光电检测方法
4.1 光电检测

MA
2
B MB 8 7
S
半透半反膜 2 G1
1
A
M
M2 M1 G2 1 2 1 E M1
3
4
5
6
1激光器,2干涉仪,3光电倍增管,4计数器,5打印机 (或显示器),6光电显微镜,7待测物体,8可移动平台
L=v t=vkN=KN
k是时间当量(代表单位高频脉冲所代表的时间),K是长 度当量(代表单位高频脉冲所代表的长度)。
2.相位法测距 带有测距功能的望远镜是发射一束调制的脉冲激光,再接 收来自于被测物体的发射光。发射信号和接收信号的相位差反 映了被测物的距离。 问题:测量光波相位差的方法? RS触发器
图4.1.1-10 频率法测速原理框图
§4.1.2 几何量检测
一、光电测距
1.脉冲激光测距 脉冲激光测距利用了激光的发散角小,能量空间相对集
中的优点。同时还利用了激光脉冲持续时间极短,能量在时 间上相对集中的特点。因此瞬时功率很大,一般可达兆瓦级。 由于上述两点,脉冲激光测距在有反射器的情况下(见图 4.1.2-1,在2处装有反射器),可以达到极远的测程;进行 近距离(几公里)测量时,不必使用反射器,利用被测目标 对脉冲激光的反射取得反射信号,也可以进行测距。
美国bushwell 单目军用 范围:1000m 分辨力:1m
德国俫卡手持式: 范围:0.2 ~ 200m 分辨力:0.2mm
32
图4.1.2-5 用“光尺”测量距离
如果设光波从A到B点的传播过程中相位变化(又称为相位 移)为φ,则由图4.1.2-5看出,φ可由2π的倍数来表示:
φ=M·2π +Δφ=(M +Δm)2π
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束
光电检测方法

光电检测方法2.1直接探测2.1.1基本物理过程直接探测是将待检测的光信号直接入射到光探测器的光敏面上,由光探测器将光信号直接转化为电流或电压,根据不同的要求,再经后续电路处理,最后获得有用的信号。
一般,光探测器前可采用光学天线,在其前端还可经过频率滤波和空间滤波处理。
这是为了进一步提高探测效率和减小杂散的背景光。
信号光场可表示为()cos S E t A t ω=,式中,A 是信号光电场振幅,ω是信号光的频率。
则其平均功率P 为(2.1.1)光探测器输出的光电流为(2.1.2)若光探测器的负载电阻为L R ,则光探测器输出的电功率为(2.1.3)光探测器输出的电功率正比于入射光功率的平方。
从而可知,光探测器对光的响应特性包含两层含意,其一是光电流正比于光场振幅的平方,即光的强度;其二是电输出功率正比于入射光功率的平方。
如果入射信号光为强度调制(TM )光,调制信号为()d t 。
从而得式中第一项为直流项,若光探测器输出有隔直流电容,则输出光电流只包含第二项,这就是直接探测的基本物理过程,需强调指出,探测器响应的是光场的包络,目前,尚无能直接响应光场频率的探测器。
2.1.2信噪比设入射到光探测器的信号光功率为S P,噪声功率为n P,光探测器输出的信号电功率为P S,输出的噪声功率为P N。
可得(2.1.5)根据噪声比的定义,则输出功率信噪比为(2.1.6)从上式可以看出I.若,则有(2.1.7)输出信噪比等于输入信噪比的平方。
由此可见,直接探测系统不适于输入信号比小于1或者微弱光信号的探测。
II.若,则输出信噪比等于输入信噪比的一半,即经光—电转换后信噪比损失了3dB ,在实际应用中还是可以接受的。
由此可见,直接探测方法不能改善输入信噪比。
如果考虑直接探测系统存在的所以噪声,则输出噪声总功率为(2.1.9)式中,222NS NB ND i i i ++分别为信号光,背景光和暗电流引起的散粒噪声。
光电检测技术与应用

光电传感器是基于光电效应将光电信号转换为电信号的一种传感器光学系统的基本模型光发射机-> 光学信道一>光接收机光学系统通常分为:主动式,被动式。
主动式:光发射机主要由光源和调制器构成。
被动式:光发射机为被检测物体的热辐射。
光学信道:主要由大气,空间,水下和光纤。
光接收机是用于收集入射的光信号并加以处理,恢复光载波的信息。
光接收机分为:功率(直接)检测器,外差接收机。
