第5章第1章现代传感技术与系统
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2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(1) 光敏二极管（光电二极管, PD: Photo-Diode）
原理： PN结 无光时---高阻特性，微弱电流—暗电流，μA
PN
光照时---电子→N,空穴→P → 光电流 光照愈强 --- 光电流愈大
特性： 光照特性:
光谱特性:
动态特性:
灵敏度和线性好，
第5章 光电式传感器
• 5.1 光电传感器概述 • 5.2 常用光源 • 5.3 光电效应及光电元件 • 5.4 光电编码器 • 5.5 光栅传感器
2020/7/7
5.1 光电传感器概述
• 5.1.1 光电式传感器的组成原理 • 5.1.2 特点及应用 • 5.1.3 光电式传感器的一般形式
2020/7/7
应用：用于光通讯，光测量
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(5) 雪崩光电二极管
雪崩效应：工作电压很高（100～200V）， 接近于反向击穿电压。 结区内电场极强， 光生电子得到极大加速， 同时与晶格碰撞， 从而产生电离雪崩反应。
特点：有很高的内增益，可达到几百，灵敏度高 响应速度特别快，带宽可达100GHz，是目前最快的一种光电二极管 噪声大（随机），线性差
2020/7/7
5.2.5 激光光源
固体激光器：体积小，坚固，功率高
红外固体激光器 绿色固体激光器 红宝石固体激光器
气体激光器：小巧、单色性好、能连续工作、功率小； 高光束质量、高稳定性、长寿命、低噪音、经济；
He-Ne激光器
2020/7/7
He-Cd激光器
He-Cd激光器（制冷）
5.2.5 激光光源
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
结构：梳妆电极:
特性： 光照特性：
金属封装： 防潮
光谱特性:
动态特性:
为非线性，
存在单峰，
不易作线性检测元件 应与光源光谱匹配
应用：工业自动化---开关元件，快速响应 家电---(感应式节能灯：判断照度)
2020/7/7
动态特性较好， 响应时间0.1S~0.001S
2020/7/7
5.2.3 气体放电光源
原理：气体分子激发 → 放电 → 发光 器件： 弧光灯 --- 碳弧灯 钠弧灯 氙弧灯 水银弧灯(汞灯) 金卤灯
荧光灯 --- 气体放电+荧光粉，波长更长 日光灯：光谱接近日光 节能灯：压缩荧光灯，
特点： 效率高，省电 功率大，光色接近日光，紫外线丰富 有辐射，废弃物有汞污染、易碎 频率低，对人眼有损害，
应用：强光、色温要求接近日光
2020/7/7
5.2.4 发光二极管(LED)
原理：半导体，电致发光， 特点：体积小，可平面封装，固体光源，无辐射，绿色光源
功耗低（白炽灯1/8，荧光灯1/2）、发热少 寿命长（10万小时，是荧光灯的10倍 ） 、耐振动 响应快（毫秒级 ）、供电电压低、易于数字控制 价格较白炽灯贵，功率低，亮度小， 器件：单色LED：红色、绿色、黄色、
反射式：光→被测物→光电元件（反射） 测量物体表面反射率、粗糙度、 距离、位置、振动；
遮光式：光→被测物→光电元件（部分遮光） 测量物体位移、振动、速度；
辐射式：被测物→光 →光电元件，辐射强度 测量辐射温度、放射线；
2020/7/7
5.1.3 光电式传感器的一般形式
2. 脉冲式光电传感器
透射式：
条件：光子能量 > 材料禁带宽度
种类：内光电效应
光电导效应 光生伏特效应
导带 禁带 价带
半导体能带图
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
1. 光电导效应及器件
原理：光 → 半导体→ 电子-空穴对 → 导电性 → 电阻↓ 器件：光敏电阻 原理：半导体电阻器件，加直流偏压，无极性
无光照---电子-空穴对很少---电阻大(暗电阻) 有光照---电子-空穴对增多---导电性增强 特点：灵敏度高，体积小，重量轻，性能稳定； 批量生产，价格便宜 ； 材料：半导体 --- 硫化镉CdS、硒化镉CdSe；
特点：有源器件，无污染，轻便、简单、
动态特性好（硅），
工作于可见光波段---太阳能电池 连接方式： (a)开路电压输出:
(b)短路电流输出:
特性：光照特性---开路电压输出：非线性(电压---光强)，灵敏度高 短路电流输出：线性好(电流---光强) ，灵敏度低
光谱特性---硅电池：0.5~1.2μm(红-红外)，峰值0.8 μm(近红外) 锗电池：0.3~0.7μm(紫-红)，峰值0.5 μm(绿)
