光电探测技术

合集下载

光电探测技术在航空航天领域中的应用

光电探测技术在航空航天领域中的应用

光电探测技术在航空航天领域中的应用近年来,航空航天领域的飞速发展,迫使技术的进步不断前行。

其中,光电探测技术的应用是一项非常重要的技术领域。

本文将就光电探测技术如何在航空航天领域中得到广泛应用进行阐述。

第一部分:光电探测技术的基本概念光电探测技术是一种利用光电效应将光信号转换为电信号的探测技术。

该技术广泛应用于光电通信、图像处理、光电成像、光电测量等领域。

其中,光电探测器是实现光电转换的关键部件,其在探测精度、稳定性和响应速度等方面均有着重要作用。

第二部分:光电探测技术在航空领域中的应用1. 航空遥感航空遥感是光电探测技术在航空领域中的一大应用,它利用飞机、卫星等载体实现对地面、海洋和大气等物理环境的空间观测,获取相关数据信息。

这项技术可以获得三维立体画面信息、地貌地形、植被资源、水文地理以及气象数据等。

2. 航空航天导航现代航空航天导航技术要求定位精度较高、时间同步准确,并且能够在复杂环境下稳定可靠地工作。

而光电探测技术正是满足这些需求的有效手段,可提供超高频(UHF)信号探测、辐射热计量探测、亚毫米波带宽探测等功能,同时,还可实现光电制导和自动驾驶等功能。

3. 航空测绘航空测绘是利用大型飞机、直升机等进行地形图测绘的技术。

该技术常用航空翼型载荷、激光测距、GPS定位、惯性测量等手段进行测绘。

光电探测技术可通过超高精度传感器、电子云图等手段,实现航线计划、地形测量以及数据分析,提高测绘效率,减少误差率。

4. 航空通信光电探测技术也常用于航空通信系统中,该技术可以提供高速数据传输和广泛通信覆盖范围。

在这种情况下,技术主要应用于航空管理、机场信息发布和飞行员通信工作中。

第三部分:未来光电探测技术在航空航天领域的发展趋势未来,随着航空航天技术的不断发展,光电探测技术的应用也将会不断拓展。

其中,主要是体现在高速数据采集、航天车辆着陆、航空隐身技术和智能机器人领域的应用。

同时,在光电材料研究方面的进展也将推动光电探测器的灵敏度和响应速度的提高。

光电探测技术在医学成像中的应用

光电探测技术在医学成像中的应用

光电探测技术在医学成像中的应用近年来,随着科技的不断进步,光电探测技术在医学成像中的应用也变得更加广泛。

光电探测技术以其高灵敏度、高分辨率和无辐射等优点,成为医学成像领域研究的热点之一。

本文将从光电探测技术的原理、现状以及在医学成像中的应用等方面进行介绍。

一、光电探测技术的原理光电探测技术是一种利用光电效应将光信号转化为电信号的技术。

其原理是根据光电效应的物理性质,利用半导体材料将光转化为电子,再通过电子在半导体中的漫游和扩散来形成信号。

简单来说,光电探测技术是利用光子对半导体的影响产生电荷的原理。

当光子进入半导体后,光子与半导体原子产生相互作用,将能量传递给电子,使电子跃迁到导带中。

因此,光子经过半导体材料时会释放出电子对,导带中的电子将被扫描并转化为电流。

这样就可以将光信号转化为电信号,实现成像和检测。

二、光电探测技术在医学成像中的应用1. 光子计数成像光子计数成像是一种通过检测成像区域内的光子计数来生成图像的成像技术。

该技术使用一些特殊的仪器从生物组织中收集光子,用于生成生物组织的代谢图,在癌症诊断和治疗方面有着广泛的应用。

2. 光声成像光声成像是一种以产生光学束声波来成像的技术。

光声成像结合了光学和声学两种成像技术,具有分辨率高、信噪比高、无辐射等优点,已广泛应用于生物医学成像、分子成像、肿瘤检测等领域。

3. 光学纤维传感光学纤维传感是将光信号通过在光学纤维中的传播进行检测的技术。

其优点是单根光纤可以实现对复杂生物系统的多个参数的无损测量,并且采用的是无辐射技术,不会对生物组织造成伤害。

在生物医学中,光纤传感器已广泛应用于血液脉搏检测、心血管疾病监测、药物释放监测等方面。

