光电探测技术

第一章：

1，光电检测系统的基本组成及各部分的主要作用？

光源—-光学系统—-被测对象——光学变换——光电转换——电信号放大与处理[存储，显示，控制]

作用：光学变换：将被测量转换为光参量，有时需要光信号的匹配处理，目的是更好的获得待测量的信息。

电信号放大与处理的作用：存储,显示，控制。

第二章：

1、精密度、准确度、精确度、误差、不确定度的意义、区别。

答：精密度高指偶然误差较小，测量数据比较集中，但系统误差大小不明确;

准确度高指系统误差较小，测量数据的平均值偏离真值较少；

精确度高指偶然误差和系统误差都比较小，测量数值集中在真值附近；

误差=测量结果-真值;不确定度用标准偏差表示。

2、朗伯辐射体的定义?有哪些主要特性?

答：定义：辐射源各方向的辐亮度不变的辐射源。特性:自然界大多数物体的辐射特性,辐亮度与观察角度无关。

3、光谱响应度、积分响应度、量子效率、NEP、比探测率的定义、单位及物理意义.

答:灵敏度又叫响应度，定义为单位辐射度量产生的电信号量，记作R，电信号可以是电流，称为电流响应度；也可以是电压，称为电压响应度.对应不同辐射度量的响应度用下标来表示。辐射度量测量中，测不同的辐射度量，应当用不同的响应度.

对辐射通量的电流响应度（AW—1 )

对辐照度的电流响应度(AW—1 m 2 ）E

对辐亮度的电流响应度（AW—1 m 2 Sr)L

量子效率：在单色辐射作用于光电器件时，单位时间产生的的光电子数与入射的光子数之比,为光电器件的量子效率.

NEP：信噪比等于1时所需要的最小输入光信号的功率。单位：W.物理意义:反映探测器理论探测能力的重要指标。

比探测率：定义；物理意义:用单位探测系统带宽和单位探测器面积的噪声电流来衡量探测器的探测能力。

第三章：

1、光源的分类及各种光源的典型例子;相干光源和非相关光源包括哪些？

答：按照光波在时间、空间上的相位特征,一般将光源分成相干光源和非相干光源；按发光机理可分为:热辐射光源，常用的有：太阳、黑体源、白炽灯，典型军事目标辐射；气体辐射光源，广泛用作摄影光源；固体辐射光源，用于数码、字符和矩阵的显示;激光光源，应用:激光器。相干光源：激光;非相关光源:普通光源。

2、对一个光电检测系统的光源通常都有哪方面要求？

答：1。波长(光谱）特性2.发光强度（光功率)3。光源稳定性(强度、波长)

3、辐射效率和发光效率的概念及意义

答:在给定λ1～λ2波长范围内，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需比，称为该辐射源在规定光谱范围内的辐射效率；某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功/率之比，就是该光源的发光效率。

4、色温，配光曲线的概念及意义

答:色温：如果辐射源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射出的光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。

配光曲线表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。意义:记录了灯具在各个方向上的光强。

5、热光源的主要特点是什么？

答:1。发光特性(光谱分布、出射度、亮度）可以用普朗克公式估算.2。发出连续光谱，谱宽很宽,适应性强.

3。大多属于电热型，可以通过控制输入电量控制发光特性。

6、大气窗口的概念及作用。

答:大气窗口即透过率较高的波段。作用：有效地利用大气窗口可增加光电探测系统的工作距离.

7、激光器的性能特点

答:优点：1.高方向性2.单色性好3。相干性好4。高亮度.缺点：体积比较庞大

8、光强标准器的结构，工作原理及光度标准的传递方法

答：光强标准器是一个被定义在铂熔点温度（2046。05K)的黑体辐射器.

工作原理：光强标准器是采用1MHz高频感应炉来加热的,熔化铂需要7kw的电功率，铂2046．05K的温度下熔化。该装置可维持铂转相的时间约20分钟以上,测量就在这段时

间内进行。在这段时间中由于温度没有变化,腔口辐射量也应维持不变,这时小孔的亮度为60cd ／cm2，对应发光强度为1。06×10—4cd。

传递方法：由光度标准器向外传递的光度标准将寄存在特制的钨丝白炽灯．即标准灯中.利用目视光度计进行传递，通过对标准灯的光强度校准，从而将标准通过标准灯传出。

第四章：

1，光电探测器与热电探测器的工作原理及性能对比？

光电探测器：利用光电效应，把入射到物体表面的辐射能直接变换成可测量的电量.

热电探测器：探测器接收光辐射，先引起温度升高，再使探测器的某些电学量发生变化,如电阻或电容发生变化、

或者表面电荷发生变化，或产生电动势。

性能对比：光电探测器：探测灵敏度高（探测能力,响应波长范围，响应速度)，对波长探测选择敏感，多数工作在低温环境下,需要制冷.

热电探测器:与光电探测器相反，可以在室温下工作。

2，热敏电阻与光敏电阻的区别?

热敏电阻定义:凡吸收入射辐射后引起温升而使电阻值改变，导致负载两端电压的变化，并给出电信号的器件。

半导体对光的吸收—-本征和杂质吸收——产生光生载子——光电导率变化，伴随少量的热能产生—-光敏电阻.

半导体对光的吸收—-晶格吸收,自由电子吸收——不产生光生载子——热能产生，温升导致电阻值变化——热敏电阻。

为了提高热敏电阻的吸收系数,常对其表面进行黑化处理。

热敏电阻的特点

A、热敏电阻的温度系数大，灵敏度高,热敏电阻的温度系数常比一般金属电阻大10～100倍.

B、结构简单，体积小，可以测量近似几何点的温度。

C、电阻率高，热惯性小，工作温度范围宽,适宜做动态测量。

D、光谱响应基本上与入射辐射的波长无关

E、阻值与温度的变化关系呈非线性。

F、稳定性和互换性较差

3，热释电器件的优缺点和使用中的注意事项？

优点：无波长选择性，可工作于室温

缺点：响应速度慢，只能测量变化的辐射

注意事项：

1.热释电器件不同于其他光电器件，在恒定辐射作用的情况下输出的信号为零，只有在交变辐射的作用下才会有

信号输出。

2。只要使热释电晶体的温度在面束缚电荷被中和掉之前因吸收辐射而发生变化，即入射辐射调制频率f〉1/τ

时，才会有热释电信号输出——非平衡器件。

4,光电探测器的选用原则？

1.与辐射源及光学系统在光谱特性上匹配；

2。光电转换特性或动态范围与入射辐射能量匹配;（对微弱信号，要有足够比探测率；入射光通量变化中心取在线性范围内;)

3.当测量调制或脉冲光信号时,需考虑探测器的响应时间或频率响应范围。(时间响应与入射光信号的调制形式、信号频率及波形匹配，以确保变换后的信号不产生频率失真引起的输出波形失真。变换电路的频率响应特性也要与之匹配。）

4。探测器的最小分辨率，即考虑等效噪声功率、所产生电信号的信噪比。

5.当测量的光信号幅值变化时，需考虑探测器输出的信号的线性程度.