光电检测技术特点:1. 高精度:是各种检测技术中精度最高的一种:激光测距法测地球与月亮的距离分辨率达1m2. 高速度:光是各种物质中传播速度最快的。
3. 远距离,程量:光是最便于远距离传播的介质4. 非接触性:光照到被测物体上可以认为是没有测量力,因此无摩擦。
5. 寿命长:光波是永不磨损的。
6. 具有很强的信息处理和运算能力,可将复杂信息并行处理。
光电传感器:1•直射型2反射型3辐射型光电检测的基本方法有:1•直接作用法.2.差动测量法3补偿测量法4•脉冲测量法直接作用法:收被测物理控制的光通量,经光电转换后有检测机构直接得到所求被测物理量。
差动测量法:利用被测量与某一标准量相比较,所得差或数值比克反应被测量的大小。
光电检测技术的发展趋势:1. 发展纳米,亚纳米高精度的光电测量新技术。
2. 发展小型的,快速的微型光,机,电检测系统。
3. 非接触,快速在线测量。
4. 发展闭环控制的光电检测系统。
5. 向微空间或大空间三维技术发展。
6. 向人们无法触及的领域发展。
7. 发展光电跟踪与光电扫描技术。
在物质受到辐射光的照射后,材料的电学性质发生了变化的现象称为光电效应光电效应分为:外光电效应和内光电效应光电导效应是一种内光电效应。
光电导效应也分为本征型和非本征型两类光电导效应是非平衡载流子效应,因此存在一定的|弛豫现象|:光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流需要一定能的时间。
弛豫现象也叫惰性。
光生伏特效应:与光照相联系的是|少数载流子|的行为。
光电检测

检测方法
1.发光二极管的检测
1) 用万用表检测。利用具有×10kΩ 挡的指针式万用表可 以大致判断发光二极管的好 坏。正常时,二极管正向 电阻阻值为几十至200kΩ ,反向电阻的值为∝。如果正 向电 阻值为0或为∞,反向电阻值很小或为0,则损坏。
2)外接电源测量。用3V稳压源或两节串联的干电池及万
采用脉冲工作方式,可减少结发热的影响, 使线性范围得以扩大。 正是由于这种线性关系.使之可以通过改变 电流大小的方法,对所发光量进行调制。
发光与耦合器件
2、发光二极管响应速度极快,有良好的频率特性。 3、发光二极管的正向电压很低,约2v左右,于是它 能直接与集成电路匹配使用。 4、发光二极管还具有小巧轻便、耐振动、寿命长 (大于5000h)和单色性好等一系列优点,使其应用越 来越广泛。 5.发光二极管的主要缺点是发光效率低.有效发光 面很难做大。另外,发出短波光(如蓝紫色)的材料 极少,制成的短波发光二极管的价格昂贵。克服这 些缺点将位发光二极管作用及应用范围剧增。
用表(指针式或数字式皆可)可以较准确测量发光二极 管的光、电特性。如果测得在1.4~3V之间,且发光亮 度正常,可以说明发光正常。如果测得VF=0,且不发光, 说明发光管已坏。
2.红外发光二极管的检测
红外发光二极管发射1~3μ m的红外光, 人眼看不到.通常单只红外发光二极管发射功 率只有数mW,不同型号的红外LED发光强度角 分布也不相同。红外LED的正向压降一般为 1.3~2.5V。正是由于其发射的红外光人眼看 不见,所以利用上述可见光LED的检测法只能 判定其PN结正、反向电学特性是否正常,而无 法判定其发光情况正常否。
• 为什么二极管会发光
光是能量的一种形式,是由许多有能量和动力但没 质量的微小粒子似的小捆组成的。这些粒子被叫做光 子,是光的最基本单位。 光子是因为电子移动才释放出来。在原子中,电子 在原子的四周围以轨道形式移动。电子在不同的轨函 数有着不同等的能量。当电子从一个更低的轨道跳到 一个更高的轨道,能量水平增高,反过来,当从更高 轨函数跌落到更低的轨函数里时电子就会释放能量。 能量是以光子形式释放出来的。高能级下降释放 更高能量的光子,发光特点取决于它的频率。
光电检测技术及应用第10章-外观检测201607

光电器件的接收角度有关。 ➢ 与疵病和光斑的相对位置有关。
缺陷 与光 斑位 置关 系图
yb ab
xy ab
第10章 外观检测
二、光电变换器
➢ 与狭缝(光景杂光的影响,在光电器件前面加入光阑(狭缝),当调节狭缝 与光电器件的距离适当时,光电器件有最佳输出。
飞点扫描方式的原理图
问:多面体棱镜的方向?