10-12
紫外光
À nm
m
可见光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ红外光
mm cm
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
1m
可见光：380nm ～ 780nm 红外光：780nm ~ 1m 紫外光：1nm ~ 380nm
2020/7/7
380 400 500 600 700 紫蓝青绿黄橙
400 435 470 525 575 605
特点：结构简单， 灵敏度较高：20～200μA/lm 充入惰性气体→气体轰击→自由电子 →灵敏度 暗电流小，最低可达10-14A 体积比较大、工作电压高达百伏到数千伏、玻壳容易破碎等。
2020/7/7
5.3.1 外光电效应及其器件
3. 光电倍增管
原理：光 → 阴极 → 光电倍增极→ 阳极 → 电流
应用：开关测量 → 光电开关 ，计数 使用电路：
一般情况下，直流供电，各级电压均相等，约80V，总电压约1000V 并联电容：避免阳极脉动电流引起极间电压发生大的变化
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
原理：光 → 半导体 → 价带电子吸收能量 → 跃迁至导带 → 电子-空穴对 → 导电特性
应用：可用来辨别光点移动的方向
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(7) 位置敏感器件（PSD-Positional Sensitive Device）
原理：光 → 光电二极管 → 空穴由N向P移动
空穴→1端→I1 空穴→2端→I2 比值： I1/I2 R 2/R 1 x 2/x 1 应用：位置检测(一维、二维)
单峰性
应用：线性转换元件，开关元件，
注意：a) 电路连接同一般二极管，
输出电流小，一般为数微安到数十微安
b) 入射光角度限制
2020/7/7
动态特性好
5.3.2 内光电效应及其器件
(2) 光敏三极管（光电三极管, PT: Photo-Triode）
原理：光敏二极管（bc结）+ 三极管
特点：光照特性---灵敏度高于光敏二极管， 非线性，不如光电二极管。
2020/7/7
5.2.1 对光源的要求
照度要求：足够亮度、光通量，保证信噪比和灵敏度
均匀要求：视场亮度均匀、无阴影，避免测量误差 投影要求：控制光的方向、透射、反射、散射
发热要求：热光源、冷光源，减小发热对测量结果的影响
光谱要求：光波频率、波长 ： 紫外 → 可见光 → 红外
全光谱 波长：
10-14
几何量：形状、尺寸、位移、距离、表面粗糙度、形位误差 力学量：应变、速度、加速度、振动、流量、密度 生化量：离子浓度、荧光、电泳、染色体、分子标记、
2020/7/7
5.1.3 光电式传感器的一般形式
1. 模拟式光电传感器
透射式：光→被测物→光电元件（透射） 测量透明、半透明固体透明度、 液体混浊度、气体浓度；
f0/Hz*1015 0.45
0.60
0.81
1.15 1.93
0/nm
660
500
372
260
156
应用：足够的光强，高速光电开关
器件：光电管、光电倍增管
2020/7/7
5.3.1 外光电效应及其器件
2. 光电管
原理：光 → 阴极 → 发射光电子 → 阳极 → 空间电子流 → 外接电阻 → 压降U=f(I)
原理：光 → 金属物体表面 → 电子获得光子的能量 光子能量 > 表面溢出功 → 电子逸出表面 → 光电子发射
特点：速度快 --- 从光照射到释放电子时间不超过10-9秒。
需足够光能 --- 光子能量 > 表面溢出功
频率下限f0 --- 当 f < f0 时无激发电子 → “红限”
金属
铯Cs 钠Na 锌Zn 银Ag 铂Pt
应用：用于光通讯、脉冲编码
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(6) 阵列式结型光电器件
构成：利用集成电路技术, 使几百个光电二极管或光电池排成一行， 集成在一块集成电路片子上， 即成为阵列式的一维光电器件 衬底是共用的，而各光敏元都是独立的， 分别有各自的前极引出线
特点：光敏元密集度大，总尺寸小， 容易作到各单元多数一致，便于信号处理
光谱特性---单峰性
应用：开关元件： 光电鼠标接收器、打印机打印头位置传感器、 光电耦合器、车速传感器、红外遥控器、
注意：a) 电路连接:
b) 入射光角度限制
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(3) 光电池