6。光电器件与变换电路必须与后面的应用电路的输入阻抗良好地匹配,以保证具有足够大的变换系数、线性

范围、信噪比及快速的动态响应。

7。稳定性和使用环境。器件参数应高于使用环境要求，并留有足够余地，并保证器件工作在额定使用条件范

围内。

8。其它：测量精度、测量方式等在设计光电检测系统时，无法保证上述要求都满足，

因此需根据测量要求反复比较各种探测器的主要特性参数，然后选定最佳的器件。

5，一般变光度方法的优缺点？

1。吸收滤光片：优点：简单方便.缺点：加入后会引起像点位移；中性程度不高

2。薄膜滤光片特点:窄光谱，可实现偏振态改变或光分离器

3。筛网优点:很宽的光谱范围内的均匀性较好，不会使光学像发生位移，对偏振态无影响.

可使筛网相对于光轴产生不同倾斜来调整其透射比。

缺点：改变了光能在光束截面上的分布

4。膜片光阑或狭缝：优点:很宽的光谱范围内的均匀性较好，不会引起像点的移动，不改变偏振态。

缺点:衰减量与光束横截面上的分布特性有关,精度低。

5。偏振减光器：优点:连续减光，精度较高，不会引起像点的移动。

缺点：有波长选择性（偏振度、吸收都与波长有关），改变偏振态,不能完全消光。

6.镜面反射器：优点：可采用多次镜面反射，扩大变光度的范围，精度较高。

缺点:有波长选择性（折射率与波长有关），改变偏振态，改变光束方向

7。漫反射减光器：优点：在可见光和近红外区域有较好的衰减均匀性

应用：改变了入射光的几何形状、能量分布及偏振信息，常用于纯通量的衰减

6,积分球的材料及基本工作原理？

积分球通常由两个半球的外壳相接而成，按需要在球面上开若干个小孔,内部还可附加挡板,反射镜及光陷阱等，球内壁涂敷反射系数极高，且漫射性能极好的材料，常用氧化镁（反射比较

高,光谱性能不稳定)，硫酸钡。

工作原理：光线由输入孔入射后，光线在球内部被均匀的反射及漫射，在球面上形成均匀的能量分布，因此输

出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、以及偏振特性都不会对输出的光束照度和均匀度造成影响。

7，什么情况下要考虑光谱校正?

在某些系统中，要求探测器与光源具有某种特定的光谱特性，而实际上不具备这样的特性，这就需要把它们的光谱特性进行必要的校正。

8，滤光片的主要特性参数及定义？

按照滤光特性分为长波通、短波通、带通和带阻四大类。性能：最大透过率和截止波长

截止波长:最大透过率一半处,对应的波长.带通和带阻类：性能由最大透过率、中心波长和带宽描述

中心波长：最大透过率处的波长。带宽：最大透过率一半处,对应的两波长之差。

按照滤光特性分为长波通、短波通

9，光谱模板校正法的工作原理?

光束经棱镜分光后，在物镜1的焦面上产生光谱带，在该平面上附加模板m,将模板按需要做成一定形状，使各谱线的通光宽度按校正要求变窄，再经物镜2将光会聚后，由光电探测器接收。该方法对光源光谱或探测器光谱都能进行校正,精度很高，机构将较为复杂。

第五章

1光电探测中的光学系统的主要功能（1收集待测目标光辐射通量2观察或瞄准目标3确立目标方位4实现大视唱捕获目标与成像）

2景深的概念，如何调整（被摄景物中能产生清晰物象的最近点与最远点之间的距离要拍摄小景深的照片, 如特定镜头，应选择长焦距、小光圈，对准距离近。要拍摄大景深的照片，如远景镜头,应选择短焦距、大光圈,对准距离远.）

3物镜按照光学结构分为哪几类(1折射式优点封闭的镜筒减弱了空气流动对成像质量的破坏，同时保护了光学镜头。不需要额外的维护费用.

缺点价格较昂贵.同样口径下，折射式望远镜更重、更长、体积更大。2反射式优点：反射镜的造价比透镜低的多.

缺点：开放的镜筒式的空气可以流通，这样不仅会影响到成像的稳定度，而且一些尘埃会随着流动的空气进入镜筒并附着在物镜上，长此以往会破坏物镜表面的镀膜,使其反射力下降。由于这种结构的物镜比较容易破裂，所以使用的时候需要倍加小心 3折反式 )

4什么是场景，基本工作要求是什么，在光电探测系统中使用场镜有什么好处(工作在物镜附近的透镜，作用：1提高边缘光束入射到探测器的能力2减小探测器的面积3使探测器光敏面上的光照均匀化4使用使用平像场镜时可获得平场像面5场镜放置在像面附近好让出像面位置放置调盘）

5横向莫尔条纹的特点及辩向原理(）

同步性；光栅移动一个栅距莫尔条纹移动一个间距且方向对应

当指示光栅沿与栅线垂直的方向作相对移动时，莫尔条纹则沿光栅刻线方向移动（两

者的运动方向相互垂直）;指示光栅反向移动,莫尔条纹亦反向移动。在图中，当指示

光栅向右移动时，莫尔条纹向上运动。

6绝对式编码器与增量式编码器在结构及性能上的对比(绝对有固定零位，增量无固定零位。) 第六章

1调制技术在光电探测中的意义（1可以减少自然光或杂散光对检测结果的影响2可以消除光电探测器暗电流对检测结果的影响3有效抑制噪声实现高精度测量4扩大应用范围获得更多信息）

2光源调制的基本概念，内外调制的比较(调制:将简单的直流信号转换为特定形式的交变信号。内调制：直接用电调制信号来控制半导体光源的振荡参数，优:实现简单，缺：调制速率受限。外调制：通过外加的光调制器对光波的幅度频率及相位等进行调制,优:适合高速率,应用较多.缺：系统相对复杂）