一、外观检测的方式和 原理
照明系统将特定形式 的光点投射到多面体棱镜 上。当棱镜转动时,光点 沿被检产品表面的宽度方 向扫成一条线。
接收系统把光电器 件以矩阵形式排列。每个 器件只接收被检产品表面 一部分反射光。
飞点扫描的检选灵敏 度与光点的大小有关。光 点大灵敏度低,光点小灵 敏度高。
IS E(r1 r2 )SI A2
疵病信号的相对变化量为:
K IS (r1 r2 ) A2
I Lt
r1 A1
第10章 外观检测
二、光电变换器
光源供电电压与光通量的关系为: K – 比例常数;
KUm
U -光源供电电压; m -光源特性系数 。
当光源供电电压波动引起光通量的变化为:
d dU U
信号波形,信号经电子
学处理后,可得到形貌
测量结果。
探针轮廓仪
第10章 外观检测
光电法
(1)光通量法 根据反射光束和散射
光束的光通量不同来检测 表面粗糙度情况 (2)多光束干涉法
根据干涉条纹的幅度 和间距等来检测。 (3)激光外差法
利用衍射和散射的外 差可得到与粗糙度和间距 有关的信号。
四、表面粗糙度检测
光电检测技术

2020/6/10
12
光电检测系统
光电检测技术以激光、红外、光纤等现代光电器件为 基础,通过对载有被检测物体信号的光辐射(发射、 反射、散射、衍射、折射、透射等)进行检测,即通 过光电检测器件接收光辐射并转换为电信号。
由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用的信息, 再经过A/D变换接口输入微型计算机运算、处理, 最后显示或打印输出所需检测物体的几何量或物理量。
2020/6/10
18
光电检测系统各部分的功能:
(1)光源和照明光学系统:
考虑光源的辐射功率、光谱范围、发光空间 分布;
发出的光作为载波或者被测对象; 照明光学系统的分类
2020/6/10
19
(2)被测对象及光学变换:
➢ 光学变换:通过光学元件和光学系统把待测量转换为 光参量
➢ 光学系统可以根据不同的光学性质、光学效应,其结 构形式不同
光量:光通量或光强度 光特性:光波的幅值、频率、相位、偏振
2020/6/10
11
三、光电检测技术的主要内容
光电检测技术的主要内容是通过光学系统把携带被测信 息的非电量信息变换成便于接收的光学信息,然后用 光电探测器将光学信息变换成电量,并进一步经电路 放大、处理等,达到输出的目的。
信息变换技术和电信号处理技术。 信息变换技术:非电量变换成光学量
光电检测技术
Optoelectronics Detection Technology
2020/6/10
1
课程主要内容
光电检测技术是以半导体、激光、红外、光纤等现代光电子器件
作为基础,通过对被检测物体的光辐射,经光电检测器接收光辐 射并转换为电信号,由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用 信息,再经模、数转换接口输入计算机运算处理,最后显示输出 所需的检测物理量等参数。
发光二极管亮度 检测方法

发光二极管亮度检测方法下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!发光二极管亮度检测方法引言发光二极管(LED)作为一种常见的光电器件,在各种应用中都扮演着重要角色。
红外光电测量原理

红外光电测量原理
红外光电测量原理是利用红外线的特性来进行非接触式测量的一种技术。
它基于红外线在物体表面的反射或透射特性,通过检测红外线的强度或相位变化来获取物体的信息。
红外光是电磁波谱中波长较长的一部分,其波长范围在 780nm 至 1mm 之间。
当红外线照射到物体表面时,会发生反射、吸收和透射现象。
根据物体的不同特性,如表面颜色、粗糙度、温度等,红外线的反射或透射情况会有所不同。
在红外光电测量中,通常使用红外探测器来检测红外线的强度或相位变化。
红外探测器可以是光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等,它们能够将红外线的能量转换为电信号。
