光电子学(一)光度量光辐射度量朗伯定律与辐射量计算试卷.ppt

光电子学
教材
光电信号检测原理与技术赵远编***出版社
参考教材
光电技术江文杰等科学出版社
光电检测技术蒲昭邦***出版社
红外物理张建奇等西安电子科技大学出版社
授课教师赵远靳辰飞
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引言:
近代科学技术的特点是对物质运动变化进行定量的描述和控制,必须对物理量进行测量
直接测量:
利用已有的确定标准完成,如:米尺、卡尺、千分尺
光的变化强度变化,频率变化,位相变化,偏振变化。
检测光的变化古代只能依靠人眼的直接观察。
间接测量:
利用物理规律(物理量之间的变化规律)完成测量
如:迈克尔逊干涉仪测量精度达到波长量级 10-5—10-7m。
3×1014Hz~3×1011Hz
300G~300MHz
300M~300Hz
Γ
射线
X
射线
紫外线
可见光
红外线
无线电波
微波
10
-
8
10
-
6
10
-
4
10
-
2
10
-
1
1 10 10
2
10
4
10
6
10
8
10
10
10
12
波长
/μm
10
20
50
10
2
200
500
10
3
2
000
5000
10
4
2
×
10
4
波长
λ
(
毫微米
nm)
近
中
远
极远
远近
390
~
770
nm
770nm
~
1mm
10
~
390nm
电磁波谱
光电子技术:
光电子技术主要研究光的产生、控制、传输及其探测技术。光子技术和电子技术的结合。
光的产生: 激光原理
光的控制、传输: 光学设计大气光学光纤技术
光与物质的相互作用非线性光学散射光学
光的探测光电检测技术,统计光学
光电检测及处理技术的含义:
利用光探测器件的检测把光辐射转化成电信号,经过一系列电信号的处理,提取某些必需的信息。
光电检测利用的基本原理—光电效应、光热效应
光电探测系统的构成和原理
光源
控制及传输路径
目标及背景
光电转换
显示记录
计算机及信号处理
1、对光源输出光的传输变化进行控制
2、光辐射与目标相互作用产生信息载体(信号光)
3、光辐射(信号光)的探测过程,利用光探测器把光辐射转换为电学量
4、利用电子学和计算机技术提取信息
光电检测技术的主要应用范围
(光辐射能量的检测)
采用光电检测的方法来测定光度量和辐射度量。方法简便,能达到很高的精度。
目前常用的这类仪器有: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。
、元件的检测
光学仪器及测量技术中所涉及的材料、元件的光学特性测量,如:材料、元件的光谱特性;都需要借助于光电检测的方法来实现测量。

所能完成的检测对象十分广泛。包括:
把非光物理量转换为光信号。再对带有待测信息的光信号进行光电检测,实现对待测非光物理量的检测。
各种几何量如尺度、坐标;各种机械量如重量、应力、压强、位移、速度、加速度、转速、振动、流量,以及材料的硬度和强度等参量。
光电探测系统的应用
激光雷达,测距,定位,夜视
光通信,宽带网
DVD, VCD,
数码相机,公安交通监测,森林防火报警
医学影像,微光电视
航空、卫星遥感,深海测量
傅立叶光谱,天文干涉光谱仪
光电探测系统的构成和原理

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报警
鉴别
后处理
透镜
探测器
光电探测系统的构成和原理