第2章 光电子信息的产生技术
激光原理与技术：第二章
➢光学谐振腔的种类：
谐振腔的开放程度: 闭腔、开腔、波导腔 开腔通常可以分为: 稳定腔、非稳定腔、临界腔 反射镜形状: 球面腔与非球面腔，端面反射腔与分
布反馈腔 反射镜的多少: 两镜腔与多镜腔（折叠腔、环形
r00
T
r00
共轴球面镜腔 往返传输矩阵：
L A 1
f2
C
1 f1
1 f2
1
L f1
B L 2
L f2
D
L f1
1
L f1
1
L f2
•往返矩阵T与光线的初始坐标参数r0和
轴光线在腔内往返传播的行为
0
无关，因而它可以描述任意近
例：
L 3 R2 4
g1
1
L R1
1;
g2
1
L R2
1 4
§2.1.3. 光学谐振腔的损耗，Q值及线宽
损耗的大小是评价谐振腔的一个重要指标，在激光振荡中， 光腔的损耗决定了振荡的阈值和激光的输出能量，也是腔 模理论的重要研究课题
➢光腔的损耗：
1. 几何损耗
选择性损耗、对不同模式，损耗不同
2. 衍射损耗 3. 腔镜反射不完全引起的损耗
非选择性损耗
4. 腔内介质不均匀引起的损耗
Q 2v R
Q
2v
R
2v
L'
C
❖腔的品质因数Q值是衡量腔质量的一个重要的物理量，它
表征腔的储能及损耗特征。
总之，腔平均单程损耗因子、光子寿命、与腔的品质因数三个 物理量之间是关联的，腔平均单程损耗因子越小，光子寿命越 长，腔的品质因数越高。
光电子教学大纲
《光电子技术》教学大纲课程编码：课程英文名称: Optoelectronics Technology学时数：60学时学分：3.5学分适用专业：电子科学技术专业教学大纲说明一、课程的性质、教学目的与任务课程性质：光电子技术是由电子技术和光子技术互相渗透、优势结合而产生的，是一门新兴的综合性交叉学科，已经成为现代信息科学的一个极为重要的组成部分，以光电子学为基础的光电信息技术是当前最为活跃的高新技术之一。
光电子技术课程是电子科学与技术专业学生的必修专业课程，它的开设为培养合格的专业技术人才提供了必备的理论和实践基础，本门课程不仅是本专业学生在校学习的重要环节，而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新技术都将发生深远的影响。
教学目的：该课程介绍光电子技术的理论和应用基础，内容可以分为四大主要部分：(1) 激光原理基础及典型激光器；(2) 光的耦合与调制技术；(3) 光电探测器及其应用；(4) 光电子集成器件及光电子器件在光通信中的应用。
主要介绍了光电子系统中关键器件的原理、结构、应用技术和新的发展。
该课程在阐明基本原理的同时，突出应用技术，使学生能够把握光电子技术的总体框架，有兴趣、有信心投入实践和创新活动。
教学任务：通过本课程的学习，使学生熟悉光电子技术的基础知识以及实际应用，为今后从事光电子技术方面的研究和开发工作打下一定的基础。
并通过实验教学环节使学生加深光电子技术课程的理论知识的掌握，通过一定的实验，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力，获得相应技术、实验方法和技能锻炼。
二、课程教学的基本要求本课程以课堂讲授为主，课下自学为辅。
对自学的内容布置讨论及思考题，提高学生独立思考及解决问题的能力。
适当增加flash动画、视频材料，同时安排一些课外科技学术报告，使学生了解到本学科的最新前沿进展。
通过本课程的学习，应使学生掌握光电子技术的基本原理、基本概念，了解光电子技术的应用实例，了解光电子领域的新成果和新进展，对光电子技术有比较全面、系统的认识和理解。
光电子技术概论
§1、问题的提出及概述
•什么是“光电子学”； •什么是“光电子技术”； •什么是“光电子技术基础”；
