1.光学检测系统的组成：光源(辐射源)、信息载体、光电探测器、信息处理装置
2.典型光电检测系统：红外报警系统、锅炉水位自动控制系统
主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8-0.95μm之间)，经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。
3.辐照度的余弦定律：任意表面上的辐照度随该表面法线和辐能传输方向之间夹角的余弦而变化。E′=E cosθ
4.朗伯余弦定律：朗伯辐射表面在某方面上的辐射强度随与该方向和表面法线之间夹角的余弦而变化。Iθ=I0cosθ（朗伯表面是一个对入射辐射提供均匀的漫射的表面，从不同角度观察该表面，其明暗程度是一样的）
5.距离平方反比定律：点光源在传输方向上某点的辐照度和该点到点光源的距离平方成反比。
6.亮度守恒定律：光辐射能在传播介质中没有损失时表面2和表面1的辐亮度是相等的。
7.由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。热辐射具有连续的辐射谱，且辐射能按波长的分布主要决定于物体的温度
8.绝对黑体：物体在任何温度下，对任何波长的辐能的吸收比αλ(T)≡1
9.基尔霍夫辐射定律：在同样的温度下，各种不同物体对相同波长的单色辐出度与单色吸收比之比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐出度。
10.维恩位移定律：λm T=2897.9 (μm∙K)
11.斯忒藩-玻尔兹曼定律：M vb(T)=σT4σ=5.670×108(J m2
⁄∙s∙K4)
12.n型(电子型)半导体放电子(n n>p n)，施主；p型(空穴型)半导体收电子(n n
13.复合过程：直接复合、间接复合(①电子俘获；②空穴俘获；③电子发射；④空穴发射)
14.在热平衡条件下，半导体中能级被电子的占据率分布服从费米统计分布规律
15.光电导效应和光生伏特效应属于内光电效应，是光照到半导体材料时，材料由于光子的加入引起载流子的浓度变化，导致材料电导率或使产生内建电场
16.光电发射效应属于外光电效应，是光子和物质材料相互作用，光子能量足够大，才使电子获得能量而逸出物质表面
光电发射第一定律-斯托列夫定律：当照射到光阴极上的入射光频率或频谱成分不变时，饱和光电流与入射光强度成正比，即I k=S k F0
光电发射第二定律-爱因斯坦定律：光电子的最大动能与入射光的频率成正比，而与入射光
强度无关，即1
2m e v max
2=ℎν−W
17.光电测量系统的噪声：①光子噪声。包括信号辐射产生的噪声和背景辐射产生的噪声；
②探测器噪声。包括热噪声、散粒噪声、产生-复合噪声、1f
⁄噪声、温度噪声等；③信号放大及处理电路噪声。
18.光辐射探测器(光电探测器)分类：①真空光电器件：光电管、光电倍增管、真空摄像管、变像管、像增强器；②固体光电器件：光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管、光耦合器、位置传感器(PSD)、电荷耦合器件(CCD)；③热探测器：热电偶和热电堆、测热辐射计、热释电探测器
19.探测器的主要特征参数：响应率(积分灵敏度)，光谱响应率，噪声等效功率、NEP探测率
D、比探测率D*，响应时间，线性，极限功率
20.光辐射度量在历史上形成了辐射度学和光度学两套度量系统
辐射度学：是建立在物理测量的基础上的辐射能量客观度量，不受人眼主观视觉的限制，其概念和方法适用于整个光辐射范围（红外、紫外辐射等必须采用辐射度学）
光度学：是建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量，故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域
1.光源分类：①热辐射光源：太阳、白炽灯、卤钨灯、黑体辐射器；
②气体放电光源：汞灯、荧光灯、钠灯、氙灯、金属卤化物灯、氚灯、空心灯；
③固体发光光源：场致发光灯、发光二极管；
