光电测试技术-第5章激光干涉测试技术
光电检测技术与应用课后答案

第2章1、简述光电效应的工作原理。
什么是暗电流?什么是亮电流?P11答:暗电流指的是在无光照时,由外电压作用下P-N结内流过的单向电流;光照时,光生载流子迅速增加,阻值急剧减少,在外场作用下,光生载流子沿一定方向运动,形成亮电流。
2、简述光生伏特效应的工作原理。
为什么光伏效应器件比光电导效应器件有更快的响应速度?P15答:(1)光生伏特效应的工作基础是内光电效应•当用适当波长的光照射PN结时, 由于内建场的作用(不加外电场),光生电子拉向n区,光生空穴拉向p区,相当于PN结上加一个正电压。
(2)光生伏效应中,与光照相联系的是少数载流子的行为,因为少数载流子的寿命通常很短,所以以光伏效应为基础的检测器件比以光电导效应为基础的检测器件有更快的响应速度。
3、简述光热效应工作原理。
热电检测器件有哪些特点?P15、P17第3章2、对于同一种型号的光敏电阻来讲,在不同光照度和不同环境温度下,其光电导灵敏度与时间常数是否相同?为什么?如果照度相同而温度不同时情况又会如何?聲;辽一型号的光敏电阻,在不同光照下和不同的环境温度下,其光电导灵歆度和时间常数不相同.在照度相同而温度不同时,苴尤电导灵啟度不相同和时间常数也不相同.其材料性质一样,只是决定了q的值一定,光照度和环境温度不同,则产生的光生电子派度和热生电子浓度各貝’决定了T值不同,照度相同决定光生电子浓度珂司:温度不司决定了热主电子浓度不同,同样也决定了T值不同。
由―嚳兰匚弱頤射)和(强辐射〉可推出光电灵敏度hcP 2 尸h v K f l'*不相同,由1 = 1比(1 —亡“)(弱辐射》和△打=小却扫nh丄〔强辐射)可推出时间常数不相r 同.3、为什么结型光电器件在正向偏置时,没有明显的光电效应?它必须在哪种偏置状态?为什么?答:因为p-n结在外加正向偏压时,即使没有光照,电流也随着电压指数级在增力□,所以有光照时,光电效应不明显。
p-n结必须在反向偏压的状态下,有明显的光电效应产生,这是因为p-n结在反偏电压下产生的电流要饱和,所以光照增加时,得到的光生电流就会明显增加。
光干涉检测技术

光干涉检测技术
光干涉检测技术是一种基于光的干涉原理进行测量和分析的技术,它可以用来测量物体的表面形貌、折射率、厚度、介电常数等参数。
光干涉检测技术具有高精度、高灵敏度、非接触等特点,因此在科学研究、工业生产和医疗诊断等领域得到了广泛应用。
光干涉检测技术的基本原理是,当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时,它们的光程差会引起光强的变化,产生干涉现象。
干涉现象表现为光强的加强或减弱,取决于光程差是偶数倍还是奇数倍。
通过测量干涉条纹的移动和光强变化,可以计算出物体的形貌、折射率、厚度等参数。
在实际应用中,常见的光干涉检测技术包括干涉显微镜、干涉仪、激光干涉仪等。
这些技术可以用于测量表面粗糙度、晶格常数、薄膜厚度等参数,也可以用于研究光学现象和物理现象。
总之,光干涉检测技术是一种高精度、高灵敏度的光学测量技术,具有广泛的应用前景。
随着光学技术和计算机技术的不断发展,光干涉检测技术将会得到更广泛的应用和推广。
光电对抗原理与应用(章 (5)