光电探测技术在军事中的应用

光电探测技术在军事中的应用 一、光电探测技术简介 光电探测技术是利用光电传感器将光信号转换为电信号，以达 到观察、控制和测量的目的。光电探测技术的应用相当广泛，包 括军事领域、医疗领域、工业领域等。其中，军事领域是光电探 测技术的主要应用领域之一。 二、光电探测技术在军事中的应用 1.夜视仪 夜视仪是利用光电探测技术的一种重要装备，它可以将红外线、紫外线、可见光等不同波长的光信号转换为电信号，并将其放大。夜视仪的作用极大地提高了士兵在夜间作战的能力，使得士兵可 以在夜间具备与白天相似的观察和作战能力。 2.火控系统 火控系统是指用于瞄准和射击的系统。光电探测技术可以用于 火控系统中，以提高火炮的精度和射击速度。利用光电探测技术 可以制作出高精度的瞄准器、测距仪和火控计算机，以实现快速 瞄准和精确射击。 3.无人机

无人机是近几年来军事领域中兴起的新型武器。光电探测技术可以用于无人机中，以提高其观察和打击能力。利用光电探测技术可以制作出高精度的红外、激光和可见光探测器，以实现对目标的准确定位和精确打击。 4.电子对抗设备 电子对抗设备是指用于干扰敌方通信、雷达和导航等设备的系统。光电探测技术可以用于电子对抗设备中，以实现对敌方光电设备的干扰。利用光电探测技术可以制作出高精度的干扰设备和电子反制系统，以实现对敌方光电设备的干扰和破坏。 三、光电探测技术在军事中的优势 1.高灵敏度 光电探测技术可以实现对微弱光信号的探测和转换，具有极高的灵敏度。这种高灵敏度使得光电探测技术可以实现对敌方在黑暗中潜伏的目标的探测和定位，提高作战效果。 2.高精度 光电探测技术可以实现对光信号的高精度探测和转换，使得其制作出的装备具有高精度的观察、瞄准和打击能力。这种高精度可以使得士兵在敌方火力覆盖范围内也能够准确打击目标，提高作战效果。

光电探测技术

第一章： 1，光电检测系统的基本组成及各部分的主要作用？ 光源—-光学系统—-被测对象——光学变换——光电转换——电信号放大与处理[存储，显示，控制] 作用：光学变换：将被测量转换为光参量，有时需要光信号的匹配处理，目的是更好的获得待测量的信息。 电信号放大与处理的作用：存储,显示，控制。 第二章： 1、精密度、准确度、精确度、误差、不确定度的意义、区别。 答：精密度高指偶然误差较小，测量数据比较集中，但系统误差大小不明确; 准确度高指系统误差较小，测量数据的平均值偏离真值较少； 精确度高指偶然误差和系统误差都比较小，测量数值集中在真值附近； 误差=测量结果-真值;不确定度用标准偏差表示。 2、朗伯辐射体的定义?有哪些主要特性? 答：定义：辐射源各方向的辐亮度不变的辐射源。特性:自然界大多数物体的辐射特性,辐亮度与观察角度无关。 3、光谱响应度、积分响应度、量子效率、NEP、比探测率的定义、单位及物理意义. 答:灵敏度又叫响应度，定义为单位辐射度量产生的电信号量，记作R，电信号可以是电流，称为电流响应度；也可以是电压，称为电压响应度.对应不同辐射度量的响应度用下标来表示。辐射度量测量中，测不同的辐射度量，应当用不同的响应度. 对辐射通量的电流响应度（AW—1 ) 对辐照度的电流响应度(AW—1 m 2 ）E 对辐亮度的电流响应度（AW—1 m 2 Sr)L 量子效率：在单色辐射作用于光电器件时，单位时间产生的的光电子数与入射的光子数之比,为光电器件的量子效率. NEP：信噪比等于1时所需要的最小输入光信号的功率。单位：W.物理意义:反映探测器理论探测能力的重要指标。 比探测率：定义；物理意义:用单位探测系统带宽和单位探测器面积的噪声电流来衡量探测器的探测能力。 第三章： 1、光源的分类及各种光源的典型例子;相干光源和非相关光源包括哪些？ 答：按照光波在时间、空间上的相位特征,一般将光源分成相干光源和非相干光源；按发光机理可分为:热辐射光源，常用的有：太阳、黑体源、白炽灯，典型军事目标辐射；气体辐射光源，广泛用作摄影光源；固体辐射光源，用于数码、字符和矩阵的显示;激光光源，应用:激光器。相干光源：激光;非相关光源:普通光源。 2、对一个光电检测系统的光源通常都有哪方面要求？ 答：1。波长(光谱）特性2.发光强度（光功率)3。光源稳定性(强度、波长) 3、辐射效率和发光效率的概念及意义 答:在给定λ1～λ2波长范围内，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需比，称为该辐射源在规定光谱范围内的辐射效率；某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功/率之比，就是该光源的发光效率。 4、色温，配光曲线的概念及意义 答:色温：如果辐射源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射出的光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。

光电探测技术的研究与应用

光电探测技术的研究与应用 一、前言 随着科技的不断进步，乃至工业环境的变化，光电探测技术已 经得到了广泛的应用。在很多建筑工地和实验室，光电探测技术 几乎已经成为必不可少的设备。本文将会详细介绍光电探测技术 的不同应用领域及其原理和特点。 二、光电探测技术概述 光电探测技术，是指基于光电学的原理和技术，对光电信号进 行检测、识别和转化的技术。用来检测、测量可见光到红外线范 围内的电磁波。主要可分为以下几个子领域: 1. 光电传感器：光电二极管、光敏电阻器、光电二极管阵列。 适用于光照度、当前、能量、功率、速度、压力、温度、流量和 湿度等参数。 2. 红外成像：热探测器、红外线摄像机。适用于夜视、安全、 工业、医学和军事等领域。 3. 光栅检测：干涉仪、衍射仪。适用于测量形状、宽度、密度、偏差和加工质量等方面。 4. 光电显示：液晶显示器、发光二极管屏。适用于长时间使用，显示色彩富有，功耗低等特点。

5. 光通信：所谓光通信快速地成为与高速率和大容量数据传输相关的重要技术，特别是在长途传输和卫星通信领域。 三、主要应用领域 1. 光电器件工业 光电探测器件在工业领域中也有着广泛的应用，主要包括网印设备、平面显示器件、打印头、半导体测量仪器及电子游戏设备等。其中，高精度的光电测量技术的应用更是获得了广泛使用。 2. 医疗设备 在医疗设备行业中，光电探测技术已经广泛地应用于病毒样品的检测、血红蛋白的自动分析、胃肠内视镜检查、超声心动图、核磁共振和常规放射学诊断等多个领域。而且，随着海量数据和AI技术的引入，光电技术的应用也必将得到进一步的拓展。 3. 环境监测 光电探测技术对于环境监测也有着极为重要的意义。通过应用光度法、荧光法、分光光度法等方法，实现了对环境污染物的检测，其中包括大气污染、水污染和土地污染分类。 4. 军事领域 在军事领域中，光电探测技术被广泛应用于导弹制导、远程侦察和目标识别等领域。特别是在近年来，由于遥控作战技术的大

