光电检测技术绪论

光电检测技术乌兰图雅教材《光电检测技术》2雷玉堂编中国计量出版社《光电技术》

王庆有编电子工业出版社参考文献◆《光电技术》缪家鼎浙江大学出版社2001◆《光电测试技术》范志刚电子工业出版社2004◆《光电子技术》安毓英电子工业出版社2002◆《光电技术与实验》江月松北京理工大学出版社2000◆《光电检测原理与应用》秦积荣机械工业出版社1987总成绩100分,其中：闭卷笔试80％实验成绩和平时成绩20%考试方式绪论光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用光学、精密机械、电子学和计算机技术，解决各种工程应用课题的技术学科。课程特点◆（1）系统性属于边缘交叉技术学科，涉及到许多技术内容◆（2）实用性是应用技术学科，有很强的实践性，要求有丰富的经验和技巧方法的灵活性◆（3）先进性活跃发展的学科，处于不断演变的过程光电技术与微电子技术是本世纪的尖端、核心科学技术；光电产业是本世纪全球高科技竞争的焦点；地位光电技术主要研究光电信号的形成、采集、变换、传送和处理的原理和方法。研究内容光电技术广泛地应用于工业、农业、文教、卫生、国防、科研和家庭生活等各领域。应用范围★光学技术处理的是空间光强信息，它具有多维、并行、快速数据处理等能力。

★电子技术处理的是一维电量随时间的变化，它有较高的运算灵活性和变换精度。优点光电检测技术光电检测技术是光电技术中最主要、最核心的部分。它是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示等。

光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量或光特性的非电量。例如：位移、振动、液位、浓度、温度、角度、粗糙度、转速……等等。光电检测系统的组成辐射源：发出电磁辐射；紫外光（1nm~380nm）可见光（380nm~780nm）红外光（780nm~1mm）光学系统：收集电磁辐射；光学色散、几何成像、分束、改变传送方向、光的叠加…等光学方面的处理。传感器（光电检测器件）：光电检测系统的核心，光电转换；把光信号转换成时序的串行电流或电压模拟量或数字量；信息处理：由电子线路组成；放大电路、滤波电路、信号的转换……

集成电路（计算机、DSP、单片机……）信号输出设备：由系统的功能决定；打印机、显示、光刻、绘图电机驱动、……光电检测系统的特点分辨率高、灵敏度高；可测量多维信息；可测量紫外光和红外光信息；1、可以得到直接反映物质基本物理属性的信息；吸收系数、反射率、发光功能、应力…等等；2、可以检测微弱的信息、测量灵敏度高夜视仪、光开关…等等；3、可以进行非接触式、远距离测量空间光通信、医疗设备、核反应堆……等等的检测；4、可代替人眼和人脑的部分功能，使光电检测系统智能化；机器人……5、有高的可靠性和方法的灵活性；幅度测量、干涉测量……6、可以进行高质量的复杂信息处理和运算；计算机处理、DSP……非接触式检测检测速度快、精度高；检测对象范围宽；大量的相关应用；优点沾污影响大；外界干扰光影响大；使用温度范围小；缺点⑴反射式测量转速；物体表面；测距；激光制导……光电检测的基本形式⑵透射式

测量液体和气体浓度、透明度、混浊度；检测透明薄膜的厚度和质量……⑶辐射式辐射高温计、火警报警器、热成像仪……⑷遮挡式

测量物体大小、位移量、运动速度、产品计数、光控开关、防盗报警……⑸干涉式

检测位移量、振动、流体的浓度、折射率、运动速度……灵敏度和精度高，动态范围大，但结构复杂成本高光电检测技术的发展趋势⑴光电检测就相当于人的眼睛。虽然在灵敏度、精度、测量范围方面优于人眼，但在其它方面还逊于人眼（如它只能反映单一或少量复合信息）。随着大规模集成电路的发展，形成相似于人眼视网膜的器件，使光电检测向人眼进一步靠近。⑵通过更高程度的集成化，不断向着具有二维或三维空间图形，甚至包含有时序在内的四维功能探测器件发展。应用这些器件就能实现机器人视觉或人工智能。⑶光导纤维传感器的出现，为光电检测技术的小型化开辟了广阔前景，光纤检测技术可以解决传统检测方法难以解决或无法解决的许多问题；光栅和莫尔条纹的应用，对光电检测的数字化提供了有力条件。⑷随着微处理器技术的发展以及光电检测技术与它的紧密结合，光电检测技术将越来越智能化。作为机器人的视觉系统已提到议事日程上，它直接影响着机器人的发展和完善。对同学们的要求◆能正确理解各种光电探测器的基本工作原理及