三、光电探测技术的未来及展望未来,随着光电探测技术的不断突破,其在医学成像、分子成像、肿瘤检测、药物检测等领域的应用将越来越广泛。

相信通过技术的不断升级和优化,光电探测技术将能够为生物医学领域的研究和临床诊断工作提供更加有效和全面的支持。

光电探测技术及其在遥感中的应用

光电探测技术及其在遥感中的应用

光电探测技术及其在遥感中的应用光电探测技术是一种测量光辐射强度和方向分布的技术,主要应用于遥感领域,可以用于获取遥感图像和记录遥感数据。

光电探测技术具有很高的分辨率和精度,可以在不同的光谱范围内监测地表特征,并获取有关信息,如地表温度、气体浓度、海洋盐度、地表高程等。

本文将介绍光电探测技术的原理,以及光电探测技术在遥感中的应用。

一、光电探测技术的原理光电探测技术是通过将光信号转换为电信号来测量光辐射的相关性质,如光强度、波长、方向等。

光电探测技术可以分为光电传感器和光电探测器两类。

光电传感器是将光信号转换为电信号的装置,它的转化方式多种多样,包括光电效应、光伏效应和光化学效应等。

最常用的光电传感器是光电二极管(Photodiode)和光电倍增管(Photomultiplier Tube)。

光电二极管是一种半导体装置,能将光信号转换为电信号。

分为PN结和Pin结两种,PN结在正偏情况下对光的响应较小,而在反偏情况下对光的响应较大。

通过增加改性剂可以改变其响应效果,如引入金属、氮等掺杂物可以显著改善其响应效果。

光电倍增管是一种真空管装置,它是将光信号转换为电信号的最敏感的装置之一。

光电倍增管由光电阴极、第一倍增级、中间电极、二次倍增级、输出阳极和甲基氧基硼酸(MCP)等组成,可用于光谱测量、光计时、光力计等领域。

它采用了激光光强度对光电倍增管的依赖关系,在光电倍增管输入信号特强时,光电阴极输出光电子。

光电子流经第一倍增级会产生更多的光电子,进而经过二次倍增级进一步产生更多的光电子,最后输出到阳极,并经过放大和信号处理后输出。

光电探测器是将光信号转化为电信号并进行光谱分析的装置。

光电探测器的种类主要有光电子倍增器、电荷耦合器件(CCD)、CMOS、磁阻光强度计、原位荧光计等。

光电子倍增器是光电探测器的一种,主要用于荧光、化学荧光、闪光等信号的检测。

光电子倍增器结构简单,但是对于光子计数的非线性效应较强,需要进行线性化处理。

光电探测器技术研究与应用现状

光电探测器技术研究与应用现状

光电探测器技术研究与应用现状在现代科技领域中,光电探测技术扮演了一个非常重要的角色。

随着人们对技术的不断研究和发展,光电探测器的应用范围也得到了不断拓展。

本文将为您介绍光电探测器技术的研究进展以及在不同领域的应用现状。

一、光电探测器技术的研究进展1. 光电探测器的基本原理光电探测器一般由光电导体和半导体材料组成。

光电导体是一种能够转换光电转换的材料。

光电管就是利用光电导体这种材料制成的,它能将光的能量转化为电子能量。

半导体材料则是一种能够在光学上和电学上加工形状的材料。

它们通常用于管道中的探头,以便能够测量到光信号的更细微的变化。

半导体材料具有几种不同的特性,例如从材料的壳层中唤醒非常小的电潮波和热潮波,以及能够用探针测定反应的低电流。

2. 光电探测器的研发现状光电探测器技术的发展经历了多个阶段,从最早的光电导体到后来的半导体探测器、光电二极管、光电转换器等,每一种技术的发展都标志着光电探测器技术在各个领域的应用范围不断拓展。

其中,CCD(Charge-Coupled Device)被广泛应用于全天候的遥感监测、天文学、光电成像、电缆电视等领域。

在半导体探测器的研究中,Si-CMOS和InGaAs技术研究进展较为显著。

另外,在面向空间应用的超大型探测器研究中,由于热信号干扰、热带宽等因素影响,单一技术取得的效果受到一定制约,目前研究重心转向复合探测器。

此外,随着超快速度和高时间分辨率成为生命科学及材料科学的主要科研方向,光电器件的高速度和时间分辨率受到越来越多的关注,微博安防监控、医疗成像、无人机电子监测等领域的应用需求也越来越大。

