绪论光电器件

绪论光电器件

参考书目雷玉堂、王庆有,《光电检测技术》,中国计量出版社,1997江文杰、曾学文、施建华,《光电技术》,科学出版社,2009王庆有,《光电技术》,电子工业出版社,2005宋丰华,《现代光电器件技术及应用》,国防工业出版社,2004姚建铨、于意仲,《光电子技术》,高等教育出版社,2006向世明,倪国强,《光电子成像器件原理》,国防工业出版社,1999第一章绪论一、光电子技术

包括光学、电子学、精密机械、计算机科学知识高度集中得一门新学科----光学精密机械电子学,即光电技术。二、光电器件得分类根据转换信号得不同可以把光电器件分为两大类:⑴光---电器件:把光信息转变成电信息得光电器件;⑵电---光器件:把电信息转变成光信息得光电器件;

根据光电器件得用途将其大致分为:⑴作为信息载体得光源;⑵光电探测器件;⑶光电控制器件;⑷光通信器件;⑸光电子成像器件;三、光电器件得物理基础物理基础---固体得光电效应固体中决定其电学性质得电子系统直接吸收入射光能,使固体得电学性质发生改变得现象。例如,光电子发射效应、光生伏特效应等等。

★直接---因为光体中也有一些过程不就是电子系统直接吸收光能,而就是间接地把光信息转变成电信息。即物体吸收光能,直接效果就是物体得温度上升,温度得上升在引起物体电子系统运动变化,即引起物体电学性质得改变。

四、光电器件得主要应用当前光电器件已经渗透到许多科学领域。例如,光电信息技术、光电探测技术、光电成像技术、光存储技术、生物医学光学、光电对抗技术等等。1、21世纪得照明技术超亮度短波长发光二极管全色显示发光半导体白色半导体半导体灯得优缺点:

优点---寿命长、节能、可靠性好、安全性高缺点---价格较高,应用受限制随着制造工艺得提升、生产规模得扩大,半导体灯得成本将大幅降低到可接受得水平

2、生物医学上得应用

由现代光电器件构成得现代光电系统已被应用到生物医学得检测、辅助诊断、病理分析等方面。例如,生物光电分析芯片光检测器电阻加热器温度传感器胶囊型内窥镜

3、光电成像

光电成像——将来自景物一定波段电磁辐射得时--空分布信息,经中间介质得衰减,借助于光学系统成像于相应得探测或成像器件得光敏面上,再经过光电转换、增强、处理和显示,提供给自动控制执行机构所需得时域电信号或空域光图像。我们这里所说得光电成像主要指得就是空域可见光图像。成像过程可以概括为:景物、介质、光学系统、光电图像传感器、放大器、显示器和末端执行机构。12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流

光电图像传感器

光电图像传感器就是将光学图像转换成一维时序信号得光电器件。她包括真空管图像传感器电子束摄像管像增管变相管半导体集成图像传感器

CCD--ChargeCoupledDeviceCMOS—plementaryMetal-OxideSemiconductorFieldEffectTransistor扫描型图像传感器CCD和CMOS进行比较

CMOS得缺点图像噪声较大、像敏单元尺寸小、填充率低、响应速度慢

CMOS得改进出现了“主动像敏单元”结构。她不仅有光敏元件和像敏单元寻址开关,而且还有信号放大和处理电路,提高了CMOS得光电灵敏度,减小了噪声,扩大了动态范围,使她得一些性能参数与CCD相近。光电图像显示器

图像显示器就是各类光电子成像系统得末端图像再现器件,她能把人们不能直接感觉到得景物得信息内容,以可见光图像得形式提供给人眼进行判断和分析。⑴机理---图像显示就是基于各类电子能级跃迁发光得机理。根据发光过程中激励电子跃迁得能源不同,可把发光过程分为:光致发光场致发光电致发光磁致发光化学发光等离子发光

⑵光电显示器分类---根据发光机理可将显示器分为:

a、电子束显示器件—像管、其她电子束器件中得荧光屏

b、大屏幕显示器件—光阀显示、激光显示、投影显示

c、平板显示器件—等离子体发光显示、液晶显示

d、立体显示器件—双目视差再现、全息摄影显示

e、专门用来显示数字符号得数字显示器件—发光二极管显示、荧光数码管显示4、光纤通信

光纤通信主要就是指利用激光作为信息载体波信号并通过光导纤维传递信息得通信系统。

★光纤通信得优点⑴传输容量大。理论上,可同上亿门话路或上万套电视。⑵不受电磁干扰,保密性好,不怕雷击。⑶耐高温、高压,抗腐蚀,不受潮,工作十分可靠。⑷光纤材料来源丰富,可节约大量有色金属,且直径小、重量轻、可挠性好。

5、光存储

光存储技术就是以光盘为记录介质,以激光为信息载体实现信息存储得。她具有存储量大、密度高、寿命长、可靠性高、价格低廉和使用方