原理： 光 → PN结（无偏置）→ 电子迁移 电子 → N, 空穴 → P → 电动势
5.3.2 内光电效应及其器件
2. 光生伏特效应及器件
原理： 光 → PN结（无偏置）→ 电子迁移 电子 → N, 空穴 → P → 电势
器件：光敏二极管（PD） 光敏三极管（PT） 光电池（硅、锗） PIN光电二极管 雪崩光电二极管 光可控硅 阵列式光电器件 象限式光电器件 位置敏感探测器（PSD） 光电耦合器件（CCD）
染料激光器
离子激光器
半导体激光器：效率高、体积小、重量轻、结构简单、功率小、非线性
蓝色/紫色激光
2020/7/7
红色激光 近红外小功率
蓝色激光器
5.3 光电效应及光电元件
• 5.3.1 外光电效应及其器件 • 5.3.2 内光电效应及器件
2020/7/7
5.3.1 外光电效应及其器件
1. 外光电效应
5.1.1 光电式传感器的组成原理
工作原理：光 → 敏感元件 → 电
敏感元件：光电元件
光电效应
外光电效应 内光电效应
系统组成： 光源
光
光通路 光
光电元件 电
电
测量电路
y
测量方式： 被测量x1
方式：
2020/7/7
被测量x2
改变光源： 改变光路：
5.1.2 特点及应用
特点：非接触、响应快、性能可靠、精度高 应用：光 光学量：光强、光照度、辐射、气体成分、
应用：宇航飞行仪器，仪表电源，便携仪表(计算器) --开关测量（开路电压输出），线性检测（短路电流输出）
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(4) PIN结光电二极管（PIN-PD）
结构：PN + I I - 高电阻率的本征半导体（厚） PN结双电层的间距加宽，结电容变小
特点：频带宽，可达10GHz，响应速度快， 灵敏度高， 线性输出范围宽，线性好 输出电流小（数微安），电阻很大
橙色、蓝色 应用：指示灯、背光源
白色LED：2019,美国波士顿大学光学研究中心 光谱丰富---（篮+黄）/（篮+绿+红） 亮度高---荧光灯5倍，白炽灯的25倍 应用：仪器光源、室内照明、
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5.2.5 激光光源
LASER：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation “受激辐射放大产生的光”
原理：外界光 → 光原子 → 能级跃迁 → 受激辐射 → 光放大→谐振→辐射激光
特点：方向性好---发散角很小(约0.18º)，比普通光小2~3数量 亮度高------能量高度集中，亮度比普通光高几百万倍 单色性好---光谱范围极小，频率单一； （He-Ne激光:λ=632.8nm,Δλ=10-6nm） 相干性好---受激辐射，传播方向/振动方向/频率/相位一致 时间相干性、空间相干性均好
光源 － 码盘－光电元件 码盘转动－遮光－透光－脉冲 转速越高 － 脉冲频率越高
反射式：
转速传感器
频闪式：
2020/7/7
转速传感器
5.2 常用光源
• 5.2.1 对光源的要求 • 5.2.2 热辐射光源 • 5.2.3 气体放电光源 • 5.2.4 发光二极管(LED) • 5.2.5 激光光源
780 nm 红
685
5.2.2 热辐射光源
原理：高温物体 → 光辐射，温度高 → 辐射能大 器件：白炽灯 --- 钨丝（1879年，爱迪生）
+ 惰性气体 → 提高寿命 卤钨灯 --- 钨丝+卤素（碘），
卤素 + 内壁钨 → 卤化钨 → 受热 分解 → 钨 → 沉积到钨丝 特点：谱线丰富，可见光+红外光，峰值在近红外区 发光效率低，15%在可见光， 发热大，>80%能量转化为热能， → 热光源 寿命短（1000小时），易碎，电压高，有危险 应用：可见光源 --- 宽光谱 （滤色片 → 窄带光谱，避免杂光干扰 → 仪器） 近红外光源 --- 红外检测
5.3.2 内光电效应及其器件
(1) 光敏二极管（光电二极管, PD: Photo-Diode）
原理： PN结 无光时---高阻特性，微弱电流—暗电流，μA
PN
光照时---电子→N,空穴→P → 光电流 光照愈强 --- 光电流愈大
特性： 光照特性:
光谱特性:
动态特性:
灵敏度和线性好，
第5章 光电式传感器
• 5.1 光电传感器概述 • 5.2 常用光源 • 5.3 光电效应及光电元件 • 5.4 光电编码器 • 5.5 光栅传感器
2020/7/7
5.1 光电传感器概述
• 5.1.1 光电式传感器的组成原理 • 5.1.2 特点及应用 • 5.1.3 光电式传感器的一般形式