二、光电探测器技术在不同领域的应用现状1. 光学通信光学通信是指利用光波制作的通信系统。

光学通信利用激光、红外线等技术对电信号传输进行高速、高清晰、低噪音的处理。

这个过程中,光电探测器起主要作用。

在这个领域,光电探测器技术中的PIN、APD、MLE等探测器得到了广泛应用。

光电探测技术在军事中的应用

光电探测技术在军事中的应用

光电探测技术在军事中的应用一、光电探测技术简介光电探测技术是利用光电传感器将光信号转换为电信号,以达到观察、控制和测量的目的。

光电探测技术的应用相当广泛,包括军事领域、医疗领域、工业领域等。

其中,军事领域是光电探测技术的主要应用领域之一。

二、光电探测技术在军事中的应用1.夜视仪夜视仪是利用光电探测技术的一种重要装备,它可以将红外线、紫外线、可见光等不同波长的光信号转换为电信号,并将其放大。

夜视仪的作用极大地提高了士兵在夜间作战的能力,使得士兵可以在夜间具备与白天相似的观察和作战能力。

2.火控系统火控系统是指用于瞄准和射击的系统。

光电探测技术可以用于火控系统中,以提高火炮的精度和射击速度。

利用光电探测技术可以制作出高精度的瞄准器、测距仪和火控计算机,以实现快速瞄准和精确射击。

3.无人机无人机是近几年来军事领域中兴起的新型武器。

光电探测技术可以用于无人机中,以提高其观察和打击能力。

利用光电探测技术可以制作出高精度的红外、激光和可见光探测器,以实现对目标的准确定位和精确打击。

4.电子对抗设备电子对抗设备是指用于干扰敌方通信、雷达和导航等设备的系统。

光电探测技术可以用于电子对抗设备中,以实现对敌方光电设备的干扰。

利用光电探测技术可以制作出高精度的干扰设备和电子反制系统,以实现对敌方光电设备的干扰和破坏。

三、光电探测技术在军事中的优势1.高灵敏度光电探测技术可以实现对微弱光信号的探测和转换,具有极高的灵敏度。

这种高灵敏度使得光电探测技术可以实现对敌方在黑暗中潜伏的目标的探测和定位,提高作战效果。

2.高精度光电探测技术可以实现对光信号的高精度探测和转换,使得其制作出的装备具有高精度的观察、瞄准和打击能力。

这种高精度可以使得士兵在敌方火力覆盖范围内也能够准确打击目标,提高作战效果。

3.多功能性光电探测技术可以实现对不同波长光信号的探测和转换,使得其制作出的装备具有多种不同的功能。

例如,夜视仪可以实现对不同波长的光信号的观察和转换,而火控系统可以实现对不同波长的光信号的瞄准和打击。

光电探测器技术及其应用

光电探测器技术及其应用

光电探测器技术及其应用在现代科技高速发展的今天,探测器技术作为其中重要的一员,被广泛应用于各个领域。

其中,光电探测器技术不仅在军事、通信、医疗等领域有着广泛应用,还在制药、化工、环保等领域具有不可替代的作用。

本文将围绕光电探测器技术进行探讨,分析其应用前景以及在各个领域中的具体应用情况。

一、光电探测器技术的概述光电探测器技术是指利用光电转换效应将光辐射转化为电信号的一种技术。

其主要由光探头、前置放大器、信号处理器以及输出界面等组成。

光探头主要负责将光辐射转化为电信号,前置放大器则对电信号进行放大处理,信号处理器负责对处理后的信号进行数字化处理,并将其传送至输出界面。

光电探测器技术的发展历程可追溯至20世纪初期。

随着电子技术、信息技术以及光学技术的快速发展,光电探测器技术得到了迅猛的发展。

经历了多年的改进和完善,目前的光电探测器技术已经趋于成熟,具有高速、高精度、高可靠性等优良特性,已经成为现代科技中不可或缺的一部分。

二、光电探测器技术的应用前景随着技术的发展和需求的增长,光电探测器技术在未来的发展前景非常广阔。

以通信领域为例,光纤通信已经成为现代通信的主流方式,光电探测器作为核心光电部件在光纤通信中扮演着极其重要的角色。

随着宽带光网络的兴起,光电探测器技术需求将进一步得到增长。

除此之外,光电探测器技术还具有广泛的应用前景。

例如,在医疗领域中,它可以用于光动力治疗等方面,帮助医生更加精准地完成治疗工作;在军事领域中,它可以用于导航、侦查、预警以及无人机等领域;在环保方面,光电探测器技术可以帮助监测环境中的污染物,从而保护环境。