光电子技术
光通信
无线光通信
量子通信
宽带、高速、长距离（干线，点对点）
城域网
无线接入网
光传感
光纤传感
医疗诊断
生物信息
环境监测
安全监测
其它：光盘、存储、条形码、加工、武器……
波分复用光通信系统
Wavelength Division Multiplexing (WDM)Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA)
➢ 将电子学使用的电磁波频率提高到光频，产生电子 学所不可能产生的许多新功能。
➢
以前由电子方法实现的任务现在用光学方法来
完成 ——光电子学，研究光子与束缚电子的
相互作用，是光子学的第一个阶段。
➢ 激光器的发明(1960年)是20世纪的重大成就之一是 继原子能、半导体、计算机后的又一重大发明
➢ 计算机延伸了人的大脑 而激光延伸了人的五官 是探索大自然奥秘的超级“探针”
光电子技术
ELECTRONIC TECNOLOGY
本书主要内容
绪论 第1章 光电系统中的常用光源 第2章 光辐射的调制 第3章 光辐射探测器 第4章 光电成像器件 第5章 光存储器 第6章 平板显示器件
绪论
➢ §1、问题的提出及概述 ➢ §2、光电子学与光电子技术简介 ➢ §3、 光电子信息产业的重要性 ➢ §4 、光电子技术的应用 ➢ §5 、本课程的主要内容 ➢ §6 、本课程学习方法、要求
信号
λ1
发射机
光放大器
λ1
功放
预放
λn 复用器
光通信：光波频率~ 1016Hz, 允许高频调制，
光电子技术复习
光电⼦技术复习第⼀章1、光电⼦技术的定义光电⼦技术是光学技术与电⼦技术结合的产物，是电⼦技术在光频波段的延续和发展。
是研究光（特别是相⼲光）的产⽣、传输、控制和探测的科学技术。
2、电磁波的性质1.电磁波的电场和磁场都垂直于博得传播⽅向，三者相互垂直，电磁波是横波，和传播⽅向构成右⼿螺旋关系。
2.沿给定⽅向传播的电磁波，电场和磁场分别在各⾃平⾯内振动，称为偏振。
3.空间个点磁场电场都做周期性变化，相位同时达到最⼤或最⼩。
4.任意时刻，在空间任意⼀点，H E µε=5.电磁波真空中传播速度为001µε=c ，介质中的为εµ1=v3、⾊温的概念规定两波长处具有与热辐射光源的辐射⽐率相同的⿊体的温度。
4、辐射度学与光度学的基本物理量作业：1、2第⼆章⼀、光波在⼤⽓中的传播1、光波在⼤⽓中传播时，引起的光束能量衰减和光波的振幅和相位起伏因素光波在⼤⽓中传播时，⼤⽓⽓体分⼦及⽓溶胶的吸收和散射会引起的光束能量衰减，空⽓折射率不均匀会引起的光波振幅和相位起伏2、⼤⽓分⼦散射的定义、特点；瑞利散射的定义和特点定义：当光线穿过地球周围的⼤⽓时，它的⼀些能量向四⾯⼋⽅反射。
特点：波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。
瑞利散射定义：在可见光和近红外波段，辐射波长总是远⼤于分⼦的线度，这⼀条件下的散射为瑞利散射。
瑞利散射特点：波长越长，散射越弱；波长越短，散射越强烈。
所以天空呈蓝⾊。
3、⼤⽓⽓溶胶的定义、瑞利散射、⽶-德拜散射；⼤⽓⽓溶胶：⼤⽓中有⼤量的粒度在0.03 µm到2000 µm之间的固态和液态微粒，它们⼤致是尘埃、烟粒、微⽔滴、盐粒以及有机微⽣物等。
由这些微粒在⼤⽓中的悬浮呈胶溶状态，所以通常⼜称为⼤⽓⽓溶胶。
瑞利散射：散射粒⼦的尺⼨远⼩于光波长时，散射光强。
⽶德拜散射：散射粒⼦的尺⼨⼤于等于光波长时，散射光强对波长的依赖性不强。
⼆、光波在电光晶体中的传播1、电光效应的定义及分类电光效应：在外电场作⽤下，晶体的折射率发⽣变化的现象。
光电子学完整PPT课件
.