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应用：用于光通讯，光测量
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5.3.2 内光电效应及其器件
(5) 雪崩光电二极管
雪崩效应：工作电压很高（100～200V）， 接近于反向击穿电压。 结区内电场极强， 光生电子得到极大加速， 同时与晶格碰撞， 从而产生电离雪崩反应。
特点：有很高的内增益，可达到几百，灵敏度高 响应速度特别快，带宽可达100GHz，是目前最快的一种光电二极管 噪声大（随机），线性差
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5.2.5 激光光源
固体激光器：体积小，坚固，功率高
红外固体激光器 绿色固体激光器 红宝石固体激光器
气体激光器：小巧、单色性好、能连续工作、功率小； 高光束质量、高稳定性、长寿命、低噪音、经济；
He-Ne激光器
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He-Cd激光器
He-Cd激光器（制冷）
5.2.5 激光光源
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5.3.2 内光电效应及其器件
结构：梳妆电极:
特性： 光照特性：
金属封装： 防潮
光谱特性:
动态特性:
为非线性，
存在单峰，
不易作线性检测元件 应与光源光谱匹配
应用：工业自动化---开关元件，快速响应 家电---(感应式节能灯：判断照度)
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动态特性较好， 响应时间0.1S~0.001S
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5.2.3 气体放电光源
原理：气体分子激发 → 放电 → 发光 器件： 弧光灯 --- 碳弧灯 钠弧灯 氙弧灯 水银弧灯(汞灯) 金卤灯
荧光灯 --- 气体放电+荧光粉，波长更长 日光灯：光谱接近日光 节能灯：压缩荧光灯，
特点： 效率高，省电 功率大，光色接近日光，紫外线丰富 有辐射，废弃物有汞污染、易碎 频率低，对人眼有损害，
应用：强光、色温要求接近日光
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5.2.4 发光二极管(LED)
原理：半导体，电致发光， 特点：体积小，可平面封装，固体光源，无辐射，绿色光源
功耗低（白炽灯1/8，荧光灯1/2）、发热少 寿命长（10万小时，是荧光灯的10倍 ） 、耐振动 响应快（毫秒级 ）、供电电压低、易于数字控制 价格较白炽灯贵，功率低，亮度小， 器件：单色LED：红色、绿色、黄色、
反射式：光→被测物→光电元件（反射） 测量物体表面反射率、粗糙度、 距离、位置、振动；
遮光式：光→被测物→光电元件（部分遮光） 测量物体位移、振动、速度；
辐射式：被测物→光 →光电元件，辐射强度 测量辐射温度、放射线；
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5.1.3 光电式传感器的一般形式
2. 脉冲式光电传感器
透射式：
条件：光子能量 > 材料禁带宽度
种类：内光电效应
光电导效应 光生伏特效应
导带 禁带 价带
半导体能带图
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5.3.2 内光电效应及其器件
1. 光电导效应及器件
原理：光 → 半导体→ 电子-空穴对 → 导电性 → 电阻↓ 器件：光敏电阻 原理：半导体电阻器件，加直流偏压，无极性
无光照---电子-空穴对很少---电阻大(暗电阻) 有光照---电子-空穴对增多---导电性增强 特点：灵敏度高，体积小，重量轻，性能稳定； 批量生产，价格便宜 ； 材料：半导体 --- 硫化镉CdS、硒化镉CdSe；
特点：有源器件，无污染，轻便、简单、
动态特性好（硅），
工作于可见光波段---太阳能电池 连接方式： (a)开路电压输出:
(b)短路电流输出:
特性：光照特性---开路电压输出：非线性(电压---光强)，灵敏度高 短路电流输出：线性好(电流---光强) ，灵敏度低
光谱特性---硅电池：0.5~1.2μm(红-红外)，峰值0.8 μm(近红外) 锗电池：0.3~0.7μm(紫-红)，峰值0.5 μm(绿)
10-12
紫外光
À nm
m
可见光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ红外光