可见,光电探测器技术具有广泛的应用前景和市场需求,预计其在未来的发展中将持续保持高速的增长态势。

三、光电探测器技术在通信领域中的应用在通信领域中,光电探测器技术的应用相对较多。

其主要是利用光电探测器的高速、高精度等特性,完成光信号转化为电信号的工作。

以光纤通信为例,光电探测器的作用是将经过光纤传输的光信号转化为可用的电信号。

光电探测技术

光电探测技术

平衡和非平衡载流子
处于热平衡状态的半导体,在一定温度下,载流子浓度一定。这 种处于热平衡状态下的载流子浓度,称为平衡载流子浓度。
半导体的热平衡状态是相对的,有条件的。如果对半导体施加外 界作用,破坏了热平衡的条件,这就迫使它处于与热平衡状态相 偏离的状态,称为非平衡状态。
处于非平衡状态的半导体,其载流子浓度也不再是平衡载流子浓 度,比它们多出一部分。比平衡状态多出来的这部分载流子称为 非平衡载流子。
入射光
返回
光敏电阻的工作特性 光电特性 伏安特性 时间响应和频率特性 温度特性
光敏二极管阵列 将光敏二极管以线列或面阵形式集合在一起,用来同时探测被测 物体各部位提供的不同光信息,并将这些信息转换为电信号的器 件。
光电三极管工作原理
NPN光电三极管(3DU型),使用时光电二极管的发射极接电源 负极,集电极接电源正极。 光电三极管不受光时,相当于普通三极管基极开路的状态。集电 结(基—集结)处于反向偏置,基极电流等于0,因而集电极电 流很小,为光电三极管的暗电流。 当光子入射到集电结时,就会被吸收而产生电子—空穴对,处于 反向偏置的集电结内建电场使电子漂移到集电极,空穴漂移到基 极,形成光生电压,基极电位升高。
光电信息技术
通信工程学院 周雪芳
4
光电探测技术
4.1 光电探测技术概述
探测的基本概念:确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 被测对象:宇宙万物(固液气体、动物、植物、天体、… ) 被测信息:物理量(光、电、力、热、磁、声、…) 化学量(PH、成份、…) 生物量(酶、葡萄糖、…) 全部操作:探测器、传感器、探测仪器、探测装置、探测系统 探测过程:信号采集、信号处理、信号显示、信号输出
光电探测系统的功能分类

《光电探测技术》课程标准

《光电探测技术》课程标准

《光电探测技术》课程标准课程代码:学时:36 学分:2一、课程的地位与任务《光电探测技术》课程是光电制造与应用技术专业(五年一贯制)开设的一门2学分的专业拓展课程,针对光机电一体化设备中涉及的光检测和控制技术,讲述光的度量、光电检测器件工作原理及特性、光电导探测器、结型光电探测器、光电成像器件、光纤传感检测、光电信号检测电路。

通过本课程的学习,使学生掌握光机电一体化设备的测量与自动化技术及其应用等知识,开拓学生思维。

二、课程的主要内容和学时分配1.课程的主要内容光的度量、光电检测器件工作原理及特性、光电导探测器、结型光电探测器、光电成像器件、光纤传感检测、光电信号检测电路,基本光电元器件检测、识别、焊接、装配。