未来是光通信的世界。
第一章 光波与电磁波
➢麦克斯韦方程组的积分形式 ➢高斯定理 斯托克斯定律 ➢麦克斯韦方程组的微分形式 ➢边界条件 ➢电磁波的性质 ➢电磁波谱
.
麦克斯韦方程组及其物理意义
E和H幅度成比例、复角相等
0E0 0H0
E H
电磁波的传播速度
v 1 k 00
C
1
00
3108.m/ s
介质中 真空中
为什么说光波是电磁波?
1) 根据麦氏方程推导, 电磁波在真空中的速度为
c 1 3.107 140 8ms
00
当时通过实验测得的真空中的光速也为 3108 m s
2) 根据麦氏方程: 电磁波在介质中的速度为
玻尔频率条件： h En Em 或 En Em
h
式中h为普郎克常数：
h 6 .6 2 1 3 0 J 4s
.
激光的基本原理、特性和应用 ——玻尔假说
原子能级
原子从高能级向低能 级跃迁时，相当于光 的发射过程；而从低 能级向高能级跃迁时， 相当于光的吸收过程； 两个相反的过程都满 足玻尔条件。
（对于非铁磁质）
v c
根据光学中折射率的定义，则
.
v c
nc vc vn
为什么说光波是电磁波?
如果光波是电磁波，比较上面两式：
v c 和v c
n
n
麦克斯韦 关系式
➢而当时测得的无极分子物质，按上式计算的折射率与测量的折射率 能很好的符合。 ➢当时测得的为有极分子物质，上式中的ε用光波频率时的值，则上式 就成立了。平时ε在低频电场下测量。 ➢所以麦克斯韦判定，光波是电磁波。
光电子课件 第2章1
第2章光电子学基础知识第一部分光学基础知识第二部分半导体基础知识第一部分光学基础知识一、光的基本属性R.Fresnel 圆孔衍射实验, T.Young 双缝干涉实验1864年麦克斯韦给出麦克斯韦方程组，横波，光速20年后赫兹实验验证。
17世纪中期提出光属性的两种学说牛顿粒子理论惠更斯原理光是由发光物体发出的遵循力学规律的粒子流。
光是机械波，在弹性介质“以太”中传播。
ILCLCf π21=dS C ε=22RlN L πµ=−q+ql电磁波的产生——振荡电路产生电磁波电偶极子当电偶极子的正、负电荷的距离随时间按余弦规律变化时，形成交替变化的电场与磁场，产生电磁波。
振荡偶极子附近一条闭合电场线的形成过程如图所示：光波与电波虽然同是电磁波，但其产生的本质原因不同，因而波长相差很大，且频率越高，粒子性与波动性相比越加明显；电波的波导由金属导体构成，而光波的波导是由电介质构成的。
31061091012101410191040691143H Z H Z 1M H Z 1G H Z 1T 1km1m 1mm 11nm μm X 射线紫外线可见光红外线微波高频电视调频广播无线电射频射线γ频率长1017——电磁波谱8sm f c /8103×≈=λ光波波段光波与电磁波Albert Einstein 引入光子的概念Thomson 电子干涉实验, Davisson 电子束经晶体的干涉实验证明了De Broglie 假设的正确性。
1921年获Nobel 物理学奖De Broglie 构造了De Broglie 假设1929年获Nobel 物理学奖所有物质都有类波属性1937年获Nobel 物理学奖粒子学说可合理地解释光的吸收、光压、光的发射与光电效应、光的化学效应、黑体辐射、康普顿效应等现象。
波动学说能解释光的干涉、衍射、偏振、运动物体的光学现象等现象。
光的波粒二象性宏观解释——既是一种电磁波又是一种粒子微观解释本质上讲，粒子性与波动性各有其存在的合理性。