根据测量的需求,可以选择不同类型的红外光电测量方法。
以下是一些常见的红外光电测量方法:
1. 红外测距:利用红外线在物体表面的反射特性,通过测量红外线从发射器到探测器的飞行时间来计算物体与测量装置之间的距离。
2. 红外测温:利用物体表面的温度与红外线辐射强度之间的关系,通过检测红外线的强度来测量物体的温度。
3. 红外成像:利用红外线在物体表面的反射或透射特性,通过红外探测器获取物体表面的红外图像,从而显示物体的形状、温度分布等信息。
红外光电测量技术具有非接触、快速响应、高精度等优点,广泛应用于工业自动化、安防监控、医疗诊断、环境监测等领域。
- 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)。
光电检测方法2.1直接探测2.1.1基本物理过程直接探测是将待检测的光信号直接入射到光探测器的光敏面上,由光探测器将光信号直接转化为电流或电压,根据不同的要求,再经后续电路处理,最后获得有用的信号。
一般,光探测器前可采用光学天线,在其前端还可经过频率滤波和空间滤波处理。
这是为了进一步提高探测效率和减小杂散的背景光。
信号光场可表示为()cos S E t A t ω=,式中,A 是信号光电场振幅,ω是信号光的频率。
则其平均功率P 为(2.1.1)光探测器输出的光电流为(2.1.2)若光探测器的负载电阻为L R ,则光探测器输出的电功率为(2.1.3)光探测器输出的电功率正比于入射光功率的平方。
从而可知,光探测器对光的响应特性包含两层含意,其一是光电流正比于光场振幅的平方,即光的强度;其二是电输出功率正比于入射光功率的平方。
如果入射信号光为强度调制(TM )光,调制信号为()d t 。
从而得(2.1.4)式中第一项为直流项,若光探测器输出有隔直流电容,则输出光电流只包含第二项,这就是直接探测的基本物理过程,需强调指出,探测器响应的是光场的包络,目前,尚无能直接响应光场频率的探测器。
2.1.2信噪比设入射到光探测器的信号光功率为S P,噪声功率为n P,光探测器输出的信号电功率为P S,输出的噪声功率为P N。
可得(2.1.5)根据噪声比的定义,则输出功率信噪比为(2.1.6)从上式可以看出I.若,则有(2.1.7)输出信噪比等于输入信噪比的平方。
由此可见,直接探测系统不适于输入信号比小于1或者微弱光信号的探测。
II.若,则(2.1.8)输出信噪比等于输入信噪比的一半,即经光—电转换后信噪比损失了3dB ,在实际应用中还是可以接受的。
由此可见,直接探测方法不能改善输入信噪比。
如果考虑直接探测系统存在的所以噪声,则输出噪声总功率为(2.1.9)式中,222NS NB ND i i i ++分别为信号光,背景光和暗电流引起的散粒噪声。
2NT i 为负载电阻的热噪声。
(2.1.10)当直接探测系统主要为信号光引起的散粒噪声限制(即量子噪声限)时(2.1.11)这就是理想的直接探测系统所能达到的最大信噪比极限。
2.1.3噪声等效功率(NEP)不同的系统有不同的信噪比要求,因而不可能有归一化的灵敏度指标,为了便于分析和评估探测系统的性能,引入等效噪声功率(NEP)这一指标。
它可以反映直接探测系统微弱光辐射的能力。
等效噪声功率为()1PSN,时所需的信号功率。
在直接探测系统中往往同时存在多种噪声源,但是,在不同情况下,各种噪声源的噪声电平是不同的,按不同的起主导作用的噪声源分析,可得出一下几种噪声限下的NEP。
一般情况下的NEP表示式(2.1.12)当热噪声是直接探测系统的主要噪声源,而其他噪声可以忽略时,我们就说直接探测系统受热噪声限制,这时的NEP为(2.1.13)当散粒噪声为主,其它噪声可以忽略时,则直接探测系统受散粒噪声限制,这时的NEP为(2.1.14)当背景噪声是直接探测系统的主要噪声源,其它噪声可以忽略时,我们就说直接探测系统受背景噪声限制,这时的NEP为(2.1.15)当入射的信号光波所引起的散粒噪声时直接探测系统的主要噪声源,而其它噪声可以忽略时,直接探测系统受信号噪声限制,这时的NEP为(2.1.16)在实际的直接探测系统中,很难实现信号噪声极限探测,因为任何实际的光探测器都不是理想探测器,总会有噪声存在,在直接探测系统中所用的放大器也不可能没有噪声,至多可以做到放大器噪声比光探测器噪声低,再者,背景辐射和暗电流往往是客观存在的,最后,光探测器本身具有的电阻以及负载电阻等都会产生热噪声。
