第十章--光电检测技术的典型应用课件.pptVIP

第十章光电检测技术的典型应用;第一节光电测绘技术;p;位移传感器;4、应用

激光铅垂仪：定铅垂线的仪器，用在矿山竖井测量投射垂线方向等；

激光导向仪：进行定向控制的仪器，当需定向的工作机械等上装有光电接收器时，通过自动控制系统可使工作机械等恢复到原位；

激光水准仪等：利用激光准直线定水平或水平面的仪器；

激光经纬仪：进行角度坐标测量＆定向准直测量的仪器。

;二、光电测距

它是以光为发射源，利用光波传播的距离等于光速与传播时间的乘积这一基本原理进行测距的。

（一）脉冲法激光测距仪

结构可分为发射系统、接收系统与观察瞄准系统三大部分以及供电的电源。（见下页）

（二）相位法激光测距仪

（三）超高频及多波相位测距仪;激励源;1、发射系统：带有调Q装置的固体激光器＆发射光学系统组成。发射光学系统通常采用伽利略望远镜，将激光器置于该望远镜的目镜处，从而利用望远镜的视角放大率来减小激光的发散角。;2、接收系统：由接收光学系统、光电变换器件及放大、计数、显示灯电子线路组成。接收光学系统常采用光电倍增管；光电变换器件常采用足够小的时间常数的光电探测器，如光电发射型的光电倍增管＆光伏型的硅光电二极管或光电三极管。

3、观察瞄准系统一般采用开普勒望远镜。

脉冲激光测距仪的测距公式：;HDDT

记录仪;第二节微弱光信号检测技术;选频;2、锁相放大技术的四个基本环节：

通过调制或斩光，将被测信号由零频范围转移到设定的高频范围内。检测系统变成交流系统；

在调制频率上对有用信号进行选频放大；

在相敏检波中对信号解调。同步解调作用截断了非同步噪声信号，使输出信号的带宽限制在极窄的范围内；

通过低通滤波器对检波信号进行低通滤波。;3、特点：

要求对入射光束进行斩光或光源调制，适用于调幅光信号的检测；

极窄带高增益放大器，增益可达1011，带宽窄到0.0004Hz；

交流－直流信号变换器；

可以补偿光检测中的背景辐射噪声＆前置放大器的固有噪声。信噪比改善可达1000倍。;A1;2、特点：

适用于由脉冲光源产生的连续周期变化的信号波形测量或单个光脉冲的幅度测???。需要有与光脉冲同步的激励信号；

是一个取样放大器，在每个信号脉冲周期内只取一个输入信号值；

在多次取样过程中，门积分器对被测信号的多次取样值进行线性叠加，而对随机噪声是矢量叠加，所以，对信号有恢复＆提取作用；

在测量占空比小于50％的窄脉冲光强度下，信噪比好于锁相放大器；

用扫描方式测量信号波形时能得到100ns的时间分辨率；

双通道系统能提供自动背景＆辐射源补偿。;PMT;2、基本过程：

用光电倍增管检测弱光的光子流，形成包括噪声信号在内的输出光脉冲；

利用脉冲幅度鉴别器鉴别噪声脉冲＆多光子脉冲，只允许单光子脉冲通过；

利用光子脉冲计数器检测光子数，根据测量目的，折算出被测参量；

为补偿辐射源或背景噪声的影响，可采用双通道测量方法。;第三节光学传递函数检测技术;2、测量OTF的基本环节：

光学目标发生器：以典型激励图形为单元，组成空间变化的物面标准图形。通过合适的光路投射到被测系统上作为理想的物函数；

目标像检测器：利用光检测器测量被待测系统空间调制了的目标物函数，得到反映像面光强分布的时序信号；

目标像频谱分析器：对表示像面光强分布的实现电信号进行频谱分析，解调出待测的光学传递函数。;PMT;各种装饰性光导纤维;发光二极管产生多种颜色的光线，通过光导纤维传导到东方明珠球体的表面。在计算机控制下，可产生动态图案。;光纤式光电开关;光纤式光电开关应用