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光電檢測技術ppt課件(2)(編輯修改稿)

2026-06-02 04:14 本頁面

　

【文章內容簡介】面鏡、狹縫、透鏡、棱鏡、光柵、成像系統(tǒng)等來實現(xiàn) ，作用是將被測量轉換為光參量（振幅、頻率、相位、偏振態(tài)，傳播方向變化等）。光電轉換：由各種光電器件來實現(xiàn)，如光電檢測器件、光電攝像器件、光電熱敏器件等。 2022/6/3 光信息科學與技術系 21 ?光電系統(tǒng)的分類 ? 光電系統(tǒng)的分類：廣義的光電系統(tǒng)包括兩個分支，即光電能量系統(tǒng)、光電信息系統(tǒng) （ 1）光電能量系統(tǒng)：太陽能發(fā)電、激光加工、激光醫(yī)療、激光核聚變等。主要是解決有關大功率光輻射能量的產生、控制、利用及向其他能量形式的轉換。（ 2）光電信息系統(tǒng)：以光輻射和電子流為信息載體，通過光電或電光相互轉換，綜合利用光學或電子學的方法進行信息的傳輸、采集、處理、存儲或顯示、以實現(xiàn)確定目標的混合系統(tǒng)，簡稱光電系統(tǒng)。 2022/6/3 光信息科學與技術系 22 ? 光電系統(tǒng)大致可分作下列幾種類型。（ 1）光電型（應用最廣泛）：被測量對象經過光機系統(tǒng)產生光信號，其通過光電轉換成電信號進入電子系統(tǒng)，光學儀器的自動化常采用這種方式。若經 AD轉換，進一步傳輸?shù)接嬎銠C處理，可組成部分代替人的視覺和思維活動的機器視覺系統(tǒng)。例如：智能化的工業(yè)在線檢測。（ 2）光電光型：由光機系統(tǒng)采集到的光信號通過光電轉換（ A/D）成電信號，經電信號處理后再經過電光變換形成光信號輸出。例如：電視技術中的攝像管，顯像管以及聲像光盤的錄制和再現(xiàn)都是這類系統(tǒng)的代表。 2022/6/3 光信息科學與技術系 23 （ 3）電光電型：電信號經過電光變換得到可在光路中傳輸?shù)墓庑盘枺诮涍^光電變換為電信號后作進一步處理或輸出。典型應用如光纖通訊，其主要利用光纖對光信號進行傳輸。（ 4）光電混合型：其主要特點是使傳統(tǒng)光路實現(xiàn)光路器件的“有源化”和封閉的光束網絡，例如光導纖維、空間調制器等。這將最終組成有源可控的光學系統(tǒng)和集成光路。和現(xiàn)有的無源光路比較，這是光學技術的根本變革。 2022/6/3 光信息科學與技術系 24 （ 5）電光混合型這種系統(tǒng)的目標是將電路系統(tǒng)元器件的功能用光學方法來實現(xiàn)，即所謂的電路元件的“光子化”，例如光學晶體管和光學雙穩(wěn)態(tài)器件等，目前許多單元器件已相繼問世或正在研制中。后兩種光電系統(tǒng)是光電技術未來的發(fā)展方向，其中的光電混合式或全光學式的光學計算機是這些系統(tǒng)最有吸引力的發(fā)展目標。通過上面的學習我們可以看出，光電系統(tǒng)的共同特點是通過光電檢測 —— 所有被研究的信息都將通過各種效應（力、熱、聲、電、磁）調制到光載波上，然后將攜帶被研究的信息光載波轉換為電信號，并通過電子線路和計算機的綜合處理，實現(xiàn)光學儀器的自動化。因此，光電檢測作為光電系統(tǒng)的一種共性技術具有重要的意義。所謂光電檢測，指的是對光信號的調制變換和接收解調兩個主要方面。 2022/6/3 光信息科學與技術系 25 ? 高精度。各種檢測技術中最高。如激光干涉儀法檢測長度的精度達；光柵莫爾條紋法測角可達；用激光測距法測量地球到月球之間距離分辨率可達 1m。 ? 高速度。光電檢測以光為介質，用光學方法獲取和傳遞信息是最快的。 ? 遠距離，大量程。光便于遠距離傳播的介質，適于遙控和遙測，如武器制導，光電跟蹤，電視遙測等。 ? 非接觸檢測。光照可認為是沒有測量力的，也無磨擦，可實現(xiàn)動態(tài)測量，效率最高。 ? 壽命長。光波可永久使用。 ? 具有很強的信息處理和運算能力。可將復雜信息并行處理。同時光電方法還便于信息控制和存儲，易于實現(xiàn)自動化和智能化。 ? 光電檢測技術的特點 2022/6/3 光信息科學與技術系 26 1. 了解并掌握典型的光電器件的原理和特點，會正確選用光電器件。 2. 學會根據(jù)光電器件的特點選擇和設計光電檢測電路和有關參數(shù)。 3. 能根據(jù)被測對象的要求，設計光電檢測系統(tǒng)。 ? 光電檢測技術的學習要求： 2022/6/3 光信息科學與技術系 27 光電檢測方法及應用發(fā)展趨勢 ? 光電傳感器的類型根據(jù)光源、光學系統(tǒng)和光電轉換器件放置位置的不同，可分為： ① 直射型：光電轉

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