所以信号噪声限制的探测只能理解为直接探测系统的理想工作状态。
从以上分析可知,要想达到良好的直接探测效果,在接收光功率受到一定限制的情况下,必须合理的选择光探测器件,尽可能的降低各种噪声,以改善系统的特性。
2.1.4接收光学系统为了改善直接探测系统的性能,非常直观的分析是应尽可能多的收集信号光功率,为达到此目的,除了在可能条件下选择大的探测器件,往往也采用各种光学系统。
接收光学系统是为了收集尽可能多信号光能量,并使光束直径小于光探测器的直径,入射到光探测器光敏面上,对不同的系统,单位波长单位立体角所接收到的光功率具有不同的表达形式在一定距离上进行直接探测时,光探测器所能接收到的光功率与下述因素有关:i.接收系统所能接收到的光功率与距离平方成反比,接收到的光能量随距离增加而衰减很快ii.目标反射的光功率愈大,则在同一距离上接收到光功率也愈大,或在同样的接收灵敏度下,系统的作用距离也愈大,用合作目标就是增大接收光功率的方法之一。
iii.光源发散角愈小,接收系统能接收到的光功率愈大,所以,在发射端往往采用准直或会聚透镜系统来准直光束。
iv.接收到的光功率与接收光学系统的口径直接有关,在结构尺寸允许的条件下,增大接收光学系统的口径是有效的办法。
但必须使出,由于大气传输,会引入随机闪烁,在一定程度上,过大的口径,反而会增大噪声。
v.各种光源发射的能量有确定的光谱,除选用与之匹配的光探测器外,光学系统的材料也应与之匹配。
若工作距离较长,还应选用处于大气窗口以内的波长。
光学系统尽可能选择镜片少的透镜组,如用反射或折反射式系统,以减少镜片对光能的吸收损耗。
2.1.5直接探测方法应用a)光功率测量利用光探测器的光电转换特性,可以很容易实现光功率的测定,这也是直接探测技术的最简单,最直接的应用之一,一个好的光功率计除要求有一定的精度外,还应尽可能做到:1.能响应宽的光谱范围,以适应对不同光辐射源的测量2.具有大的动态范围。
光探测器受待测光照射后,将光信号变成电流或电压信号,由于这个电流或电压信号一般都比较微弱,所以,再用一个稳定的线性放大器予以放大,输出至指示仪表,经过校准,即可直接读出光功率的绝对值。
在测量微弱光功率的场合,由于光探测器存在一定的暗电流和漏电流,信号光电流可能被淹没,为此,可在光功率计的探头中,采用斩波的方法,将恒定光变成交变光,经过隔直电容将交流信号与直流的暗电流和漏电流分离出来,再用锁相放大器放大到显示仪表所需电平。
b)条形码阅读器条形码是印刷在标签上的一系列宽窄不同,距离不等的黑色线宽,这些线条的组合代表着各种信息。
对条形码进行读取的装置,实际上就是一种光辐射探测装置,这种装置通常称为阅读器。
其核心是光探测器对条纹反射光强变化的直接探测。
条形码阅读器原理框图如下所示:图2.1.1条形码阅读器通常由两部分组成:一部分为输入装置,通常称作扫描器;另一部分是译码器。
评价条形码扫描器好坏由以下几个指标1.条纹分辨率高2.扫描角度适应性强。
3.黑白条纹反光强弱适应性强。
4.光信号抗干扰能力强而评价译码器,则有:1.识别编码种类多2.配接扫描器能力强3.与微机接口多4.拒识率与误码率低由条形码返回的光信号在扫描器中转换成电信号,再送至译码器变成一串编码信号,这个信号由计算机确定所代表的信号特征。
其指标好坏与其光学系统,光源,光探测器和电路选择密切相关。
2.2光外差探测方法2.2.1简介在电磁波谱的射频和微波波段,作为一种探测技术,外差接收的优点早已为人们所熟知,并在通信,广播,雷达等领域得到了广泛的应用。
近年来,随着激光与红外技术的发展,外差探测技术也广泛用于光学和红外波段。