④激光器：气体激光器、固体激光器、燃料激光器、半导体激光器。
2.光源基本特性参数：辐射效率和发光效率、光谱功率分布、空间光强分布、颜色、色温
3.用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表；当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色的一致性，称为该光源的显色性
4.对于一般光源，常用分布温度、色温或相关色温表示
5.场致发光有三种形态：粉末、薄膜和结型
6.发光二极管原理：发光二极管实际上就是一个由p型和n型半导体组合面成的二极管。在p-n结附近，n型材料中的多数载流子是电子，P型材料中的多数载流子是空穴。p-n结上未加电压时构成一定的势垒，当加上正向偏压时，在外电场作用下，P区的空穴和n区的电子就向对方扩散，构成少数载流子的注人，从而在p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合。一个电子和一个空穴的每一次复合，将释放出与材料、性质有关的一定复合能量，这个能量会以热能、光能或部分热能和部分光能的形式辐射出来
（与射出的光子数、电子空穴对数、半导体材料的折射率有关）
外量子效率ηqe=N T
G
7.为了减少全反射损失，通常采用：①把半导体与空气的交界面做成半球形；②将p-n结密封在透明的高折射率(n=1.5)的塑料中
8.激光器一般由工作物质、谐振腔和泵浦源组成
激光器的基本原理：当高能态粒子从高能态跃迁到低能态而产生辐射后，它通过受激原子时会感应出同相位、同频率的辐射。这些辐射波沿由两平面构成的谐振腔来回传播时，沿轴线的来回反射次数最多，它会激发出更多的辐射，从而使辐射能量放大。
9.半导体激光器的工作原理：利用半导体材料(即电子)在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。特点：体积很小，重量轻、寿命长、效率高，结构简单、抗冲击力强，运转可靠、耗电少对工作电源的要求：需要有足够的粒子数反转，即满足一定的阈值电流
10.激光的特性：单色性、方向性、亮度、相干性
1.光敏电阻(用来测量光通量)
基本原理：在均质的光电导体两端加上电极后构成的光敏电阻，两电极加上一定电压后，当光照射到光电导体上时，由光照产生的光生载流子在外加电场作用下沿一定方向运动，在电路中产生电流，达到了光电转换的目的。
根据半导体材料可分为本征型半导体光敏电阻和掺杂型半导体光敏电阻
2.光敏电阻与其他半导体光电器件相比有以下特点：
①光谱响应范围相当宽；②工作电流大，可达数毫安；③所测的光强范围宽，既可测强光，也可测弱光；④灵敏度高，光电导增益大于1；⑤偏置电压低，无极性之分，使用方便
3.光敏电阻的不足之处：在强光照射下光电转换线性较差，光电弛豫过程较长，频率响应很低，因此它的使用受到一定限制
4.光敏电阻的基本特性参数：光电导增益M、光谱响应率S(λ)、伏安特性、时间响应、前历效应、温度特性、光电特性I p(照度指数γ=lgR A−lgR B
lgE B−lgE A
)
（时间响应：①弱辐射:光电流上升到稳态值I p0的63%,下降到稳态值的37%;τ
上≈τ
下
②强辐射:光电流上升到稳态值的76%,下降到稳态值的50% ）
5.光敏电阻的应用实例：
①照明灯的光电控制电路
该电路的构成：第一部分为由整流二极管VD和滤波电容C
构成的半波整流滤波电路，它为光电控制电路提供直流电
源；第二部分为由限流电阻R、CdS光敏电阻及继电器绕组
构成的测光与控制电路；第三部分为由继电器的常闭触头
构成的执行电路，它控制照明灯的开光。
当自然光较暗需要点灯时，CdS光敏电阻的阻值很高，继电器K的绕组电流变得很小，不能维持工作而关闭，常闭触头使照明灯点亮；当自然光增强到一定的照度E v时，光敏电阻的阻值减小到一定的值，流过继电器的电流使继电器K动作，常闭触头断开将照明灯熄灭。
②火焰探测报警器
③照相机电子快门
照相机曝光控制电路是由光敏电阻R、开关S和电容C1构成的充电电路、时间检出电路(电压比较器)、三极管VT构成的驱动放大电路、电磁铁M带动的开门叶片(执行单位)等组成。在初始状态，开关S断开，电压比较器的正输人端的电位为R1