光电探测技术的研究与应用

光电探测技术的研究与应用 光电探测技术是在物理学、光学、电子学、信息科学和材料科学等多学科领域 交叉研究的基础上发展起来的一种探测技术。它在物理和化学分析、环境监测、医疗诊断、遥感探测等领域具有广泛的应用。本文将就光电探测技术的研究进展和应用现状进行探讨。 一、基本概念与原理 光电探测技术是通过电子、空间和能量传递实现光信号检测的一种技术。它的 基本原理是利用光电物理效应，将光能转化为电能，然后通过电路得到信号处理。光电物理效应包括光电子发射、光电子增强、内照效应、荧光效应等。其中，光电子发射是光电探测技术的核心原理，即在光照射下，金属表面的电子受到能量激发而从表面发射出去。光电子发射现象的产生与金属的工作函数、光频和光强等因素有关。 二、关键技术进展 1. 光电探测器材料的研究 光电探测技术的应用范围取决于光电探测器的性能，所以光电探测器的研究是 光电探测技术发展的关键。目前，常用的光电探测器材料有硅、锗、InGaAs、HgCdTe等。其中，硅是最为常用的材料，由于其价格低廉，易于制备和加工，所 以被广泛应用于光电器件中。而锗、InGaAs、HgCdTe等材料则是高性能热敏探测 器和红外探测器的理想材料。 2. 光电探测器结构的研究 光电探测器的结构包括探测器材料、电极、引线、密封壳等。近年来，随着微 纳科技的发展，光电探测器的结构也不断优化。例如，常见的PIN结构探测器中，

研究者们通过在材料表面制成微米或亚微米级的柱状结构，从而提高了探测器的灵敏度和响应速度。 3. 光电探测器探测精度的研究 探测精度是光电探测技术的一个重要指标。采用锁相放大技术和计算机控制等 现代技术，光电探测器的探测精度大大提高。因此，现在的光电探测技术在物理和化学分析、环境监测、医疗诊断、遥感探测等方面的应用非常广泛。 三、应用现状 1. 物理和化学分析 在化学和材料科学领域，光电探测技术被广泛应用于化学分析、光谱学和色彩 分析等方面。例如，在纳米材料研究领域，光电探测技术能够实现对材料的光学性质、电学性质等方面的研究。 2. 环境监测 光电探测器可以被用于环境污染的检测。例如，在大气环境检测方面，可利用 光电探测技术检测大气中的各种污染物和气体浓度，或者用于大气气体的光谱测量，帮助人们更好地监测和分析大气情况。 3. 医疗诊断 在医疗领域，光电探测技术被广泛应用于疾病的预防和诊断。例如，在眼科学中，可利用光电探测器对眼底进行检测，以帮助医生进行疾病诊断和治疗。 4. 遥感探测 在遥感探测方面，光电探测技术被广泛应用。例如，在航空航天遥感中，利用 光电探测技术可以获得航空航天器上的各种信息，如地球表面的分辨率、气候情况、人口分布、城市建设等等。

光电探测技术的应用与发展

光电探测技术的应用与发展 随着科技的不断发展，人类对光电探测技术的需求日益增长。光电探测技术是 利用光电转换效应将光信号转换成电信号，从而实现对物质、能量、信息等的监测、测量和探测。光电探测技术的应用范围非常广泛，例如光学通信、光学制造、飞行器导航等领域都需要依靠光电探测技术进行测量和监测。随着新型光学材料、光电元器件的不断发展和进步，光电探测技术在物理、化学、生物等多个领域的应用前景愈发广阔。 一、光电探测技术的应用现状 1. 光学通信领域：光纤通信技术已成为信息通信领域的基础设施之一。使用光 电探测器对光信号进行检测和解调，是实现高速、大容量光纤通信的关键之一。 2. 光学制造领域：在光学制造中，需要使用光电探测技术对光源的强度、波长、光束走向等参数进行监测和调整，以保证制造出的光学元件、光学系统的性能稳定和精度可控。 3. 飞行器导航领域：在现存的导航技术中，光学惯性导航技术是一种比较先进 的导航技术。它利用MEMS（微机电系统）技术和光学探测技术相结合，可以实 现高度精确的空中导航。 4. 医疗诊断领域：光电探测技术在医疗领域的应用已非常广泛。例如，利用光 电探测技术可以对皮肤、肌肉、神经等组织进行无创伤的检测和监测，对一些肿瘤、代谢性疾病等的诊断也有很大帮助。光电探测技术还可以应用于眼科医学，如角膜形态测量、视网膜成像等领域。 5. 安全监控领域：目前的监控系统需要使用光电探测技术对监控区域中的光信 号进行监测、识别和解析，以实现对人员、车辆、物品等的快速、准确识别和追踪。 二、光电探测技术面临的挑战与机遇

1. 挑战：尽管光电探测技术的应用范围广泛，但是光电探测器的成本较高，且 受到环境因素的影响较为明显，例如温度、湿度、噪音等因素都会影响光电探测器的性能。此外，光信号的传输距离短，容易被外界干扰和失真，这也限制了光电探测技术在某些领域的应用。 2. 机遇：光电探测技术还有很大的发展空间。目前，随着光纤通信与互联网的 发展，光电器件和光学通信设备的使用越来越普及和便携，应用场景呈现出多样化、复杂化趋势。此外，探测技术的研究也在不断深入，从人工智能、量子计算、无人机、生物传感、智能医疗等各个领域获得越来越广泛的应用。 三、未来光电探测技术的发展趋势 1. 制造工艺技术的提高：随着制造工艺技术的提高，光电器件的性能会得到提升，成本也会降低。未来光电探测器将更小型化、更精细化、更集成化，能够满足各类数据的检测、读取、存储等需求。此外，新型光学材料的研发也将有利于光电探测器的性能提升。 2. 传输和保真技术的提高：在光电探测技术的应用领域，人类需要在不同环境 和距离条件下进行光信号的传输，需要利用新型光学增强技术解决传输距离问题。同时，通过对传输、信号处理、数据分析等方面的技术不断提升，将有助于光电探测技术在各领域的应用推广。 3. 应用新领域的拓展：未来光电探测技术还将拓展到更多的领域。例如，在新 能源领域，通过利用光电器件和能量转换材料将光能转化为电能，可以实现高效的光电转换，大大拓展了能源的开发和利用。在环境监测领域，光电探测技术可以用于对大气污染物、水源质量、土壤质量等环境指标进行监测和预测。 总之，光电探测技术在未来的发展中，将继续在各行各业中发挥重要的作用。 虽然当前仍面临着挑战与困难，但随着技术的不断迭代和优化，光电探测技术会更快地向更广泛的领域和更复杂的环境拓展。

