1、光电检测技术及系统光电检测技术及系统（2011）主讲人：匡翠方课程介绍课程介绍u学分学分 :2.5 (:2.5 (上课上课+实验实验)u1、光电检测基础(3学时)u2、光电探测器原理及特性(4学时)u3、光电探测器(9学时)u4、光探测技术(9学时)u5、图像信息的光电检测技术(3学时)u6、典型光电检测系统(4学时)2http:/ C.D.Hobbs,Building Electro-Optical Systems:Making It All Work,Wiley-Interscience;1 edition(June 23,2000)5,Ronald Waynant,Marwood Edi
2、ger,Electro-Optics Handbook,McGraw-Hill Professional;2 edition 3课程要求课程要求课程考核方式如下：课程考核方式如下：u成绩组成成绩组成：平时成绩20 分（课堂测试10+课后作业10），其中考试20分，期末考试30分，实验30分。u可以选择参与完成一个与本课程相关的设计性实验来代替课后作业。u鼓励讨论和质疑：课堂和课程论坛中讨论、交流最活跃的前10位同学，任课教师有权给予1-5分的附加分。41、保证出勤 2、做好笔记3、课堂纪律 4、完成作业自主实验（自主实验（400元经费）元经费）u要求重点掌握好光电技术的基本概念、各种光电器件的
3、工作原理与特性、发展趋势和典型应用；掌握好光电检测系统的建立方法。其余只要求有所了解，一旦实际工作遇到可以深入自学。5第一章：绪论第一章：绪论1、科技发展、科技发展 自动化程度越高，越依赖于非接触测量。信息时代，光电检测更是不可或缺的，它关系到信息的提取它关系到信息的提取（获得）。（获得）。6太空干涉仪太空干涉仪7激光雷达激光制导数控机床检测8机器视觉车身检测激光跟踪仪10激光共聚焦显微镜超分辨显微镜七十年代传统光学仪器（照相、光谱、色度、计量、计测）发展到光、机、电、算一体的智能仪器、光电信息技术，而且从仪器设计转变为强调技术研究。112、专业发展、专业发展1.1 光电检测系统的基本工作原理
4、光电检测系统的基本工作原理12u光电检测系统是指对光电检测系统是指对待测光学量待测光学量或由或由非光学待测物理量转换成的光非光学待测物理量转换成的光学量学量，通过光电变换和电路处理的，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。方法进行检测的系统。光电检测系统实例：光电检测系统实例：13(1)红外防盗报警系统红外防盗报警系统(2)光电计数器光电计数器14(3)锅炉水位的光电控制锅炉水位的光电控制15(4)稳定光源发光强度的自控系统稳定光源发光强度的自控系统1.2.光电检测系统组成u其基本组成部分可分为：光源、被检测对象及光信号的形成、光信号的匹配处理、光电转换、电信号的放大与处理、微机、控制系
5、统和显示等部分。16人工光源人工光源自然光源自然光源荧光光源荧光光源各种光电效应（反射、各种光电效应（反射、吸收、折射、干涉、吸收、折射、干涉、衍射、偏振、散射）衍射、偏振、散射）探测器探测器（CCD,QD,PSD等）等）分光，扩束，分光，扩束，调制，滤波调制，滤波17能否使光束准确地携带所要检测量的信息，是决定所设计系统成败的关键。光电检测技术很活跃，许多内容都是从科研课题中提取出来的。18测量过程中，除待测量信号外，各种不可见的、随机的信号可能出现在测量系统中。这些信号与有用信号叠加在一起，严重扭曲测量结果。测量系统信道干扰电磁干扰电源干扰测量系统的抗干扰测量系统的抗干扰1.2 光电检测技
6、术的主要应用范围光电检测技术的主要应用范围（1）辐射度量和光度量的检测）辐射度量和光度量的检测 u光度量与辐射度量 光度学：人类视觉器官来评价.辐射度量：仪器衡量。（光强度、光亮度、光通量）http:/ u玻璃，透镜加工，滤光片，光学传递函数20（4）非光物理量的光电检测）非光物理量的光电检测u将非光量转换为发光量例：荧光显微镜，电子束，各种射线检测u使光束通过检测对象例：几何参数测量，压力，温度，速度，振动，流量等。1.3光电检测技术的现代发展（1）非接触化发展 光束通过被测量物体，不改变其特性 例外：光镊（2）尽可能多的信息量 例如：强度，光谱，偏振等（3）集成化，智能化发展211.4光电检测方法（1）.光信息携带的物理量可分为：光信息携带的物理量可分为：光强型、频率型、相位型、脉冲型、偏振型、位置型等（2）.所用的光学现象分为：所用的光学现象分为：衍射法、干涉法、全息法、散射法、光谱法、莫尔条纹法、光扫描法等（3）从检测系统角度分为：）从检测系统角度分为：直接作用法、差动法（差分法）、补偿法22