第5章 光电无源干扰技术 衰减作用是烟幕干扰的最主要的作用,凭借烟幕中多达
109 /cm3 数量级的微粒对目标和背景的红外辐射产生吸收、 散射和反射作用,使进入红外探测器的红外辐射能低于系统的 探测门限,从而保护目标不被发现。烟幕粒子的直径等于或略 大于入射波长时,其衰减作用最强。 当烟幕浓度达到1.9 g/m3 时,对红外辐射能削弱90%以上,浓度更高时,甚至可以 完全屏蔽掉目标发射和反射的红外信号。普通烟幕对2~2.6 μm红外光干扰效果较好,对3~5 μm红外光有干扰作用,而对 8~14 μm红外光则不起作用。在烟幕中加入特殊物质,其微粒 的直径与入射波长相当,可以扩展对所有波段的红外光的干扰 作用。
第5章 光电无源干扰技术 从干扰波段上分类,烟幕可分为防可见光、近红外常规烟
幕,防热红外烟幕,防毫米波、微波烟幕和多频谱、宽频谱及 全频谱烟幕。
第5章 光电无源干扰技术 5.1.2
现代烟幕干扰技术主要是通过改变电磁波的传输介质 特性来干扰光电侦测和光电制导武器的。如对激光制导武器的 干扰,烟幕可以使激光目标指示器的激光束或目标反射的激光 束的能量严重衰减,激光导引头接收不到足够的光能量,从而 失去制导能力。另外, 烟幕还可以反射激光能量,起到假目标 的作用,使导弹被引诱到烟幕前爆炸。
第5章 光电无源干扰技术 对于相关跟踪系统,当有烟幕遮蔽目标时,造成实时图像
的亮度产生不均匀变化,可使实时图像的亮度分布函数与预存 图像的亮度分布函数改变,引起跟踪误差。此外,烟幕的扰动 以及图像亮度的不均匀随机变化,使得配准点位置随即漂动, 还有一些次峰值会冒充配准点,使系统的跟踪误差进一步加大。
第5章 光电无源干扰技术 (3) 粒子的形状与空间统计取向。粒子的形状如果不是球
形,问题就比较复杂,往往很难精确计算。研究者已对粒子呈 现的形状作了分类,例如球形、椭圆形、圆柱形和圆盘形,并 分别建立了理论模型,对粒子的散射性能进行了描述。许多烟 幕材料根据采样形状选取相近理论模型进行计算并与实验结果 进行比较。除球形粒子外,不同形状粒子在空间形成烟幕后, 粒子散射面的法线方向在空中也有一个统计分布,该统计值与 散射的角分布关系十分密切。某些高反材料,就是由许多微小 薄片组成的。片本身的重量不是均匀分布的,片的矢径为几微 米到几十微米,片表面对各种波长的反射率较高,它的法线的 空间统计取向大致均等,这样的材料作漫反射体十分理想,在 4π球面度上的散射强度差不多。
激光干涉原理

激光干涉原理激光干涉原理是指利用激光的相干性和干涉现象进行测量和分析的一种方法。
激光干涉技术因其高分辨率、高灵敏度和非接触性等优点,在科学研究、工程技术和生产制造等领域得到了广泛的应用。
在激光干涉原理中,主要涉及到激光的相干性、干涉装置和干涉图样的观测与分析等内容。
首先,激光的相干性是激光干涉原理的基础。
激光是一种具有高度相干性的光,其波长非常短,频率非常稳定,光束的空间相干性和时间相干性都很好。
这使得激光能够产生明显的干涉现象,从而实现高精度的测量和分析。
激光的相干性是激光干涉原理能够实现高精度测量的重要前提。
其次,干涉装置是实现激光干涉原理的关键。
常见的干涉装置包括干涉仪、分光镜、反射镜、透镜等光学元件。
通过这些光学元件的合理组合,可以构建出各种不同类型的干涉装置,如Michelson干涉仪、Mach-Zehnder干涉仪、Twyman-Green干涉仪等。
这些干涉装置能够实现不同形式的干涉,如等厚干涉、等倾干涉、白光干涉等,从而满足不同领域的测量需求。
最后,干涉图样的观测与分析是激光干涉原理的最终目的。
通过干涉装置产生的干涉图样,可以获取被测物体表面的形貌、厚度、折射率、位移等信息。
同时,通过对干涉图样的分析,可以实现对被测物体的非接触式测量和分析,为科学研究和工程应用提供了重要的手段和方法。
综上所述,激光干涉原理是利用激光的相干性和干涉现象进行测量和分析的一种方法。
通过对激光的相干性、干涉装置和干涉图样的观测与分析,可以实现高精度的测量和分析,为科学研究、工程技术和生产制造等领域提供了重要的技术手段和方法。
激光干涉原理的应用前景十分广阔,将在更多领域发挥重要作用。
光学测量与光学工艺知识点答案