与R W1对电源电压V b分压所得的阈值电压V th，而电压比较器
的负输入端的电位V R近似为电源电压V b，显然电压比较器负
输入端的电位高于正输入端的电位，比较器输出为低电平，
三极管截止，电磁铁不吸合，开门叶片闭合。
当按动快门的按钮时，开关S与由光敏电阻R及R W2构成的测
光与充电电路接通，这时，电容C1两端的电压V c为0。由于电
压比较器的负输入端的电位低于正输入端而使其输出为高电
平，使三极管VT导通，电磁铁将带动快门的叶片打开快门，
照相机开始曝光。快门打开的同时，电源V b通过电位器R W2与
光敏电阻R向电容C1充电，其充电的速度取决于景物的照度，
景物照度越高光敏电阻R的阻值越低，充电速度越快。
1.正向偏置：p正n负；反向偏置：n正p负
2.热平衡状态下的p-n结：
势垒高度qV D=kT ln N A∙N D
n i2; 结区宽度W=[2εε0
q
∙(N A+N D
N A∙N D
)(V D−V)]
12⁄
p-n结电容C j=A[ε0εq
2(N A∙N D
N A+N D
)1
(V D−V)
]
12⁄
; p-n结电流I D=I0e qV KT
⁄−I
在一定温度下p-n结两边掺杂浓度越高，qV D越大；禁带宽度的材料n i较小，故qV D越大V为正向偏置时W变窄；V为反向偏置时W变宽
外加正向偏置电压V时C j变大；外加反向偏置电压V时C j变小
3.光照下的p-n结：
光伏工作模式：当工作在零偏置的开路状态，p-n结型光电器件产生光生伏特效应
光电导工作模式：当工作在反偏置状态，无光照时电阻很大，电流很小；有光照时，电阻变小，电流变大，而且流过它的光电随照度变化而变化
当p-n结上加有反偏置时，暗电流随反向偏压的增大而增大，最后等于反向饱和电流I0，而光电流I p几乎与反向电压的高低无关
4.硅光电池：依据光生伏特效应工作，当表面受光照，在p-n结两边产生光生电动势
基本结构：按基底材料不同分为2DR型(p型硅做基底)和2CR型(n型硅做基底)
以p(n)型硅做基底，然后在基底上扩散磷(硼)而形成受光面，构成p-n结后，再
经过各种工艺处理，分别在基底和光敏面上制作输出电极，涂上二氧化硅作保护
膜，即成光电池。
（受光面上的输出电极做成梳齿状或E字型电极，目的是便于透光和减小硅光电池的内电阻）特性参数：光照特性(伏安特性、照度-电流电压特性、照度-负载特性)、光谱特性、频率特性(提高频响的措施：减小时间常数τ=R L∙C j或采用光电导模式)、
温度特性(开路电压V oc具有负温度系数；短路电流I sc具有正温度系数)
5.硅光电二极管：
基本结构：分为以p型硅为衬底的2DU型与以n型硅为衬底的2CU型
①2DU型硅光电二极管是在高阻轻掺杂p型硅片上通过扩散或注入的方式生成
很浅(约1μm)的n型层，形成p-n结。为保护光敏面，在n型硅的上面氧化生成
极薄的SiO2保护膜，它既可保护光敏面，又可增加器件对光的吸收。
②2CU型硅光电二极管是采用n型硅材料作基底，在n区的一面扩散三价元素硼
而生成重掺杂p型层，P型层和n型层相接处形成p-n结，引出电极，为保护光
敏面，同样可在光敏面上涂上SiO2保护膜，使用时加反向电压。
工作原理：①在无光照条件下，若给p-n结加一个适当的反向电压，则反向电压加强了内建电场，使p-n结空间电荷区拉宽，势垒增大，流过p-n结的电流很小，它是由少
数载流子的漂移运动形成的。
②当硅光电二极管被光照时，满足条件hν≥E g时，则在结区产生的光生载流子
将被内建电场拉开，光生电子被拉向n区，光生空穴被拉向p区，于是在外加电
压的作用下形成了以少数载流子漂移运动为主的光电流。
（被光照时的光电流比无光照时的反向饱和电流大得多，如果光照越强，表示在同样条件下产生的光生载流子越多，光电流就越大；反之，则光电流越小。）
基本特性：灵敏度、光谱响应、时间响应、噪声
（光电二极管的电流灵敏度与波长的关系曲线称为光谱响应；
减小p-n结的厚度可提高短波限的光谱响应）
6.硅光电三极管：
基本结构：用n型硅材料为衬底制作的光电三极管为NPN型，称为3DU型；