mm cm
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
1m
可见光：380nm ～ 780nm 红外光：780nm ~ 1m 紫外光：1nm ~ 380nm
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380 400 500 600 700 紫蓝青绿黄橙
400 435 470 525 575 605
特点：结构简单， 灵敏度较高：20～200μA/lm 充入惰性气体→气体轰击→自由电子 →灵敏度 暗电流小，最低可达10-14A 体积比较大、工作电压高达百伏到数千伏、玻壳容易破碎等。
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5.3.1 外光电效应及其器件
3. 光电倍增管
原理：光 → 阴极 → 光电倍增极→ 阳极 → 电流
应用：开关测量 → 光电开关 ，计数 使用电路：
一般情况下，直流供电，各级电压均相等，约80V，总电压约1000V 并联电容：避免阳极脉动电流引起极间电压发生大的变化
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
原理：光 → 半导体 → 价带电子吸收能量 → 跃迁至导带 → 电子-空穴对 → 导电特性
应用：可用来辨别光点移动的方向
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(7) 位置敏感器件（PSD-Positional Sensitive Device）
原理：光 → 光电二极管 → 空穴由N向P移动
空穴→1端→I1 空穴→2端→I2 比值： I1/I2 R 2/R 1 x 2/x 1 应用：位置检测(一维、二维)
单峰性
应用：线性转换元件，开关元件，
注意：a) 电路连接同一般二极管，
输出电流小，一般为数微安到数十微安
b) 入射光角度限制
2020/7/7
动态特性好
5.3.2 内光电效应及其器件
(2) 光敏三极管（光电三极管, PT: Photo-Triode）
原理：光敏二极管（bc结）+ 三极管
特点：光照特性---灵敏度高于光敏二极管， 非线性，不如光电二极管。
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5.2.1 对光源的要求
照度要求：足够亮度、光通量，保证信噪比和灵敏度
均匀要求：视场亮度均匀、无阴影，避免测量误差 投影要求：控制光的方向、透射、反射、散射
发热要求：热光源、冷光源，减小发热对测量结果的影响
光谱要求：光波频率、波长 ： 紫外 → 可见光 → 红外
全光谱 波长：
10-14
几何量：形状、尺寸、位移、距离、表面粗糙度、形位误差 力学量：应变、速度、加速度、振动、流量、密度 生化量：离子浓度、荧光、电泳、染色体、分子标记、
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5.1.3 光电式传感器的一般形式
1. 模拟式光电传感器
透射式：光→被测物→光电元件（透射） 测量透明、半透明固体透明度、 液体混浊度、气体浓度；
f0/Hz*1015 0.45
0.60
0.81
1.15 1.93
0/nm
660
500
372
260
156
应用：足够的光强，高速光电开关
器件：光电管、光电倍增管
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5.3.1 外光电效应及其器件
2. 光电管
原理：光 → 阴极 → 发射光电子 → 阳极 → 空间电子流 → 外接电阻 → 压降U=f(I)
原理：光 → 金属物体表面 → 电子获得光子的能量 光子能量 > 表面溢出功 → 电子逸出表面 → 光电子发射
特点：速度快 --- 从光照射到释放电子时间不超过10-9秒。
需足够光能 --- 光子能量 > 表面溢出功
频率下限f0 --- 当 f < f0 时无激发电子 → “红限”
金属
铯Cs 钠Na 锌Zn 银Ag 铂Pt
应用：用于光通讯、脉冲编码
2020/7/7
5.3.2 内光电效应及其器件
(6) 阵列式结型光电器件
构成：利用集成电路技术, 使几百个光电二极管或光电池排成一行， 集成在一块集成电路片子上， 即成为阵列式的一维光电器件 衬底是共用的，而各光敏元都是独立的， 分别有各自的前极引出线
特点：光敏元密集度大，总尺寸小， 容易作到各单元多数一致，便于信号处理
光谱特性---单峰性