目录第一章基本光学测试技术 (2)第二章光学准直与自准直 (5)第三章光学测角技术 (9)第四章:光学干涉测试技术 (12)第六章:光学系统成像性能评测 (15)第一章 基本光学测试技术• 对准、调焦的定义、目的;对准又称横向对准,是指一个对准目标(?)与比较标志(?)在垂直瞄准轴(?)方向像的重合或置中。
例:打靶、长度度量人眼的对准与未对准:对准的目的:1.瞄准目标(打靶);2.精确定位、测量某些物理量(长度、角度度量)。
调焦又称纵向对准,是指一个目标像(?)与比较标志(?)在瞄准轴(?)方向的重合。
人眼调焦:调焦的目的 :1.使目标与基准标志位于垂直于瞄准轴方向的同一个面上,也就是使二者位于同一空间深度;2.使物体(目标)成像清晰;3.确定物面或其共轭像面的位置——定焦。
121'2'1'P 2'2''•人眼调焦的方法及其误差构成;常见的调焦方法有清晰度法和消视差法。
清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。
调焦误差是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。
消视差法是以眼镜在垂直平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。
误差来源于人眼的对准误差。
(消视差法特点:可将纵向调焦转变为横向对准;可通过选择误差小的对准方式来提高调焦精确度;不受焦深影响)•对准误差、调焦误差的表示方法;对准误差的表示法:人眼、望远系统用张角表示;显微系统用物方垂轴偏离量表示;调焦误差的表示法:人眼、望远系统用视度表示;显微系统用目标与标志轴向间距表示;•常用的对准方式;常见的对准方式有压线对准,游标对准,夹线对准,叉线对准,狭缝叉线对准或狭缝夹线对准。
•光学系统在对准、调焦中的作用;提高对准、调焦精度,减小对准、调焦误差。
•提高对准精度、调焦精度的途径;使用光学系统进行对准,调焦;光电自动对准、光电自动调焦;•光具座的主要构造;平行光管(准直仪);带回转工作台的自准直望远镜(前置镜);透镜夹持器;带目镜测微器的测量显微镜;底座•平行光管的用途、简图;作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。
激光干涉测物体运动速度实验报告

激光干涉测物体运动速度实验学号:姓名:班级:日期:【摘要】干涉测量技术是以光波干涉原理为基础进行测量的一门技术。
20世纪60年代以来,由于激光的出现、隔振条件的改善及电子与计算机技术的成熟,使干涉测量技术得到长足发展。
利用激光单色性好的特点,结合迈克耳孙干涉系统,可以进行很多精密测量。
本实验以准确的激光波长( =632.8 nm)为尺子,自己装配迈克耳孙干涉光路,测量振子的速度和位移。
【关键词】激光干涉、测量、振子、激光干涉测速仪一、实验背景光的干涉现象和理论是大学物理教学中的重要内容。
迈克耳逊干涉仪是最基本的光学系统。
激光自60年代发明以来,由于它的高度的单色性和方向性以及高亮度的特性,在科学技术和国民经济的许多领域获得了广泛的应用,成为当代最重要的单色光源。
实际应用中的激光干涉仪可以测量物体的振动、微小位移,也可以研究和标定在实验室或工业条件下应用的非接触测量的超声振动传感器。
本实验以激光为光源,利用迈克耳逊干涉仪的光学系统和延时采样技术,对线性振子的振动速率进行即时测量,并自动显示时刻、门宽和干涉条纹数,并判断速度的方向。
二、实验原理激光器发出的激光经分束镜分成两束光强大致的激光束,一束射到动镜上,另一束射到固定反射镜上。
当动镜静止不动时,从动镜和固定镜反射镜反射回来的两束激光在接收器处形成稳定的干涉条纹;当迈克耳逊干涉仪的动镜运动时,在接收器处的干涉条纹发生移动。
设动镜的速率为υ,在时间间隔Δt 内接受器感受到的移动条纹数目为N,则两相干光的相位差与υ和N有如下关系:在本实验中,动镜由一个线性振子驱动,其速率随时间改变。
如果时间间隔∆t足够小,也就是说在此时间间隔内动镜移动的距离可近似为υ t∆ ,则由(5.1)式算得的速率可近似为振子的瞬时速率。
本实验的时间间隔t∆ (即采样门宽)可调。
时刻t,门宽t∆ 以及接收器感受到的在t∆ 内移过的条纹数N随时在显示窗口内显示。
如图5.2所示,该实验装置由迈克耳逊干涉仪光学系统、线性振子及驱动、激光干涉测速仪及光电接收器(PIN)和防震台构成。
光电检测原理与技术知到章节答案智慧树2023年内蒙古大学