光电探测技术手册

光电探测技术手册 光电探测技术是一种非常重要的电子技术，它广泛应用于半导体、 无线电、电子通信、光电子学等领域。本手册主要介绍光电探测技术 的基本原理和应用场景，希望能够帮助初学者更好地了解和掌握这一 技术。 一、基本原理 光电探测技术是通过光电传感器将光信号转化为电信号的一种技术。光电传感器中主要包括光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、光电 导和光阻等元件，这些元件的主要功能是将光信号转化为电信号或者 电信号转化为光信号。 以光电二极管为例，光电二极管是一种能够将光信号转化为电信号 的二极管，在光照射下，光电二极管会产生电流，光的强度越大，产 生的电流就越大。光电二极管广泛应用于光电探测、光电传输、遥感 探测、激光测距、光学通讯等领域。 二、应用场景 1. 光电探测 光电探测是光电技术应用的一个重要领域，它主要用于夜视、红外 探测、光电成像、光电导航、雷达探测等领域。利用光电探测技术， 可以对远距离目标进行探测和监测，大大提高了人类的观察和分析能力。

2. 光电传输 光电探测技术还可以应用于光电传输，主要包括光纤传输和光电无线传输。利用光纤传输技术可以在距离较远的范围内进行音视频和数据传输，具有带宽宽、阻抗低、干扰小的优点，被广泛应用于广电电视、有线电视、电信等领域。光电无线传输则可以在无线场景下进行音视频传输，在信号传输质量和传输距离方面具有优势。 3. 光电保护 光电探测技术还可以用于安全保护、防盗措施等领域。例如，在门禁系统中，利用光电对射器可以实现对门禁进行精确地监测和控制，对于保障人员和财物安全至关重要。 三、总结 光电探测技术具有非常广泛的应用领域，通过对光信号进行探测和转化，可以提高人类的观察和监测能力，为人们的日常生活带来极大的便利。本手册主要介绍了光电探测技术的基本原理和应用场景，希望初学者可以通过阅读本手册更好地掌握和应用光电探测技术。

光电探测技术的发展与应用

光电探测技术的发展与应用 基于光子特性进行电子信息检测、测量和传输的技术，称之为 光电探测技术。自上个世纪60年代以来，光电探测技术在各种应 用领域中日渐突出，如通信、生物、环境监测、材料检测、军事等。本文将简要介绍其发展历程和应用领域。 一、发展历程 1. 光电二极管技术(Germanium) 早期光电探测技术基本上是利用光电二极管来制作各种探测器。其中，Germanium光电二极管具有快速响应、较高的灵敏度和较 宽的光谱响应范围等特点。然而，只有在液氮的温度下，才能得 到最佳的光电探测性能。另外，Germanium材料价格昂贵，难以 满足量产需求。 2. 萤石探测器技术 70年代，随着高纯度萤石晶体制备技术的发展，降低了探测器 工作温度，使得大量萤石探测器被大规模的应用于核物理、高能 物理实验、开普勒太空望远镜等领域。萤石探测器有较快的响应

时间、较高的能量分辨率、较宽的能量响应范围等特点，但它不 适用于高精度的辐射剂量的测量。 3. 光电倍增管（PMT）技术 在80年代，由于PMT管的研制开始进入定型阶段，它的检测 方式从直接接收光电子的方式改为以荧光物质为介质进行检测光 信号。PMT具有较快的响应速度和较高的灵敏度，广泛应用于天文、核物理、高能物理、弱信号的检测等领域中。 4. 光电探测器阵列技术 随着微电子技术、光电工艺技术和化学气相沉积技术等先进技 术的发展，光电探测器阵列技术不断进步。与传统的单光电探测 器相比，光电探测器阵列技术的优势在于：信噪比高、测量精度高、可以同时测量多个参数等。 二、应用领域 1. 生物医学应用 以荧光标记的生物学分子作为探针，利用荧光光谱分析和显微 成像技术，实现了对生物分子结构和功能的高度敏感探测。例如：

光电探测器技术的研究与应用

光电探测器技术的研究与应用 光电探测器技术指的是利用光电效应将光信号转换为电信号的一种技术。它在 信息技术、生物医学、光通信等领域均有广泛的应用。本文将从光电探测器技术的原理、分类、优缺点和应用等方面进行探讨。 一、光电探测器技术的原理 光电探测器技术利用的是光电效应。光电效应是指当某些物质（如金属）受到 光的作用时，其中的电子被激发得到足够的能量，从而飞离原子，形成自由电子。这些自由电子被称为光电子。 光电探测器中使用的是半导体的光电效应。当光子被半导体吸收时，其中的电 子会被激发成为自由电子，并缺失清零，形成一个电子空穴。这个电子空穴对于电路来说就像一个空位，它可以被另一个自由电子填补。这样就形成了一对电子-空 穴对，也就是晶体中产生了一个载流子。因此，当光照射在半导体材料表面时，就会产生电信号。 二、光电探测器技术的分类 根据探测器中使用的半导体材料不同，光电探测器可以分为以下几种： 1. 光电二极管（Photodiode）：它使用的是PN结，可以将光信号转换成电信号。它既可以用来检测光的存在，也可以用来检测光的强度。 2. 光电倍增管（Photomultiplier Tube）：它是一种高灵敏度的探测器。它将光 子转换成电子，然后通过电子倍增，使得信号得到放大。由于它的放大倍数非常高，因此可以检测非常微弱的光信号。 3. 硅光倍增管（Silicon Photomultiplier）：它是一种新型的光电探测器。它比 光电倍增管更小，更易于制造。它使用的是硅基材料，可以将光子转换成电子，然后通过电子倍增放大信号。

三、光电探测器技术的优缺点 优点： 1. 灵敏度高：光电探测器可以检测非常微弱的光信号。 2. 响应速度快：光电探测器的响应速度非常快，可以高速地检测光信号。 3. 分辨率高：由于光电探测器可以精确地检测光信号，因此可以获得非常高的分辨率。 4. 易于集成：光电探测器可以轻松地集成到微电子器件中，可以与其他电子器件共同使用。 缺点： 1. 稳定性差：光电探测器容易受到温度、环境等因素的影响，因此稳定性比较差。 2. 功耗高：由于光电探测器需要使用一定的功率来转换光信号，因此功耗比较高。 3. 光响应范围窄：光电探测器只能检测特定波长范围内的光信号，因此光响应范围比较窄。 四、光电探测器技术的应用 1. 生物医学：光电探测器可以用于生物医学成像、诊断和治疗。例如，在光疗中，光电探测器可以检测光照射区域的照度和时间，从而对光剂量进行控制。 2. 照明：光电探测器可以用于自动调光、人体感应灯等应用中。 3. 光通信：光电探测器可以用于光通信传输、接收和检测。例如，在光纤通信中，光电探测器可以将光信号转换为电信号，并通过光接收器进行接收。