第1章光的度量1.1辐射度量1.2光度的基本物理量1.3光度量基本定律1.4照度计与亮度计第2章光电检测器件工作原理及特性2.1光电检测器件的物理基础2.2光电检测器件的特性参数2.3光电导探测器及应用3.1光电导探测器的工作原理3.2光敏电阻的结构及分类3.3光敏电阻的特性3.4光敏电阻的应用习题3.5结型光电探测器及应用1.1结型半导体光伏效应1.2光电池1.3光电二极管1.4光电三极管1.5光电开关与光电耦合器1.6光电位置探测器第5章光电成像器件及应用5.1ccd图像传感器5.2CmOS图像传感器第6章光纤传感检测技术及应用6.1光纤传感器的基础6.2光纤的光波调制技术6.3光纤传感器实例第7章光电信号检测电路6.1光电检测电路的设计要求6.2光电信号输入电路的静态计算6.3光电信号检测电路的动态计算6.4前置放大器7.5滤波器7.6光电信号主放大器8.学时分配1.本课程注重学生对光电检测器件的应用能力培养;2.采取理论教学和实验相结合的方式以增强课程学习的理实性;四、课程的实践环节安排实验一光敏电阻的应用实验二光电二极管的应用实验三光电位置探测器的应用实验四光纤传感器的应用实验五光电检测电路的单元电路设计五、推荐教材和主要参考书《光电探测技术与应用》作者:黄焰、肖彬、孙冬丽,华中科技大学出版社,出版时间:2016年六、考核方式及标准平时考核成绩占60%(出勤+作业+其它),期末考试(开卷)占40%。

  1. 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. 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. 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)。

第一章:1,光电检测系统的基本组成及各部分的主要作用?光源—-光学系统—-被测对象——光学变换——光电转换——电信号放大与处理[存储,显示,控制]作用:光学变换:将被测量转换为光参量,有时需要光信号的匹配处理,目的是更好的获得待测量的信息。

电信号放大与处理的作用:存储,显示,控制。

第二章:1、精密度、准确度、精确度、误差、不确定度的意义、区别。

答:精密度高指偶然误差较小,测量数据比较集中,但系统误差大小不明确;准确度高指系统误差较小,测量数据的平均值偏离真值较少;精确度高指偶然误差和系统误差都比较小,测量数值集中在真值附近;误差=测量结果-真值;不确定度用标准偏差表示。

2、朗伯辐射体的定义?有哪些主要特性?答:定义:辐射源各方向的辐亮度不变的辐射源。

特性:自然界大多数物体的辐射特性,辐亮度与观察角度无关。

3、光谱响应度、积分响应度、量子效率、NEP、比探测率的定义、单位及物理意义.答:灵敏度又叫响应度,定义为单位辐射度量产生的电信号量,记作R,电信号可以是电流,称为电流响应度;也可以是电压,称为电压响应度.对应不同辐射度量的响应度用下标来表示。

辐射度量测量中,测不同的辐射度量,应当用不同的响应度.对辐射通量的电流响应度(AW—1 )对辐照度的电流响应度(AW—1 m 2 )E对辐亮度的电流响应度(AW—1 m 2 Sr)L量子效率:在单色辐射作用于光电器件时,单位时间产生的的光电子数与入射的光子数之比,为光电器件的量子效率.NEP:信噪比等于1时所需要的最小输入光信号的功率。

单位:W.物理意义:反映探测器理论探测能力的重要指标。

比探测率:定义;物理意义:用单位探测系统带宽和单位探测器面积的噪声电流来衡量探测器的探测能力。

第三章:1、光源的分类及各种光源的典型例子;相干光源和非相关光源包括哪些?答:按照光波在时间、空间上的相位特征,一般将光源分成相干光源和非相干光源;按发光机理可分为:热辐射光源,常用的有:太阳、黑体源、白炽灯,典型军事目标辐射;气体辐射光源,广泛用作摄影光源;固体辐射光源,用于数码、字符和矩阵的显示;激光光源,应用:激光器。

相干光源:激光;非相关光源:普通光源。

2、对一个光电检测系统的光源通常都有哪方面要求?答:1。

波长(光谱)特性2.发光强度(光功率)3。

光源稳定性(强度、波长)3、辐射效率和发光效率的概念及意义答:在给定λ1~λ2波长范围内,某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需比,称为该辐射源在规定光谱范围内的辐射效率;某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功/率之比,就是该光源的发光效率。

4、色温,配光曲线的概念及意义答:色温:如果辐射源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射出的光的颜色相同,则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。

