4）非光物理量的光电检测.ppt

光电检测技术及系统（2011） 主讲人：匡翠方 课程介绍 学分 : 2.5 (上课+实验) 1、光电检测基础 (3学时) 2、光电探测器原理及特性 (4学时) 3、光电探测器 (9学时) 4、光探测技术 (9学时) 5、图像信息的光电检测技术 (3学时) 6、典型光电检测系统 (4学时) * /gdjcjs/ 实验课：4月底5月初 参考书目 1. 高岳等， 《光电检测技术与系统》，电子工业出版社，第2版 2. 郭培源等，《光电检测技术与应用》，北京航空航天大学出版社，2006 3. 雷玉堂等，《光电检测技术》，中国计量出版社，2009第二版 4. Philip C. D. Hobbs, Building Electro-Optical Systems: Making It All Work, Wiley-Interscience; 1 edition (June 23, 2000) 5, Ronald Waynant, Marwood Ediger,Electro-Optics Handbook , McGraw-Hill Professional; 2 edition * 课程要求 课程考核方式如下： 成绩组成：平时成绩20 分（课堂测试10+课后作业10），其中考试20分，期末考试30分，实验30分。 可以选择参与完成一个与本课程相关的设计性实验来代替课后作业。 鼓励讨论和质疑：课堂和课程论坛中讨论、交流最活跃的前10位同学，任课教师有权给予1-5分的附加分。 * 1、保证出勤 2、做好笔记 3、课堂纪律 4 、完成作业 自主实验（400元经费） 要求重点掌握好光电技术的基本概念、各种光电器件的工作原理与特性、发展趋势和典型应用；掌握好光电检测系统的建立方法。其余只要求有所了解，一旦实际工作遇到可以深入自学。 * 第一章：绪论 1、科技发展 自动化程度越高，越依赖于非接触测量。信息时代，光电检测更是不可或缺的，它关系到信息的提取（获得）。 * 太空干涉仪 * 激光雷达 激光制导 数控机床检测 * 机器视觉车身检测 激光跟踪仪 * 激光共聚焦显微镜 超分辨显微镜 七十年代传统光学仪器（照相、光谱、色度、计量、计测）发展到光、机、电、算一体的智能仪器、光电信息技术，而且从仪器设计转变为强调技术研究。 * 2、专业发展 1.1 光电检测系统的基本工作原理 * 光电检测系统是指对待测光学量或由非光学待测物理量转换成的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。 光电检测系统实例： * (1)红外防盗报警系统 (2)光电计数器 * (3)锅炉水位的光电控制 * (4)稳定光源发光强度的自控系统 1.2.光电检测系统组成 其基本组成部分可分为：光源、被检测对象及光信号的形成、光信号的匹配处理、光电转换、电信号的放大与处理、微机、控制系统和显示等部分。 * 人工光源 自然光源 荧光光源 各种光电效应（反射、 吸收、折射、干涉、 衍射、偏振、散射） 探测器 （CCD, QD, PSD等） 分光，扩束， 调制，滤波 * 能否使光束准确地携带所要检测量的信息，是决定所设计系统成败的关键。光电检测技术很活跃，许多内容都是从科研课题中提取出来的。 * 测量过程中，除待测量信号外，各种不可见的、随机的信号可能出现在测量系统中。这些信号与有用信号叠加在一起，严重扭曲测量结果。 测量系统 信 道 干 扰 电 磁 干 扰 电 源 干 扰 测量系统的抗干扰 1.2 光电检测技术的主要应用范围 （1）辐射度量和光度量的检测 光度量与辐射度量 光度学：人类视觉器官来评价. 辐射度量：仪器衡量。 （光强度、光亮度、光通量） /gzwuli/blog/item/64e8eccc08aefb1301e928d4.html * （2）光电元器件及光电成像系统特性的检测 CCD, COMS,QD, PSD等检测 成像系统检测（物镜检测等） （3）光学材料、元件及系统特性的检测  玻璃，透镜加工，滤光片，光学传递函数… * （4）非光物理量的光电检测 将非光量转换为发光量 例：荧光显微镜，电子束，各种射线检测 使光束通过检测对象 例：几何参数测量，压力，温度，速度，振动，流量等。 1.3光电检测技术的现代发展 （1）非接触化发展 光束通过被测量物体，不改变其特性 例外：光镊 （2）尽可能多的信息量 例如：强度，光谱，偏振等 （3）集成化，智能化发展 * 1.4光电检测方法 （1）.光信息携带的物理量可分为： 光强型、频率型、相位型、脉冲型、偏振型、位置型等 （2）.所用的光学现象分为： 衍射法、干涉法、全息