光电子技术第二章第二节
A i (t kr ) E e r
A * I EE r
2
如果观察点远离光源，且在小范 围内，球面波可视为平面波。
球面光波示意图
3. 柱面光波 一个各向同性的无限长线光源，向外发射的波是柱面光 波， 其等相位面是以线光源为中心轴、随着距离的增大而逐 渐扩展的同轴圆柱面， 如图所示。 当 r 较大(远大于波长)时， 其单色柱面光波场解的表示式 为
E E E0 e
E0 e
E0
任意描述真实存在的物理量的参量都应当是实数，采用复数 形式只是数学上运算方便的需要。 对复数形式的量进行线性 运算，只有取实部后才有物理意义。此外， 由于对复数函数 exp［-i(ωt-kz)］与exp［i(ωt-kz)］两种形式取实部得到相同的 函数，因而对于平面简谐光波，采用exp［-i(ωt-kz)］和exp ［i(ωt-kz)］两种形式完全等效。因此，可以采取其中任意一 种形式。
2 2 2 0 I ( , z ) A0 e xp 2 (z) (z)
2
轴上的光强随着z的增加而减小，即
2 0 A0 2 I (0, z ) A0 1 ( z / z )2 (z) 0 2
（2）光束半径与发散角： 光束半径：由中心振幅值下降到1/e点所对应的宽度，定义为 2 光斑半径 ： w 2 (z) z 2 z
学性质的一个很重要的参量。 此式称为麦克斯韦关系。对于一般介质，εr 或n都是频率的
函数， 具体的函数关系取决于介质的结构。
2.2.4 光波的能流密度 为了描述电磁能量的传播，引入能流密度——玻印亭矢量 S，它定义为单位时间内，通过垂直于传播方向上的单位面积 的能量，表达式为 S E H 对于沿z方向传播的平面光波，光场表示为： E=exE0cos(ωt-kz), 光波的能流密度S为 因为平面光波场有： H=hyH0cos(ωt-kz)
现代通信光电子学——光子学
从学科发展历史看光电子学
二十世纪末是光电子产业迅速发展时期，1989年光电子 产业规模～450亿元，1995年增加到700亿美元。2000 年 为 1650 亿 美 元 ， 2003 年 ， 增 加 到 了 2482 亿 美 元 。 2010年？照此发展，二十一世纪将发展到上万亿的产 业规模。光电子学做为一门学科也必将随之发展和深入 。
教材
现代通信光电子学 （第五版）
亚里夫
时间
授课时间：2010年9月21日——2011年1月11日 答疑时间：临时安排 考试时间：2011年1月18日 授课方式：讲授+自学+讨论
考核方式： 平时成绩（出勤、作业）： 50%
期末成绩（ 闭卷考试 ) ：
50%
第1章 电磁理论 第2章 光波在光学介质中传播 第3章 光波频率变换 第4章 激光光束的电光调制 第5章 激光光束的声光调制 第6章 光探测中的噪声 第7章 光辐射的探测 第8章 光波在光纤中传播 第9章 光波在介质波导中传播
众所周知，当今时代已步入信息时代，在信息社会 中，光信息占人类可获得的信息总量的80％以上。 不能不说光学这个古老的学科正在飞速发展，正在 不断注入新内容。
从学科发展的历史看光电子学
电子学
电子学是在电磁学的基础上发展起来的，是研究电信号 的产生、放大、调制、解调、传输、存储、处理、显示和 应用的学科。二十世纪六十年代，半导体材料的研制成功 ，大大促进了电子学的发展，随着半导体工艺和微电子技 术的发展，电子学、微电子学产业已经成为二十世纪的支 柱产业，人类享受的现代物质文明，很大程度上依赖于电 子学的发展。 。
