学光子学将在多层次上对研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象产生重要影响。 在国际上已经成立了国际生物医学光学学会(International Biomedical Optics Society)，简称IBOS。IBOS每年与国际光学工程学会(SPIE)联合举办学术会议。国外学术交流方面，作为生物医学工程和光学工程领域重要国际会议的“生物医学光学国际学术研讨会”(International BiomedicalOptics Symposium，简称BIOS)每年在美国和欧洲各举办一次。在国，国家自然科学基金委员会生命科学部与信息科学部联合发起并承办的全国光子生物学与光子医学学术研讨会已经举办了六届。在第六届学术会议上发表学术论文75篇，论文摘要27篇。 从光电技术(或光子技术)在生物医学中的应用现状可以看到，光子医学与光子生物学的研究和应用围是广泛而且深入的，并正在形成有特色的学科和产业。例如，由于生物超微弱发光与生物体的细胞分裂、细胞死亡、光合作用、生物氧化、解毒作用、肿瘤发生、细胞和细胞间的信息传递与功能调节等重要的生命过程有着密切的联系，基于生物超微弱发光的生物光子技术在肿瘤诊断、农业、环境监测、食品监测和药理研究等方面己经得到应用。 下面主要从生物分子光子技术和医学光学成像技术两个方面介绍当前的研究现状 与发展趋势。
光电技术综合实验
光电技术综合实验——光电相位探测传感器设计 班级：光通信082 姓名： 学号： 指导老师：张翔
光电相位探测传感器的重要意义： 基于光电探测技术检测输出波前相位特性，对改善光束的质量有着重要的意义。光波在大气中传输会受到大气湍流、温度等因素的影响，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。为了改善光束的质量，主动光学诞生了，在观测过程中内置的光学修正部件对像质进行自动调整，即自适应光学。目前探测波前扭曲程度的传感器主要有两类：沙克-哈特曼（Shack-Hartmann）波前传感器，它通过由每一个附属的图像探测器产生的参考星星像来探测实际波前的扭曲情况。另一个是曲率探测系统，它的改正是通过双压电晶片自适应透镜来完成的，透镜由两个压电平面组成。 大气湍流将使在大气中传输的光波的光束质量明显变坏，产生波前相位畸变；自适应光学系统可以对畸变的光波相位波前进行实时探测、波前复原和预先进行实时的波前校正，从而显著改善到达靶面的光束质量。光波相位的探测，进而控制光波的相位来提高光束的质量。 一、设计目的与要求 1、设计目的 利用所学知识设计光电相位探测传感器，着重研究其前端激光器及光电探测模块。 2、设计内容 ①光电相位探测器器的基本结构及原理示意图 ②光电相位探测传感器的构成 ③掌握激光器的的组成，和各组件的作用，特别是前端激光器和光电探测模块 ④阐述高斯匹配问题 ⑤定性绘出采用圆形镜稳定腔He-Ne激光器输出光强分布特性，并对模式特性进行细致阐述 ⑥叙述扩束系统的结构形式 ⑦微透镜器件基本原理和参数选取 ⑧光电探测器件的分类 二、光电相位探测器的基本结构及原理示意图 1、基本结构 （1）光学匹配系统：将入射光束的口径缩小（放大）到与微透镜阵列相匹配尺寸。 （2）微透镜阵列：将入射光瞳分割，对分割后的入射波波前成像。 （3）光电探测器：接收光电信号，目前多用CCD探测器。 （4）图像采集卡：微透镜阵列与光电探测器之间加入匹配透镜。 （5）数据处理计算机：通过数据处理，进一步得到波前相位分布。 （6）光波相位模式复原软件等。
光电信息技术实验指导书word资料13页
光电信息技术实验指导书 光通信系 2019年8月
实验一光纤活动连接器插入损耗及回波损耗测试实验 一、实验目的 1、认知光纤活动连接器（法兰盘）。 2、了解光纤活动连接器在光纤通信系统中的作用。 二、实验内容 1、认识和了解光纤活动连接器及其作用。 2、测量光纤活动连接器的插入损耗。 三、实验器材 1、主控&信号源、25号模块各1块 2、23号模块（光功率计）1块 3、连接线若干 4、光纤跳线2根 5、光纤活动连接器（法兰盘）1个 6、Y型分路器1个 四、实验原理 光纤活动连接器即光纤适配器，又叫法兰盘，是光纤传输系统中光通路的基础部件，是光纤系统中必不可少的光无源器件。它能实现系统中设备之间、设备与仪表之间，设备与光纤之间以及光纤与光纤之间的活动连接，以便于系统接续、测试、维护。它用于光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件。它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小。 目前，光纤通信对活动连接器的基本要求是：插入损耗小，受周围环境变化的影响小；易于连接和拆卸；重复性、互换性好；可靠性高，价格低廉。 光连接器的指标有：插入损耗、回波损耗、重复性和温度范围等。 I、插入损耗测试 光纤活动连接器插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的分贝数，计算公式为： IL＝10lg（P0/P1） 其中P0为输入端的光功率，P1为输出端的光功率，功率单位W。
设备自带的功率计组成架构图 插入损耗实验测试框图a 插入损耗实验测试框图b 光纤活动连接器的插入损耗越小越好。光纤活动连接器插入损耗测试方法为：如上述实验测试框图所示，（图B）向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号，保持注入电流恒定。将活动连接器连接在光发机与光功率计之间，记下此时的光功率P1；（图A）取下活动连接器，再测此时的光功率，记为P0，将P0、P1代入公式即可计算出其插入损耗。 II、回波损耗测试 活动连接器的回波损耗：向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号，保持注入电流恒定。按下图所示组成的回波损耗测试系统，按图A测得此时的光功率为P1。将活动连接器按图B接入。测得此时的光功率为P2，将P1、P2代入公式 即可计算出其回波损耗。 回波损耗测试框图A 回波损耗测试框图B 五、注意事项 1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。 2、不要带电插拔信号连接导线。 六、实验步骤 注：建议实验前先了解和学习系统中光功率计的搭建和使用方法。 A、光纤活动连接器插入损耗测量 1、系统关电，依次按下面说明进行连线。 （1）用连接线将主控信号源模块的PN，连接至25号模块的TH2数字输入端。 （2）用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口，此过程是将电信号转换为光信
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。 2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。 3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。 4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。 https://www.360docs.net/doc/554465672.html,D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。 1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是（D） A 电子为多子 B 空穴为少子 C 能带图中施主能级靠近于导带底 D 能带图中受主能级靠近于价带顶 2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（C） A Si光电二极管 B PIN光电二极管 C 雪崩光电二极管 D 光电三极管 3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D） A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻具有前历效应 D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 4. 在直接探测系统中, (B) A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频 率和相位 B 探测器只响应入射其上的平均光功率 C 具有空间滤波能力 D 具有光谱滤波能力 5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D） A LD只能连续发光 B LED的单色性比LD要好 C LD内部可没有谐振腔 D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽 6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是（A） A 费米能级靠近导带底 B 空穴为多子 C 电子为少子 D 费米能级靠近靠近于价带顶 7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D） A 光电二极管 B 光电三极管 C 光电倍增管 D 光电池 8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。适当偏置是（D） A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 9. 有关热电探测器, 下面的说法哪项是不正确的(C) A 光谱响应范围从紫外到红外几乎都有相同的响应 B 响应时间为毫秒级 C 器件吸收光子的能量, 使其中的非传导电子变为传导电子 D 各种波长的辐射对于器件的响应都有贡献