配光曲线表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。

意义:记录了灯具在各个方向上的光强。

5、热光源的主要特点是什么?答:1。

发光特性(光谱分布、出射度、亮度)可以用普朗克公式估算.2。

发出连续光谱,谱宽很宽,适应性强.3。

大多属于电热型,可以通过控制输入电量控制发光特性。

6、大气窗口的概念及作用。

答:大气窗口即透过率较高的波段。

作用:有效地利用大气窗口可增加光电探测系统的工作距离.7、激光器的性能特点答:优点:1.高方向性2.单色性好3。

相干性好4。

高亮度.缺点:体积比较庞大8、光强标准器的结构,工作原理及光度标准的传递方法答:光强标准器是一个被定义在铂熔点温度(2046。

05K)的黑体辐射器.工作原理:光强标准器是采用1MHz高频感应炉来加热的,熔化铂需要7kw的电功率,铂2046.05K的温度下熔化。

该装置可维持铂转相的时间约20分钟以上,测量就在这段时间内进行。

在这段时间中由于温度没有变化,腔口辐射量也应维持不变,这时小孔的亮度为60cd /cm2,对应发光强度为1。

06×10—4cd。

传递方法:由光度标准器向外传递的光度标准将寄存在特制的钨丝白炽灯.即标准灯中.利用目视光度计进行传递,通过对标准灯的光强度校准,从而将标准通过标准灯传出。

第四章:1,光电探测器与热电探测器的工作原理及性能对比?光电探测器:利用光电效应,把入射到物体表面的辐射能直接变换成可测量的电量.热电探测器:探测器接收光辐射,先引起温度升高,再使探测器的某些电学量发生变化,如电阻或电容发生变化、或者表面电荷发生变化,或产生电动势。

性能对比:光电探测器:探测灵敏度高(探测能力,响应波长范围,响应速度),对波长探测选择敏感,多数工作在低温环境下,需要制冷.热电探测器:与光电探测器相反,可以在室温下工作。

2,热敏电阻与光敏电阻的区别?热敏电阻定义:凡吸收入射辐射后引起温升而使电阻值改变,导致负载两端电压的变化,并给出电信号的器件。

半导体对光的吸收—-本征和杂质吸收——产生光生载子——光电导率变化,伴随少量的热能产生—-光敏电阻.半导体对光的吸收—-晶格吸收,自由电子吸收——不产生光生载子——热能产生,温升导致电阻值变化——热敏电阻。

为了提高热敏电阻的吸收系数,常对其表面进行黑化处理。

热敏电阻的特点A、热敏电阻的温度系数大,灵敏度高,热敏电阻的温度系数常比一般金属电阻大10~100倍.B、结构简单,体积小,可以测量近似几何点的温度。

C、电阻率高,热惯性小,工作温度范围宽,适宜做动态测量。

D、光谱响应基本上与入射辐射的波长无关E、阻值与温度的变化关系呈非线性。

F、稳定性和互换性较差3,热释电器件的优缺点和使用中的注意事项?优点:无波长选择性,可工作于室温缺点:响应速度慢,只能测量变化的辐射注意事项:1.热释电器件不同于其他光电器件,在恒定辐射作用的情况下输出的信号为零,只有在交变辐射的作用下才会有信号输出。

2。

只要使热释电晶体的温度在面束缚电荷被中和掉之前因吸收辐射而发生变化,即入射辐射调制频率f〉1/τ时,才会有热释电信号输出——非平衡器件。

4,光电探测器的选用原则?1.与辐射源及光学系统在光谱特性上匹配;2。

光电转换特性或动态范围与入射辐射能量匹配;(对微弱信号,要有足够比探测率;入射光通量变化中心取在线性范围内;)3.当测量调制或脉冲光信号时,需考虑探测器的响应时间或频率响应范围。

(时间响应与入射光信号的调制形式、信号频率及波形匹配,以确保变换后的信号不产生频率失真引起的输出波形失真。

变换电路的频率响应特性也要与之匹配。

)4。

探测器的最小分辨率,即考虑等效噪声功率、所产生电信号的信噪比。

5.当测量的光信号幅值变化时,需考虑探测器输出的信号的线性程度.6。

光电器件与变换电路必须与后面的应用电路的输入阻抗良好地匹配,以保证具有足够大的变换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应。