由于光外差探测是基于两束光在光探测器光敏面上的相干效应,因此,光外差探测又称为光辐射的相干探测,或差拍探测。
2.2.2基本原理偏振方向相同,传播方向平行且重合的两束光垂直入射到光混频器上。
一束是频率为(即原来的)的本振光,另一束是频率为(即原来的)的信号光。
光混频器可在频率,,和频(+)及差频(-)处产生输出。
但在实际情况下,光频,及(+)极高,其远远超过光外差探测系统的响应速度。
因此在光混频器的输出中只需考虑频率较低的差频项,亦即中频项。
这个中频信号包含了信号光所携带的全部信息。
中频信号经过中频放大器放大,解调器解调,最后得到所需要的信息。
下图所示为光差频探测的原理图图 2.2.12.2.3特点1.有利于微弱光信号的探测。
在光外差探测中,光混频器输出的中频信号功率正比于信号光和本振光平均光功率的乘积。
而在直接探测中光探测器输出的光电流正比于信号光的平均光功率,即光探测器输出的电功率正比于信号光平均光功率的平方。
在一般情况下,入射到光探测器上的信号光功率是非常小的(尤其在远距离上的应用,例如光雷达,光通讯等应用),因而,在直接探测中光探测器输出的电信号也是极其微弱的。
在光外差探测过程中,尽管信号光功率非常小,但只要本振光功率足够大,仍能得到可观的中频输出。
这就是光外差探测对微弱光信号的探测特别有利的原因。
2.可获得全部信息。
在直接探测中,光探测器输出的光电流随信号光的振幅或强度的变化而变化,光探测器对信号光的频率或相位变化不响应,在光外差探测中,光混频器输出的中频光电流的振幅,频率和相位都随信号光的振幅,频率和相位的变化而变化。
这使我们能把频率调制和相位调制的信号光像幅度调制或强度调制一样进行解调。
3.具有良好的滤波性能。
在直接探测过程中,光探测器除接收信号光以外,杂散背景光也不可避免的同时入射到光探测器上,为了抑制杂散背景光的干扰,提高信号噪声比,一般都要在光探测器的前面加上窄带虑光片,在光外差探测过程中,只有与本振光混频后所产生的输出仍在中频带宽以内的杂散背景光才能进入探测系统,而其它杂散背景光所引起的噪声则被中频滤波器滤除掉。
而且,杂散背景光不会在原来信号光和本振光所产生的相干项上产生附加的相干项。
因此,对于光外差探测来说,杂散背景光的影响可以略去不计,由此可见,光外差探测方法具有良好的滤波性能。
4.具有高的转换增益。
直接探测过程是一种“包络检测过程”,光外差探测过程是将信号光的频率转换成的转换过程。
在直接探测中,光探测器输出的信号功率。
在光外差探测中,光混频器输出的中频功率由此可求出光外差探测所提供的中频功率转换增益为(2.2.1)在实际应用中,本振光功率 远远大于信号光功率,故光外差的转换增益是很高的。
2.2.4应用DOAS各类燃烧器、工业及商用锅炉的烟气排放造成了严重的空气污染, 对烟气中的有毒有害气体进行监测是环境保护工作的一个重要方面, 是控制污染、治理污染的必要前提。
目前, 烟气成分检测手段主要分为电化学方法和光学方法, 一般便携式仪器采用的是电化学方法, 操作方便, 但不能提供完全的在线测量; 能在线测量的仪器大多采用光学方法, 有非分散红外线法、紫外荧光法、分光光度法等, 但仪器造价均很昂贵。
差分吸收光谱方法(Differential Optical Absorption Spetroscopy) 最早由德国Heidelberg 大学环境物理研究所的Ulrich Platt 提出, 主要是利用吸收分子在紫外到可见波段的特征吸收来研究大气层(平流层, 对流层) 的痕量气体成分(23223,,,,,g CH O O NO SO H NH 等) , 通过长光程吸收可以测量到浓度很低的气体成分, 近来也出现了商用的DOA S 系统, 专门用于城市、地下通道、工业矿区的SO 2、NO x 、O 3、CH4 等有害气体的监测.将DOA S 技术具体应用到烟气的分析测量中, 利用差分光谱计算方法对2CO 在300nm 附近的吸收光谱进行浓度反演, 这种分析方法克服了烟。