光电探测技术

光源 光源的颜色 光源的颜色包含了两方面的含义，即色表和显色性。 色表：用眼睛直接观察光源时所看到的颜色，称为光源的色表。 显色性：当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色与该物体在完全辐射体照射下所呈现的光源的色温 黑体的温度决定了它的光辐射特性。对非黑体辐射，它的某些特性常可用黑体辐射的特性来近似地表示。对于一般光源，经常用分布温度、色温或相关色温表示。颜色的一致性，称为该光源的显色性。 分布温度。辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱分布，与黑体在某一温度下辐射的相对光谱功率分布一致，那么该黑体的温度就称为该辐射源的分布温度。这种辐射体的光谱辐亮度可表示为： （2）色温：辐射源发射光的颜色可以由多种光谱分布产生，所以色温相同的光源，它们的相对光谱功率分布不一定相同。 （3）相关色温：对于一般光源，它的颜色与任何温度下的黑体辐射的颜色都不相同，这时的光源用相关色温表示，在均匀色度图中，如果光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关色温。 光谱功率分布 自然光源和人造光源大都是由单色光组成的复色光。不同光源在不同光谱上辐射出不同的光谱功率，常用光谱功率分布来描述。若令其最大值为1，将光谱功率分布进行归一化，那么经过归一化后的光谱功率分布称为相对光谱功率分析。 四种典型的光谱功率分布 光源的光谱功率分布通常可分成四种情况，如图1所示。图中（a ）称为线状光谱，由若干条明显分隔的细线组成，如低压汞灯。图（b ）称为带状光谱，它由一些分开的谱带组成，每一谱带中又包含许多细谱线。如高压汞灯、高压钠灯就属于这种分布。图（c ）为连续光谱，所有热辐射光源的光谱都是连续光谱，图（d ）是混合光谱，它由连续光谱与线、带谱混合而成，一般荧光灯的光谱就属于这种分布。 在选择光源时，它的光谱功率分布应由测量对象的要求来决定。在目视光学系统中，一般采用可见光谱辐射比较丰富的光源。对于彩色摄影用光源，为了获得较好的色彩还原，应采用类似于日光色的光源，如卤钨灯、氙灯等。在紫外分光光度计中，通常使用氚灯、紫外汞氙灯等紫外辐射较强的光源，在光纤技术中，通常使用发光二极管和半导体激光器等光源。 探测器件 灵敏度:光谱响应,阴极光照灵敏度,阳极光照灵敏度. 光电阴极灵敏度和光电倍增管总灵敏度：一个光子在阴极上能够打出的平均电子数称为光电11),(/512-=v T c v e e c T L λπλε λ

光电探测器技术的原理分析与应用

光电探测器技术的原理分析与应用随着科技的不断发展，光电探测器技术在许多领域中被广泛应用。从工业控制到医学影像，从通信网络到空间探测，都离不开光电探测器技术。本文将从原理和应用两个方面，进行光电探测器技术的分析。 一、光电探测器技术的原理 1. 光电效应 光电效应是光电探测器技术的基础。它是指在金属表面或半导体中，光子能够释放出电子，使电子获得动能并在器件中产生电流的现象。 2. 半导体材料 半导体材料应用广泛，在光电探测器技术中尤为重要。半导体材料的电子能级结构与金属不同，其中包含导带和禁带。当光子击打半导体材料时，会激发出电子从价带跃迁到导带，增加了导体中的自由电子数量，激发出电子在器件中流动的可能。

3. 器件结构 在光电探测器技术中，制造一个光电探测器关键是在半导体材 料中建立器件结构。其中，p-n结光电探测器是光电探测器技术中 最常见的。 p-n结光电探测器由n型和p型半导体材料制造而成。当光子 击中器件表面时，激发出的电子会被向外加电场推动，产生电流。由于半导体材料中掺杂的阻值能够影响电压和电流关系，因此可 以通过控制半导体材料的掺杂浓度，调节器件的闪烁率和信噪比。 二、光电探测器技术的应用 1. 工业控制 光电探测器技术在工业控制中有着广泛应用。例如，用于检测 工业生产线上产品的位置和运动状态，以及识别缺陷。此外，光 电探测器技术还可以用于物料分选、包装检验等工业应用。

2. 医学影像 光电探测器技术在医学影像中是不可或缺的。在X光影像、核磁共振、电子显微镜等医学影像技术下，光电探测器技术都发挥着重要作用。如X射线摄影设备中的探测器，可以将X射线转化为数字信号，生成人体内部的影像。 3. 通信网络 在光纤通信中，光电探测器作为接收器，将光信号转换为电信号再进行传输，对实现高速、高效、可靠的通信提供了关键性支持。除此之外，光纤通信还在广域网、局域网等通信领域中得到了广泛的应用。 4. 空间探测 随着人类对太空探索的不断深入，光电探测器技术也在空间探测中被广泛应用。例如在空间卫星和探测器中，用于测量太阳、星系和行星的光谱、强度、角度等信息。

光电探测技术在现代通信中的应用

光电探测技术在现代通信中的应用近年来，随着通信技术的不断发展，光电探测技术被广泛应用到现代通信系统中。光电探测技术的应用既可以提高通信的安全性，又可以提高通信的速度和稳定性。本文将详细介绍光电探测技术在现代通信中的应用。 一、光电探测技术的基本原理 光电探测技术是指利用光电效应将光信号转化为电信号的一种技术。光电探测器是一种主要用于检测光信号的器件，它通过电子与光子之间的相互作用实现了光的转换和检测。 光电探测技术的基本原理是将光信号转换为电信号。当光信号进入光电探测器时，光能被光敏材料吸收，使得光敏材料中的电子受到激发，然后电子受到驱动，就会在导体中产生电流。这个电流将是一个与光信号强度成正比的信号。通过检测这个电流信号，就可以得到与光信号相关的电信号。 二、光电探测技术在通信中的应用

1.光电探测技术在数据通信传输中的应用 在数据通信传输中，光电探测器被广泛应用。很多手机、电脑 和电视等电子设备都采用了光电探测器来检测红外线信号。这种 技术被称为IRDA技术，可以实现数据传输。 此外，光电探测器也被用于光通信传输，它可以接收到来自光 纤的光信号，并将光信号转换为电信号，然后将信号传输到通信 设备中。这种通信技术被称为光通信技术，与传统的有线通信技 术相比，具有更高的速度和更强的稳定性。 2.光电探测技术在遥感、生物医学和环境监测中的应用 除了在通信中的应用之外，光电探测技术还被广泛应用于遥感、生物医学和环境监测领域。 在遥感领域，光电探测器可以接收来自太空的光学或红外信号，然后将其转化为数字信号，实现对地球表面的遥感监测。