7。

稳定性和使用环境。

器件参数应高于使用环境要求,并留有足够余地,并保证器件工作在额定使用条件范围内。

8。

其它:测量精度、测量方式等在设计光电检测系统时,无法保证上述要求都满足,因此需根据测量要求反复比较各种探测器的主要特性参数,然后选定最佳的器件。

5,一般变光度方法的优缺点?1。

吸收滤光片:优点:简单方便.缺点:加入后会引起像点位移;中性程度不高2。

薄膜滤光片特点:窄光谱,可实现偏振态改变或光分离器3。

筛网优点:很宽的光谱范围内的均匀性较好,不会使光学像发生位移,对偏振态无影响.可使筛网相对于光轴产生不同倾斜来调整其透射比。

缺点:改变了光能在光束截面上的分布4。

膜片光阑或狭缝:优点:很宽的光谱范围内的均匀性较好,不会引起像点的移动,不改变偏振态。

缺点:衰减量与光束横截面上的分布特性有关,精度低。

5。

偏振减光器:优点:连续减光,精度较高,不会引起像点的移动。

缺点:有波长选择性(偏振度、吸收都与波长有关),改变偏振态,不能完全消光。

6.镜面反射器:优点:可采用多次镜面反射,扩大变光度的范围,精度较高。

缺点:有波长选择性(折射率与波长有关),改变偏振态,改变光束方向7。

漫反射减光器:优点:在可见光和近红外区域有较好的衰减均匀性应用:改变了入射光的几何形状、能量分布及偏振信息,常用于纯通量的衰减6,积分球的材料及基本工作原理?积分球通常由两个半球的外壳相接而成,按需要在球面上开若干个小孔,内部还可附加挡板,反射镜及光陷阱等,球内壁涂敷反射系数极高,且漫射性能极好的材料,常用氧化镁(反射比较高,光谱性能不稳定),硫酸钡。

工作原理:光线由输入孔入射后,光线在球内部被均匀的反射及漫射,在球面上形成均匀的能量分布,因此输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。

而且入射光的入射角度、空间分布、以及偏振特性都不会对输出的光束照度和均匀度造成影响。

7,什么情况下要考虑光谱校正?在某些系统中,要求探测器与光源具有某种特定的光谱特性,而实际上不具备这样的特性,这就需要把它们的光谱特性进行必要的校正。

8,滤光片的主要特性参数及定义?按照滤光特性分为长波通、短波通、带通和带阻四大类。

性能:最大透过率和截止波长截止波长:最大透过率一半处,对应的波长.带通和带阻类:性能由最大透过率、中心波长和带宽描述中心波长:最大透过率处的波长。

带宽:最大透过率一半处,对应的两波长之差。

按照滤光特性分为长波通、短波通9,光谱模板校正法的工作原理?光束经棱镜分光后,在物镜1的焦面上产生光谱带,在该平面上附加模板m,将模板按需要做成一定形状,使各谱线的通光宽度按校正要求变窄,再经物镜2将光会聚后,由光电探测器接收。

该方法对光源光谱或探测器光谱都能进行校正,精度很高,机构将较为复杂。

第五章1光电探测中的光学系统的主要功能(1收集待测目标光辐射通量2观察或瞄准目标3确立目标方位4实现大视唱捕获目标与成像)2景深的概念,如何调整(被摄景物中能产生清晰物象的最近点与最远点之间的距离要拍摄小景深的照片, 如特定镜头,应选择长焦距、小光圈,对准距离近。

要拍摄大景深的照片,如远景镜头,应选择短焦距、大光圈,对准距离远.)3物镜按照光学结构分为哪几类(1折射式优点封闭的镜筒减弱了空气流动对成像质量的破坏,同时保护了光学镜头。

不需要额外的维护费用.缺点价格较昂贵.同样口径下,折射式望远镜更重、更长、体积更大。

2反射式优点:反射镜的造价比透镜低的多.缺点:开放的镜筒式的空气可以流通,这样不仅会影响到成像的稳定度,而且一些尘埃会随着流动的空气进入镜筒并附着在物镜上,长此以往会破坏物镜表面的镀膜,使其反射力下降。

由于这种结构的物镜比较容易破裂,所以使用的时候需要倍加小心 3折反式 )4什么是场景,基本工作要求是什么,在光电探测系统中使用场镜有什么好处(工作在物镜附近的透镜,作用:1提高边缘光束入射到探测器的能力2减小探测器的面积3使探测器光敏面上的光照均匀化4使用使用平像场镜时可获得平场像面5场镜放置在像面附近好让出像面位置放置调盘)5横向莫尔条纹的特点及辩向原理()同步性;光栅移动一个栅距莫尔条纹移动一个间距且方向对应当指示光栅沿与栅线垂直的方向作相对移动时,莫尔条纹则沿光栅刻线方向移动(两者的运动方向相互垂直);指示光栅反向移动,莫尔条纹亦反向移动。

相关文档
最新文档