例如非线性光学效应历来都是在强光作用下在介电材料中才观察到的现象然而到了80年代用弱光激发的象gaas等量子阱半导体材料竟观察到了极强的三阶非线性光学现象从而导致了半导体光学双稳态功能器件的开发正象晶体管的研制成功奠定了微电子学的基础一样光晶体管的研制成功必将促进光电子学的发展和光电子产业的发展再如以前人们把光纤仅仅看作传输光波的介质但是随着光纤物理特性的深入研究发现了光纤的偏振和相敏特性利用这些性质可以发展光纤传感技术利用光纤的非线性和色散特性可以压缩和整形光脉冲形成光孤子在光纤中掺入稀土元素铒镱銩等制成有源光纤可以发展光纤激光器和光纤放大器光纤放大器的研究引起了光纤通信的第二次革命在光纤中掺入光敏材料可以研制光纤光栅这必将促进光通信和光传感技术的发展一种全固化的光子集成回路已经迅速地形成并向人们展现出来
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、不同植被类型的反射光谱：
3、土壤的反射光谱： 土壤的土质越细反射率越高，有机质含量越高含水量 越高，反射率越低
4、岩石的反射光谱： 岩石的形态各 异，没有统一的 变化规律
2.2.4 太阳自身的热辐射 我们能够接收到的来自太阳光球层的(photosphere) 辐射的连续谱非常接近温度为5800K黑体辐射谱
高斯云团
年轻恒星
星系
2.2.5 人体组织的热辐射 人体组织的热辐射的温度是320K的黑体辐射，主要 波长分布在3m——14m
2.3 激光器技术
2.3.1 激光技术的形成
1916年爱因斯坦提出的“自发和受激辐射”理论是现代激 光系统的物理学基础。但是，在此之后的40多年里，一直没 有人在实验室证实受激辐射的存在。 20世纪50年代由于无线电技术的迅速发展， Schawlow和 Townes依据爱因斯坦的理论，将电磁波的研究范围从短波
2.3.2 一些典型的激光器
1960年，梅曼和第一只红宝石激光器
气体激光器
固体激光器
液体激光器
半导体激光器
半导体激光器
美国IPG Photonics公司、德国Jena大学的应 用物理所和英国Southampton的ORC研制的单 根双包层光纤激光器，连续输出功率分别达 到135W、150W、1000W、4000W, 20000W
扩大到微波波段，研究成功了当时被称为MASER的一种仪
器，即微波激射器，又称微波量子放大器，这种设备可使微 波束更趋于集中。
1958年， Schawlow和Townes将微波激射器原理从微波扩 大到了光谱波段，提出了激光器理论。 1960年， Maiman成功地应用人工合成的淡红色宝石晶体 制造出世界上第一台激光器，为输出波长694.3nm，脉能 400mJ的相干光，被称做激光。 1961年， Java等研制成功了波长1150nm、近红外线的氦 氖（He－Ne）激光器； 同年，Johnson发明了掺铷钇铝石榴石（Nd :YAG）激光 器； 1962年， Bennett研制成功了波长为488nm的氩（Argon） 激光器； 1964年， Pate等又发明了二氧化碳（CO2）激光器。 随后，多种固体、气体和半导体激光器相继问世，标志着一 门新兴学科——激光技术的形成。
比如：激光相位测距，迈克尔逊干涉仪，等倾干涉，
等厚干涉，平行平板多光束干涉，
2.5.3 偏振传感技术
利用外界因素（应力、磁场、电场等）可改变特定光
学介质的传输特性，调制从中通过的光的偏振状态，由光 偏振状态的变化，可检测出相位的外界参数
