光电检测技术(绪论)

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1、光电检测技术张宁光电工程学院3教401、85582830课程简介课程性质：专业基础课学分：3.5学时：64（48学时讲课+16学时实验）先修课程：工程光学、传感器、电子线路、微机原理使用教材：《光电检测技术》雷玉堂等编著中国计量出版社参考书目：《光电检测技术》曾光宇等编著清华大学出版社《激光光电检测》吕海宝等编著国防科技大学出版社《光电检测技术与应用》郭培源等编著北京航空航天大学出版社光电检测是信息时代的关键技术信息技术:微电子信息技术（电集成）、光子信息技术（光集成）、光电信息技术（光电集成）。感测技术、通信技术、人工智能与计算机技术、控制

2、技术。信息的产生和获取、转换、传输、控制、存储、处理、显示。光电信息技术1、光电源器件（包括激光器）和可控光功能器件及集成2、光通信和综合信息网络3、光频微电子4、光电方法用于瞬态光学观测以光电子学为基础,以光电子器件为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。它涉及到：5、光电传感、光纤传感和图象传感6、激光、红外、微光探测，定向和制导7、光电精密测试，在线检测和控制技术8、混合光电信息处理、识别和图象分析9、光电人工智能和机器视觉10、光（电）逻辑运算和光（电）计算机及光电数据存储11、生物光子学本课程着重在第5、6、

3、7三个方面的一些基本知识，即：光电检测的元器件、系统、方法和应用。光电检测技术光电传感器：基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种光电器件将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出。光电检测技术：一种非接触测量的高新技术。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。光电检测系统光学变换

4、光电变换电路处理教学要求1、了解光电检测的应用范围及发展趋势2、理解光电检测器件的性能及应用3、掌握运用各种光电器件进行检测的方法教学内容第一章：理论基础；光的基本度量方法和度量参数、半导体物理基础、光与物质作用产生的各种光电效应等。第二章-第五章：各类光电与电光器件；光电检测器件是利用物质的光电效应把光信号转换成电信号的器件。紫外光探测器按工作波段分：可见光探测器红外光探测器非成像型按应用分：变像管成像型像增强器摄像管光子检测器件按反应机理（结构形式）分热电检测器件教学内容第六章-第七章：检测电路与微机接口；第六章介绍光电检测电路的组成、设

5、计依据、设计要求和设计方法。光电信号的种类归纳起来可分为缓变信号，调幅、调频脉冲信号，以及视频图像信号等，光电信号所载运的信息有幅度信息、频率信息和相位信息，如何将这些信息送入微型计算机，完成信息的提取、存储、传输和控制，是第七章的核心内容。教学内容第八章-第九章：光电变换检测技术与方法。这两章将根据信息存在于光学参量的方式或光学信息的类型来讨论光电信息变换的基本方法，从而系统地认识光电信息变换。在解决光电技术的具体问题时能够根据变换方式提出理想的设计方案。第八章第一节讲述时变光信号的直接检测，即光通量的测量；第二节光通量为信息的载体，通过调

6、制解调技术从已调制的信号中分离并提取出有用信息。第九章按照利用几何变换的光电检测方法和利用物理变换的光电检测方法分类介绍光电信号变换形式和检测方法。教学内容第十章：典型应用；1、辐射度量和光度量的检测；如光强度计、光亮度计、辐射计以及光测高温计和辐射测温仪等。2、光电器件及光电成像系统特性的检测；如光谱增益、光灵敏度、亮度增益等。3、光学材料、元件及系统特性的检测；材料、元件的光谱特性，光学系统的调制传递函数；大倍率的减光片等。4、非光物理量的光电检测；检测对象广泛，如各种射线及电子束强度的检测，各种几何量、机械量、材料的硬度及强度、各种电量

7、和磁量以及温度、湿度、材料浓度及成份等参量的检测。绪论一、几种简单的光电检测系统举例1、光电计数器2、红外报警器3、光通信4、转速（角速度）的光电检测5、脉冲激光测距二、光电检测系统的主要构成及工作原理绪论一、几种简单的光电检测系统举例1、光电计数器图示为在传送带上对产品进行计数的原理图。传送带7上无产品时，光源1发出的光线，经透镜2和2’射向光电器件3；当产品6从计数装置前面通过时，遮断射向光电器件3的光线，光电器件3产生电脉冲，经放大器4放大后由计数器5进行计数。应用于自动打包、自动装箱、传送带上对产品进行自动计数、统计街口汽车的流量等，

8、绪论2、红外报警器当有人进入该区域，红外线必被遮住，可自动发出警报。红外光源GY发出的光束，经旋转的带孔圆盘C调制，使红外线变成频率数百赫的断续光(或由脉冲电源供电