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半导体激光器基本结构 驱动电源 工作物质 谐振腔 注入式 光子激励 电子束激励 PN结（同质结） 异质结 单异质结 双异质结（DH） 解理面 布拉格反馈 分布反馈式DFB 分布布拉格反射式DBR LD 和LED的主要区别 LD发射的是受激辐射光 LED发射的是自发辐射光 LED的结构和LD相似，大多是采用双异质结(DH)芯片，把有源层夹在P型和N型限制层中间，不同的是LED不需要光学谐振腔， 没有阈值。 三、光电耦合器件 1、光电耦合器件的特点：电隔离、信号传输方向、具有抗 干扰和噪声的能力、响应速度快、实用性强、既具有耦合特性又具有隔离特性。 2、光电耦合器件的主要特性参数：传输特性、隔离特性 3、光电耦合器件的应用:如：构成逻辑门电路 7、光电信息变换 1、光电信息变换的分类(6种基本形式，两种光电变换电路的 特点) *2、光电变换电路的分类（差分变换电路、光外差检测电路的特点；激光干涉测位移（ L=nλ/2 ）、莫尔条纹测位移（ ，L=nq＝nd ）） 3、光电信号的变换方法：几何光学、物理光学（干涉条纹跟踪法、双频激光干涉系统、衍射方法的光电信息变换 ） 4、光电信号的时域调制变换： 调制：调幅、调相和调频（特点、调制后的频谱、带宽），内调制和外调制 解调：直线律检波和相敏检波(特点) 8 图像信息的光电变换 图像传感器 真空成像图像传感器 如变像管，像增强器（直视型） 摄像管：光电型、热释电型 固体成像图像传感器 CCD图像传感器（自扫描型） （扫描型） 二、组成、功能及工作原理 1、像管的工作原理及典型结构 像管成像物理过程：（三个环节） （1）、微弱的光或不可见的输入辐射图像转换成电子图像（光电阴极完成） （2）、电子图像获得能量或数量增强，并聚焦成像（电子光学系统即电子透镜） （3）、将增强的电子图像转换成可见光的图像（荧光屏） CMOS图像传感器（自扫描型） 2、摄像管 （1）光电摄像管的作用，基本功能：光电变换、光电信息的积累、储存及扫描输出。 具体分为以下四个过程： 1.光学图像转变成电荷（电位）图像； 2.对电荷图像进行存贮和积累； 3.对电信号进行放大和增强； 4.对存贮电荷图像的各个像素进行扫描，输出与输入信息成比例的一维电信号。 1）内光电变换型（视像管）：由光电导靶、电子枪及信号输出三部分组成。光电导型（如硫化锑摄像管；pn结型氧化铅摄像管等）。没有移像区，光电变换部分和光信息存储全由一个靶来完成。 2）、外光电变换型（光电发射型）：超正析管、分流管、二次电子导电摄像管和硅靶电子倍增管等。有移像区，它的光电变换部分和光信息存储部分是由两部分来完成的，彼此分离，总称为移像区。 3、CCD图像传感器 CCD的特点：CCD是由一系列排得很紧密的MOS电容器组成。以电荷作为信号,通过电荷的存贮和转移，来实现信号的存储和转移。 CCD的基本功能：电荷的存储和电荷的转移 CCD基本工作原理 信号电荷的产生：光注入、电注入 信号电荷的存贮：关键是势阱的形成 信号电荷的传输：势阱变化（因素）,驱动脉冲 信号电荷的检测：浮置扩散放大器电压输出：特点，复位脉冲信号的作用P212，P213 CCD摄像器件的基本特性参数 1）电荷转移效率 2）驱动频率 3）噪声：散粒噪声、转移噪声、热噪声 引起转移损失的原因：界面态效应（表面态对电荷的浮获）；时钟频率选择不当。如何较少转移损失？ 线阵CCD摄像器件的两种基本形式  MOS光敏元、移位寄存器、电荷转移栅、输出放大器等部分组成 (1)单沟道线阵CCD：组成及工作过程 (2)双沟道线阵CCD：组成及工作过程 光积分过程 电荷转移 电荷传输 光积分过程 电荷转移 电荷传输 面阵CCD摄像器件的两种基本形式、组成及工作过程 由感光区、信号存储区和输出转移部分组成。 帧转移面阵CCD（适合于三相器件）：它由成像区(像敏区)、暂存区和水平读出寄存器等三部分构成。 隔列转移型面阵CCD（适合于二相器件） (3)线转移型面阵CCD CMOS图像传感器 CMOS图像传感器的组成、像敏单元结构、信号读出方式等； CCD与CMOS图像传感器的主要区别: 1、信息读取方式 2、速度 3、电源及耗电量 4、制作工艺 5、成像质量 9 光电信号的数据采集与计算机接口技术 一、光电信号的二值化处理 1、单元光电信号的二值化处理：固定阈值法、浮动阈值法 2、视频信号的二值化处理： 1）硬件二值化处理方法：固定阈值法、浮动阈值法 2）微