旋光现象 当偏振光通过某些透明物质（如石英晶体）时，偏振 光的振动面将以光的传播方向为轴旋转一定的角度，偏振 光的振动面的旋转方向与旋转物质的性质有关，旋转角度 的大小与波长、旋转物质的厚度有关。
：转换系数
反射式 在漫反射某一位置上的光电探测器只能接收部分反 射光，接受到的光通量大小与产生漫反射表面材料的性质， 表面的粗糙度、缺陷等因素有关，可监测物体的外观质量 可用于激光测距，激光制导，主动式夜视，电视摄像， 文字判读等方面。 光电探测器输出的电信号
Vs Ev 2 1 S
2.2.1 太阳辐射与地表的相互作用
地球辐射的分段光谱
波段名称 中红外 远红外
可见光与近红 外
波长
辐射特性
0.3-2.5μm
地表反射太阳 辐射为主
2.5-6 μm
地表反射太阳 辐射和自身热 辐射
>6 μm
地表物体自身 热辐射为主
2.2.2 地表自身热辐射 地表物体的辐射遵循基尔霍夫定律：
M ( , T ) ( , T ) M 0 ( , T )
KrF准分子激光器：电激励，气体放电，输出波长
248nm，重复频率1kHz，紫外波长，应用于紫外光刻 ArF准分子激光器：电激励，气体放电，输出波长 193nm，重复频率10Hz，紫外波长，应用于紫外光刻 飞秒激光器：掺钛蓝宝石，光栅压缩脉宽，氙灯泵浦
Nd:YAG倍频光作为泵浦源，1J和2J输出各一台，重复
双光子吸收技术
光学和频技术 光学差频技术 光学参量振荡器技术
2.5 光电传感器技术
对于光信号可以用一般式表示：
E A cost
信号加载的方式： 强度调制
相位调制
偏振调制 频率调制
2.5.1 强度调制传感技术
以光的强度作为调制对象，利用外界因素使之改变， 通过测量光强的变化来测量外界的物理量。
输出，泵源是308nm准分子激光器，应用于新介质激光
光谱研究，激光感生离子碰撞。德国1台，国内1台 氩离子激光器：电激励，输出波长488nm、514nm，光 谱线宽窄，应用于光谱分析，德国1台，国内1台 氪离子激光器：电激励，输出波长568nm、647nm、 752nm，光谱线宽窄，应用于物质光谱分析
地球辐射接近 于300K黑体 辐射，但由于 大气影响（主 要是吸收）， 实际的辐射曲 线为不平滑的 折线。 换算为波长：200波数———50m
2.2.3 地表不同地物的反射谱
1、绿色植被的反射光谱： 0.4-0.76m: 有一个小的反射峰，位于绿色波段 （0.55 m ），两边（蓝、红）为吸收带（凹谷） 0.76-1.3 m: 高反射，在0.7 m处反射率迅速增大， 至1.1处有峰值 1.3-2.5 m: 受植物含水量影响，吸收率增加，反 射率下降，形成几个低谷
Ev：被检测表面的光照度 ，S：缺陷面积 ，：光电转换系
数， 1：缺陷表面的反射率 ， 2：无缺陷表面的反射率
遮挡式
被测物体部分活全部地遮挡式扫过入射光到探测器
的光束，以便引起光探测器输出信号的变化。 可用于光电计数，光电测速，光电自动开关，防盗报警 等 透射式 通过物体的吸收或散射
I I 0e
频率10Hz，种子光采用氩离子激光器泵浦。输出能量 50mJ，脉宽130fs。光谱物理公司 飞秒激光器：掺钛蓝宝石，光栅压缩脉宽，LD泵浦 Nd:YAG倍频光作为泵浦源，重复频率1kHz，种子光LD
泵浦固体激光器，5mJ，脉宽4fs。相干公司
THz激光器：应用于隔墙照相