应用：开关元件： 光电鼠标接收器、打印机打印头位置传感器、 光电耦合器、车速传感器、红外遥控器、
注意：a) 电路连接:
b) 入射光角度限制
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5.3.2 内光电效应及其器件
(3) 光电池
原理： 光 → PN结（无偏置）→ 电子迁移 电子 → N, 空穴 → P → 电动势
5.3.2 内光电效应及其器件
2. 光生伏特效应及器件
原理： 光 → PN结（无偏置）→ 电子迁移 电子 → N, 空穴 → P → 电势
器件：光敏二极管（PD） 光敏三极管（PT） 光电池（硅、锗） PIN光电二极管 雪崩光电二极管 光可控硅 阵列式光电器件 象限式光电器件 位置敏感探测器（PSD） 光电耦合器件（CCD）
染料激光器
离子激光器
半导体激光器：效率高、体积小、重量轻、结构简单、功率小、非线性
蓝色/紫色激光
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红色激光 近红外小功率
蓝色激光器
5.3 光电效应及光电元件
• 5.3.1 外光电效应及其器件 • 5.3.2 内光电效应及器件
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5.3.1 外光电效应及其器件
1. 外光电效应
5.1.1 光电式传感器的组成原理
工作原理：光 → 敏感元件 → 电
敏感元件：光电元件
光电效应
外光电效应 内光电效应
系统组成： 光源
光
光通路 光
光电元件 电
电
测量电路
y
测量方式： 被测量x1
方式：
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被测量x2
改变光源： 改变光路：
5.1.2 特点及应用
特点：非接触、响应快、性能可靠、精度高 应用：光 光学量：光强、光照度、辐射、气体成分、
应用：宇航飞行仪器，仪表电源，便携仪表(计算器) --开关测量（开路电压输出），线性检测（短路电流输出）
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5.3.2 内光电效应及其器件
(4) PIN结光电二极管（PIN-PD）
结构：PN + I I - 高电阻率的本征半导体（厚） PN结双电层的间距加宽，结电容变小
特点：频带宽，可达10GHz，响应速度快， 灵敏度高， 线性输出范围宽，线性好 输出电流小（数微安），电阻很大
橙色、蓝色 应用：指示灯、背光源
白色LED：2019,美国波士顿大学光学研究中心 光谱丰富---（篮+黄）/（篮+绿+红） 亮度高---荧光灯5倍，白炽灯的25倍 应用：仪器光源、室内照明、
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5.2.5 激光光源
LASER：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation “受激辐射放大产生的光”
原理：外界光 → 光原子 → 能级跃迁 → 受激辐射 → 光放大→谐振→辐射激光
特点：方向性好---发散角很小(约0.18º)，比普通光小2~3数量 亮度高------能量高度集中，亮度比普通光高几百万倍 单色性好---光谱范围极小，频率单一； （He-Ne激光:λ=632.8nm,Δλ=10-6nm） 相干性好---受激辐射，传播方向/振动方向/频率/相位一致 时间相干性、空间相干性均好
光源 － 码盘－光电元件 码盘转动－遮光－透光－脉冲 转速越高 － 脉冲频率越高
反射式：
转速传感器
频闪式：
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转速传感器
5.2 常用光源
• 5.2.1 对光源的要求 • 5.2.2 热辐射光源 • 5.2.3 气体放电光源 • 5.2.4 发光二极管(LED) • 5.2.5 激光光源
780 nm 红
685
5.2.2 热辐射光源
原理：高温物体 → 光辐射，温度高 → 辐射能大 器件：白炽灯 --- 钨丝（1879年，爱迪生）
+ 惰性气体 → 提高寿命 卤钨灯 --- 钨丝+卤素（碘），
卤素 + 内壁钨 → 卤化钨 → 受热 分解 → 钨 → 沉积到钨丝 特点：谱线丰富，可见光+红外光，峰值在近红外区 发光效率低，15%在可见光， 发热大，>80%能量转化为热能， → 热光源 寿命短（1000小时），易碎，电压高，有危险 应用：可见光源 --- 宽光谱 （滤色片 → 窄带光谱，避免杂光干扰 → 仪器） 近红外光源 --- 红外检测