在生物医学领域，光电探测技术被用于光学成像、脉搏氧合和生物分子测量等方面。通过将光电探测技术应用于这些方面，医生可以更准确地进行疾病诊断和治疗。 在环境监测领域，光电探测技术可以用于监测空气、水、土壤和食品等样品的污染物。通过光电探测技术的应用，我们可以更快速、准确地进行污染物的检测和分析，有助于环境保护工作的开展。 三、光电探测技术的发展趋势 随着通信技术和生物医学技术的不断发展，光电探测技术也在不断发展。未来，光电探测技术的应用将更加广泛，例如高速宽带、汽车驾驶辅助系统等领域也将使用光电探测技术。 此外，光电探测技术还将实现小型化，增强性能，以及降低成本。这将有助于更广泛地应用光电探测技术，并将其应用到更多的领域中。

光电检测技术知识点

1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内光电效应包括〔光电导〕和〔光生伏特效应〕。 2、真空光电器件是一种基于〔外光电〕效应的器件，它包括〔光电管〕和〔光电倍增管〕。结构特点是有一个真空管，其他元件都放在真空管中 3、光电导器件是基于半导体材料的〔光电导〕效应制成的，最典型的光电导器件是〔光敏电阻〕。 4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为〔光电导〕，在零偏置条件下的工作模式为〔光生伏特模式〕。 5、变象管是一种能把各种〔不可见〕辐射图像转换成为可见光图像的真空光电成像器件。 6、固体成像器件〔CCD〕主要有两大类，一类是电荷耦合器件〔CCD〕，另一类是〔SSPD〕。CCD电荷转移通道主要有：一是SCCD〔外表沟道电荷耦合器件〕是电荷包存储在半导体与绝缘体之间的界面，并沿界面传输；二是BCCD称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件，电荷包存储在离半导体外表一定深度的体内，并沿着半导体内一定方向传输 7、光电技术室〔光子技术〕和〔电子技术〕相结合而形成的一门技术。 8、场致发光有〔粉末、薄膜和结型三种形态。 9、常用的光电阴极有正电子亲合势光电阴极〔PEA〕和负电子亲合势光电阴极〔NEA〕，正电子亲和势材料光电阴极有哪些〔Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物〕。 10、根据衬底材料的不同，硅光电二极管可分为〔2DU〕型和〔2CU〕型两种。 11、像增强器是一种能把微弱图像增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件，因此也称为〔微光管〕。 12、光导纤维简称光纤，光纤有〔纤芯〕、〔包层〕及〔外套〕组成。 13、光源按光波在时间，空间上的相位特征可分为〔相干〕和〔非相干〕光源。 14、光纤的色散有材料色散、〔波导色散〕和〔多模色散〕。 15、光纤面板按传像性能分为〔普通OFP〕、〔变放大率的锥形OFP〕和〔传递倒像的扭像器〕。 16、光纤的数值孔径表达式为，它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的〔集光〕能力，决定了能被传播的光束的半孔径角 17、真空光电器件是基于〔外光电〕效应的光电探测器，他的结构特点是有一个〔真空管〕，其他元件都置于〔真空管〕。

光电探测技术的研究与开发

光电探测技术的研究与开发 随着现代科技的不断发展，光电探测技术也逐渐成为人们研究和开发的焦点之一。光电探测技术是一种利用光电子学原理，将光信号转换成电信号的技术。它涉及到的领域非常广泛，如光伏发电、光学仪器、光学通信等等，而且应用范围还在不断扩大。本文将探讨光电探测技术的研究与开发。 一、光电探测技术的基本原理 光电探测技术的基本原理是利用光子的能量和电子的能量之间的相互作用，将光信号转换成电信号。它主要依靠光电二极管和光电倍增管等器件实现。光电二极管是将光辐射转化为电能的一种器件，而光电倍增管是将光子通过一系列电子的二次作用而使电子发生增殖的管子。 在应用中，光电探测技术广泛应用于红外探测、激光雷达、光通信、光学测量等领域。例如，当我们在使用数字相机时，它内部的图像传感器就是一种光电探测技术。当我们按下快门时，图像传感器接收光信号，将其转换成电信号，然后将其储存在记忆卡中。因此，光电探测技术在我们的生活中扮演着非常重要的角色。 二、光电探测技术在光伏发电中的应用

光电探测技术在光伏发电中也有着非常重要的应用。光伏发电 是一种利用太阳能发电的技术，它利用光电效应，将太阳能转换 成电能。而光电效应的关键环节就是光电池的响应特性，而光电 池的响应特性就依赖于光电探测技术。 光电池通常由半导体材料制成，具有非常高的量子效率和响应 速度。在光伏发电中，光电池通过一系列光电转换步骤，将太阳 能转换成电能。 此外，光电探测技术也可用于光伏发电板的故障检测和质量评估。在实际应用中，光伏发电板会受到日晒、风吹、雨淋等因素 的影响，会导致产生故障。通过光电探测技术可以对光伏发电板 进行快速、准确的故障检测和质量评估。 三、光电探测技术在光学通信中的应用 光电探测技术在光学通信中也有着广泛的应用。光学通信是一 种利用光作为媒介传输信息的通信方式，它具有高速率、安全性 等优点，并且在信息传播距离较远的情况下更具优势。而光电探 测技术则是能够将光信号转化为电信号的关键。 在光学通信系统中，光电探测器是一种关键器件。它能够在光 接收端将光信号转换为电信号，然后经过调制和解调等处理步骤，再将电信号转换成光信号进行发送。这样，在光学通信系统中， 光电探测技术起到着非常重要的作用。