单纵模稳频二氧化碳激光器：应用于差分吸收雷达 大功率二氧化碳激光器：输出功率1.5万瓦，应用于激光 推进，强激光武器 可调谐固体激光器：Nd:YAG激光器和倍频、三倍频激 光泵浦，获得可调谐400nm~4um激光输出，参量振荡 晶体BBO、KTP、铌酸锂晶体，Continue公司
L
I0：入射光强 ，L：介质长度 ，：吸收系数，介质的吸收 系数与介质的浓度成正比。可用于检测流体、气体的浓度， 透明度；检测透明薄膜的厚度和质量，透明容器的缺陷，透 明胶片的密度等
2.5.2 相位传感技术
利用外界因素改变光波的相位，通过检测相位变化 来测量物理量的变化，光波的相位有光传播的物理长度， 传播介质的折射率及其分布等参数决定，改变其参量可产 生光波相位的变化； 一般采用光的干涉技术，导致光强的变化，实现物理 量的测量。
红宝石激光器：单次运转、氙灯泵浦、燃料调Q、水循
环冷却、输出脉宽30ns、脉冲能量5J，开展工作（相位 共轭调Q，拉曼频率转换——甲烷、氢气，改善激光器 光束质量、大气传输）
氙灯泵浦的Nd:YAG激光器：调Q方式（电光调Q、燃料
调Q、Cr+4调Q、锁模输出），冷却方式（水冷、强制风 冷）、重复频率10Hz，输出能量1J，输出脉宽10ns， 应用于非线性光学研究、激光雷达光源 氙灯泵浦紫翠宝石(Cr3+:BeAl2O4)激光器：输出波长 701~826nm调谐，染料调Q、电光调Q，输出能量 100mJ，脉冲宽度20ns，应用于激光医学、可调谐紫外
2.5.4 频率传感技术 多普勒效应 利用外界因素改变光的频率，通过检测光的频率的变
化来检测外界物理量的原理，主要指光学多普勒频移
调制方式：辐射式，反射式，遮挡式，透射式
辐射式
探测物体的辐射功率，光谱分析及温度等参数，以
便确定待测物体的存在，所处方位以及根据其光谱的分布分
析它的物质成份和性质。光侧高温技术 例如：物体的测温——斯特藩－波耳兹曼定律 黑体辐射定律：
M e T
Ve M e
4
光电探测器输出的电信号
：比辐射率 ，：斯特藩－波耳兹曼 ，T：绝对温度 ，
315.9nm, 电激励
三氟碘甲烷激光器：电激励，近红外波长输出 固体染料激光器：Nd:YAG激光器倍频泵浦，输出能量 >100mJ，线宽较宽，目前解决寿命问题
2.3.4 本单位购买的部分激光器 XeCl准分子激光器：电激励，气体放电，输出波长 308nm，重复频率10Hz，紫外波长，应用于泵浦源，泵 浦染料激光器。2台德国，1台国内 染料激光器：罗丹明6G，输出波长550~650nm可调谐
2.3.3 本单位研制的部分激光器 大功率二氧化碳激光器：输出功率500W、长度10m、 直径>100mm 横向激励二氧化碳激光器：高重频、转镜调Q、振镜选 支、双波长输出，应用于差分吸收雷达、成像雷达
钕玻璃固体激光器：体积庞大、7级系统、最后放大级
激光晶体直径600*60mm、四灯泵浦、输出功率109W、 单次运转、循环水冷却、电光调Q、削波，应用于ICF
环形染料激光器：氩离子激光泵浦，获得单纵模窄线宽
激光输出，F-P标准具压缩线宽，环形谐振腔 皮秒锁模激光器：10mJ，30ps
2.4 非线性光学技术
除了利用激光技术获得各种波长的激光输出，也可以 利用晶体的非线性效应获得可调谐的激光输出。利用晶体 的二阶非线性效应、三阶非线性效应。 光学二次谐波技术 光学三次谐波技术 光学四波混频技术
no ne kE
2
no和ne为外加电场后寻常光和异常光的折射率，当外加电场
方向与光的传播方向垂直，k为克尔常量，为波长，E为电