光电检测原理与技术知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古大学第一章测试1.以下属于光电检测仪器的有()。
参考答案:光敏电阻2.光电检测系统的组成包括()。
参考答案:光电探测器;光电检测电路;光源;光学系统3.以下属于光电检测技术的特点的有()。
参考答案:寿命长;速度快;距离远;精度高4.光电检测技术是对待测光学量或由非光学待测物理量转换成光学量,通过光电转换和电路处理的方法进行检测的技术。
()参考答案:对5.半导体激光器在激光外径扫描仪中起到提供光源的作用。
()参考答案:对第二章测试1.可见光的波长范围是()。
参考答案:380 nm~780 nm2.半导体对光的吸收种类不包括()。
参考答案:电子吸收3.荧光灯的光谱功率谱是()。
参考答案:复合光谱4.激光器的发光原理是()。
参考答案:受激辐射5.视角分辨率的单位通常为()。
参考答案:lpi6.光调制包括()。
参考答案:PM;AM;FM7.电光效应反映介质折射率与电场强度可能呈()。
参考答案:平方关系;线性关系8.大气散射包括()。
参考答案:瑞利散射;无规则散射;米氏散射9.光纤损耗包括()。
参考答案:吸收损耗;散射损耗10.参考答案:1.63 lm和5.22×105 cd第三章测试1.以下主要利用光电子发射效应的光电器件有()。
参考答案:光电倍增管;真空光电管2.可用作光敏电阻的主要材料包括有()。
参考答案:有机材料;半导体;金属;高分子材料3.以下主要利用光伏效应的光电器件有()。
参考答案:CIGS电池4.以下属于声光调制晶体的有()。
参考答案:PbMoO5.以下效应可用于普朗克常量测量的是()。
参考答案:光电效应6.光伏探测器处于光电导工作模式,其外加偏压为正向偏压。
()参考答案:错7.光敏电阻的电阻温度系数可正可负。
()参考答案:对8.光电导探测器的工作原理是多子导电。
()参考答案:对9.光电倍增管的阳极灵敏度和阴极灵敏度之比是电流增益。
基于激光干涉测试技术的表面形貌分析研究

基于激光干涉测试技术的表面形貌分析研究近年来,随着科学技术的不断发展,人们对于表面形貌分析的研究不断深入。
而基于激光干涉测试技术的表面形貌分析技术,因其高精度、高分辨率、高稳定性等特点,已经逐渐成为表面形貌分析方面的一种重要手段。
本文主要讨论如何基于激光干涉测试技术进行表面形貌分析研究。
一、激光干涉测试技术的基本原理激光干涉测试是通过利用激光光学的干涉原理,来对物体表面形貌进行高精度的测量。
首先,将激光光源经过分光器进行分光,形成两束平行的光线。
其中一束经过反射镜反射到物体表面上,另一束则照射到参考镜上。
由于两束光线路径长度差异的存在,使得两束光线到达干涉面时会发生干涉现象。
通过干涉光的强度分布,可以获得物体表面的形貌信息。
一般采用相位移转换技术来提高测量精度。
二、激光干涉测试技术在表面形貌分析中的应用1. 光学元件的表面形貌测量激光干涉测试技术可用于光学元件的表面形貌测量,包括镜片、棱镜、透镜等。
通过不同的反射镜和透镜的组合,可获得物体表面的不同形貌信息,进而用于提高光学元件的制作精度和光学性能。
2. 电子芯片的表面形貌测量激光干涉测试技术可用于电子芯片的表面形貌测量。
电子芯片表面的形貌及粗糙度对芯片性能影响很大,而干涉测量技术可实现对芯片表面的三维测量,包括芯片尺寸、平整度、平坦度等参数。
这些参数的测量结果对于芯片制造和质量控制非常重要。
3. 材料薄膜的表面形貌测量针对材料薄膜的表面形貌测量而言,激光干涉测试技术也有着广泛的应用。
通过测量薄膜表面的波前高度分布和厚度分布,可以得到薄膜材料的质量、粗糙度等重要参数。
4. 机械零件的表面形貌测量除此之外,激光干涉测试技术还可以用于机械零件的表面形貌测量。
这些零件的表面形貌信息直接关系到所使用的机械设备的性能。
因此对于机械零件的形貌信息的快速、准确测量,也成为激光干涉测试技术得以广泛应用的原因之一。
三、激光干涉测试技术的发展与未来趋势随着计算机技术和光电技术的快速发展,激光干涉测试技术的精度、稳定性和测量速度不断提升。