第一章 光学测量的基础知识.ppt

作业在下面三张PPT中: P11 P24 P83 ;1.1 光学测试技术的基础知识;参考书目;一、 领域和特点;名词：分清二套四组名词;计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。或者说是以实现单位统一、量值准确可靠为目的的测量。;1）光学计量－对光学量的标定：光强、亮度、照度、光谱、色度等标定。;; 自70年代开始由于激光技术、光波导技术、数字技术、计算机技术以及傅里叶光学的出现，使光学发展成近代光学。以激光为代表的近代光学促使光学测试技术出现更多新方法和新技术，从而开始形成近代光学测试技术。; 近代光学测试技术的出现适应了近代科学和工业技术上提出的高灵敏度、高效率、自动化的测试要求，实现了计量上的三维性、实时性和相关性。进入80年代，又提出了亚微米、纳米级灵敏度的测试要求，产生了无损检测、在线光学诊断等新技术。;2 技术特色;4）三维性－全部信息。; 因此．近代光学测试技术已成为当代先进技术的表征之一。随着二元光学及微光学的发展，光学系统向微型化、集成化、经济化方向发展。;二、技术现状;光学产业金字塔中各组成产业及其产值的大致比例，这是1990年日本公布的统计值。;2、技术现状;;从原理上说近代光学测试技术的现状主要是三点：;从功能上说，近代光学测试技术的现状主要有三点：;三、方法的选择;;自动风扇转速控制 ;;作业:选择光学测试方法的基本原则有哪些,对照这些原则,对比衍射计量和全息计量.;四、技术发展的方向;(4)微光学这类微结构系统将崭露头角；;光开关;2、声光光开关技术 ;3、Mach-Zehnder干涉仪型光开关 ; 在介质材料（如玻璃或硅基片）先做上波导结构,然后,再在波导上蒸镀金属薄膜加热器。当电流通过加热器时,金属薄膜通电发热,改变了波导分支区域内的热量分布,导致其下面的波导的折射率发生变化,这样就可将光耦合从主波导引导至目的分支波导,从而实现光的开关动作。;微光学;;闭环控制;家用电冰箱温度控制系统：;集成光学; 集成光学integated optics研究集成光路特性和制造技术以及与微电子学相结合的学科。把光源、各种光学元件、耦合器和检测器等做成薄膜形式并组合在同一衬底???的微型光学回路称为集成光路。 ;1.2 光学测量中的常用光源;按照检测任务的不同，要求的光谱范围亦不同，如可见光区、紫外光区或红外光区等。有时要求连续的光谱，有时又要求几个特定的光谱段。系统对光谱范围的要求都应在选择光源时给以满足。;;供光电鼠标使用的对管;;一般的光电探测器都属于选择性探测器，比如光电导探测器，其光谱响应率：;2.对光源发光强度的要求; 因此，在系统设计时，必须对探测器所需获得的最大、最小光通量进行正确的估计，并按估计来选择光源。;3)当有更高要求时，可对发出光进行采样，然后反馈控制光源的输出。计量用标准光源通常采用高精度仪器控制下的稳流源供电。;4.对光源其它方面的要求; 自然光源主要包括太阳、月亮、恒星和天空等。这些光源对地面辐射通常很不稳定，且无法控制，为了解各种自然光照在不同条件厂的大致数量范围，给出了下面一些数据表，供使用时参考。; 星的亮暗程度用地面所接收到的照度来衡量，具体表示为星等数字的大小。; 星等数字愈大，对地面的照度愈弱，并规定零等星对地面的照度为2.65×10－61x。各星等间每差五等，其照度差为l00倍。所以相邻两等星的照度比为：; 在光电检测系统中，大量采用的是人工光源。按其工作原理不向，人工光源大致可以分为热光源、气体放电光源、固体光源及激光光源。; 电致发光是电能直接转换为光能的发光现象。实现这种发光的材料很多，可以分为以下几类：;3）无机厚膜发光：于90年代末开始小规模生产，主要应用于大屏幕电视，现处于规模化研究生产前期状态。; 一、无机粉末发光（EL, Electroluminescent ）; 1．交流粉末场致发光屏(AC-EL); 粉层中自由电子在强电场作用下加速而获得很高的能量，它们撞击发光中心，使其受激而处于激发态，当激发态复原为基态时产生复合发光。; 上式中A和b为与f有关的常数。;二、有机分子发光（OEL或OLED）; 盈泰光电; 三、发光二极管; 2、发光二极管的主要特点：; 2）发光二极管的响应速度极快，时间常数约为10－6－10－9s也就是说它有着良好的频率特性。故其调制频率可以很高。;T;;;;led电视 ; 因此，如果按照背光源的类型来划分LCD电视的种类，即可以分成： 　　CCFL背光源LCD（也即通常所谓的“传统液晶电视”、“LCD”）； 　　LED背光源LCD（也即通常所谓的“LED电视”）； 　　HCFL背光源LCD（适合于较大尺寸电视，可以应用到66英寸产品，市