光电检测技术简介

光电检测技术 近几十年来 ,随着电子技术的快速发展 , 各种弱物理量 ( 如弱光、弱电、弱磁、小位移 微温差、微电导、微振动等) 的测量有了长足的发展 ,其检测方法大都是通过各种传感器 作电量转换 , 使测量对象转换成电量 , 基本方法有: 相干测量法 , 重复信号的时域平均 法 , 离散信号的统计平均法及计算机处理法等。但由于弱信号本身的涨落、传感器本身 及测量仪噪声等的影响 , 检测的灵敏度及准确性受到了很大的限制。近年来 , 各国的科 学家们对光声光热技术进行了大量广泛而深入的研究,。人们通过检测声波及热效应便可 对物质的力、热、声、光、磁等各种特性进行分析和研究 ; 并且这种检测几乎适用于所 有类型的试样 ,甚至还可以进行试样的亚表面无损检测和成像。还由此派生出几种光热检 测技术 ( 如光热光偏转法、光热光位移法、热透射法、光声喇曼光谱法及光热释电光谱法 等 ) 。这些方法成功地解决了以往用传统方法所不易解决的难题 , 因而广泛地应用于物 理、化学生物、医学、化工、环保、材料科学等各个领域 ,成为科学研究中十分重要的检 测和分析手段。尤其是近几年来 , 随着光声光热检测技术的不断发展 ,光声光热效应的 含义也不断拓宽 ,光源也由传统的光波 ,电磁波、x射线、微波等扩展到电子束、离子束、 同步辐射等 ,探测器也由原来的传声器扩展到压电传感器、热释电探测器及光敏传感器 , 从而适应了不同应用场合的实际需要。 光电检测技术是以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器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 信息，或进入计算机处理，最终显示输出所需要的检测物理参数 检测：通过一定的物理方式，分辨出被测参量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数 是否合格或是否存在。

光电探测技术原理及应用

光电探测技术原理及应用 光电探测技术是一种利用光电效应或半导体电子学原理的探测 技术，广泛应用于光学、电子、通信、医学等领域。它具有高响 应速度、高灵敏度、低噪声等优点，是一种非常重要的技术手段。本文将简单介绍光电探测技术的原理和应用，为读者深入了解该 技术打下基础。 一、光电效应的原理 光电效应是指当光子射入物质后，能量被转移给物质的电子， 使得电子从物质中跃出并成为自由电子的现象。光电效应可以通 过金属或半导体材料来实现。金属中的光电效应称为外光电效应，半导体中的光电效应称为内光电效应。不同于离子束探测技术， 光电探测技术利用光电效应可以很方便地对物质进行非接触式探测。 二、光电器件的工作原理 光电器件是一种能够将入射光能转化为电信号的电子元器件。 常见的光电器件有光二极管和光电二极管。其工作原理大致相同。

当入射光子数量比较大时，通过光电效应，可以使光电器件中的载流子数量明显增加，导致器件的电流明显上升。根据光电效应的机理，我们可以将光电器件的灵敏度提高到非常高的水平。例如，在光电探测技术中，可以使用这种技术来实现非常高的灵敏度探测。 三、光电探测技术的应用 1. 光学成像 光电探测技术可以用于光学成像。常见的光学成像方法有X射线成像、CT扫描、磁共振成像等。通过将光电探测器置于图像传感器的后端，可以获得高分辨率、高灵敏度的成像技术。 2. 光通信 光电探测技术与光通信密切相关。光电探测器可以用于测量光信号的强度、波长、相位等参数，实现诸如光谱分析、衰减测量等的功能。光电探测器作为光通信系统中的重要组成部分，能够很好地保证光通信链路的各种性能指标。

光电检测技术

光电检测技术 1 . 光电信息技术是以光电子学为基础，以光电子器件为主体，研究和发展光电信息的形成、传送、接收、变换、处理和应用的技术。 2 . 检测是通过一定的物理方式，分辨出被测参数量并归属到某一范围带，以此来判断被测参数是否合格或参数量是否存在。 测量是将被测的未知量与同性质的标准进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。 3 . 光学变换与光电转换是光电测量的核心部分。 4. 光电检测技术具有以下特点：①高精度。②高速度。③远距离，大量程。④非接触检测。⑤寿命长。⑥具有很强的信息处理和运算能力，可将复杂信息并行处理。 5 . 光电效应：在物质受到辐射光的照射后，材料的电学性质发生了变化的现象。 6 . 内光电效应：大多数半导体在受光照射后所产生的光电子只在物体的内部而不逸出的无力现象。 7 . 响应时间是描述光电检测器对入射辐射响应快慢的一个参数。 8. 光电检测器的工作温度就是最佳工作状态时的温度，它是光电检测器重要的性能参数之一。 9. 光电耦合器件的主要特性是传输特性和隔离特性。 10 . 散粒噪声（散弹噪声）即穿越势垒的载流子的随机涨落（统计起伏）所造成的噪声。 11. 第一项为直流项。若光检测器输出端有隔直流电容，则输出光电流之包含第二项，这就是包络检测的意思。 12 热噪声是指载流子无规则的运动造成的噪声，存在于热河电阻，与温度成正比，与频率无关。 13. 光外差检测系统对检测器性能的主要要求：①响应频带宽。②均匀性好。③工作温度高

14 . 光波导是指将以光的形式出现的电磁波能量利用全反射的原理约束并引导光波在 光纤内部或表面附件沿轴方向传播。光纤的结构包括：①纤芯②包层③涂敷层④纤套 16 .A/D 数据采集方法分为“板卡式”和“嵌入式“两种。 17 将光电信号转换成0,1 数字量化的过程称为光电信号的二值化处理。 18 在要求光电检测系统的精度不受光源的稳定性的影响情况下，应采用浮 19 8 位高速A/D 转换器，其最高工作频率为20MHz ，具有启动简便、转换速度快、线性精度高等特点，基本能满足单元光电信号高速A/D 数据采集的需要。 HI1175JCB 为24脚封装的器件。引脚16、1 7、22、23为A/D转换器提供参考（基准）电源电压。 20 锁相放大器是一种对交变信号进行相敏检波的放大器。它利用和被测信号有相同频率和相同相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身和那些参考信号同频 （或倍频）、同相的噪声分量有响应。 锁相放大器有三个部分：信号通道、参考通道、和相敏检波。 21 条形码识别器，都要经过以下几个环节：①要求建立一个光学系统。②要求一个接受系统能够采集到光点运动时打在条形码条符上反射回来的反射光，同时，要求这一接受系统对反射光具有一定的敏感程度。③要求一个电子电路将接受到的光信号不失真的转换为电脉冲。 22 光生伏特效应：光照射在半导体PN 结或金属和半导体的接触面时，会在PN 结或接触面的两侧产生光生电动势。其属于内光电效应。 23. 光敏电阻的重要特点有哪些？ ①光谱响应宽②工作电流大③测量范围广④灵敏度高⑤无极24 列出硅光电池的负载特性。 ①短路电流与光强度（光通量）呈线性关系。 ②短路电流随光通量增大而增大。 ③接有负载时，输出电流随光通量的增加而非线性的增加，并随负载的增大，线性范围 也越来越小。 25 光电检测电路的设计要求是什么？设计要求有哪些？ 设计原则是为了保证光电器件和后续电路最佳的工作环 设计要求有：①灵敏的光电转换能力（灵敏度高，线性 度宽）