用p型硅材料为衬底制作的光电三极管为PNP型，称为3CU型。
以3DU(NPN)型为例，以n型硅片作衬底，扩散硼而形成p型，再扩收磷而形成
重掺杂n层，并涂以SiO2作为保护层。在重掺杂的n侧开窗，引出一个电极并称
作“集电极c”，由中间的p型层引出一个基极b，也可不引出来。而在n型硅片
的衬底上引出一个发射极e，这就构成一个光电三极管。
工作原理分为两个部分：光电转换和光电流放大(需要保证发射极正偏置，集电极反偏置)
特性：伏安特性(随着偏置电压的增高，伏安特性曲线趋于平坦)、温度特性、光谱响应、时间响应/频率特性(为提高此，应减小发射结阻容时间常数r be C be和时间常数R L C ce)
7.硅光电二极管和硅光电三极管比较：
①光照特性：指硅光电二极管和硅光电三极管的光电流和照度之间的关系曲线。硅光电二极管的光照特性线性较好，而硅光电三极管的光电流在弱光照时有弯曲，强光照时趋于饱和，只有在某一段光照范围内线性较好。
②伏安特性：在相同照度下，一般硅光电三极管的光电流在毫安级，硅光电二极管在微安级；在零偏压时，硅光电三极管没有光电流输出，而硅光电二极管仍有光电流输出；当工作电压较低时输出的光电流有非线性，硅光电三极管非线性严重；在一定偏压下，硅光电三极管的伏安特性曲线在低照度时间间隔较均匀，在高照度时曲线越来越密，三极管比二极管严重。
③温度特性：硅光电二极管和硅光电三极管的光电流和暗电流均随温度而变化，但硅光电三极管因有电流放大作用，所以硅光电三极管的光电流和暗电流受温度影响比二极管大的多。
④频率响应特性：决定硅光电极管的频率响应上限的因素是结电容C j和负载电阻R L。要改善二极管的频率响应，就应减小时间常数，也就是分别减小R L和C j的数值，三极管的频率响应还应受基区渡越时间和发射结电容的限制。
8.PIN光电二极管的特点：①结电容变小；②响应速度快；③波长响应率大，量子效率高；
④线性输出范围宽
9.光电位置传感器（PSD）
概念：是一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光电器件，其输出信号与光点在光敏面上的位置有关。
工作原理：当入射光照射到PSD的光敏面上时，在入射位置上就产生了与光能成比例的电荷，此电荷作为光电流通过电阻层(p层)由电极输出。
（由一维PSD位置检测误差特性曲线可知，越接近中心位置，测量误差越小）
与象限探测器相比较，具有的特点:
①它对光斑的形状无严格要求，即输出信号与光的聚焦无关，只与光的能量中心位置有关，这给测量带来很多方便；
②光敏面上无须分割，消除了死区，可连续测量光斑位置，位置分辨力高
③可同时检测位置和光强－PSD器件输出总光电流与入射光强有关，而各信号电极输出光电流之和等于总光电流，所以从总光电流可求得相应的入射光强。
10.象限探测器
2象限探测器具有一维位置的检测功能，检测和控制边沿的位置；
4象限探测器具有二维位置的检测功能，测定光斑的中心位置。
优点：光敏点密集、结构紧凑、光电特性一致性好、调节方便，可完成分立元件所无法完成的检测工作
缺点：①光刻分割区将产生盲区，盲区会使微小光斑的测量受到限制；
②若被测光斑全部落入某一象限光敏区，输出信号将无法测出光斑位置，因此它的
测量范围受到限制；
③测量精度与光源的光强及其漂移密切相关，测量精度的稳定性受到限制。
11.选用光电器件的基本原则：
①光电器件必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上实现匹配
②光电器件的光电转换特性或动态范围必须与光信号的入射辐射量相匹配
③光电器件的时间响应特性必须与光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配，以确保转换后的信号不产生频率失真引起的输出波形失真
④光电器件与转换电路必须与后面的应用电路的输出阻抗良好地匹配，以保证具有足够大的转换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应等
⑤为保证器件长期工作时的可靠性，必须注意选择器件的参数和使用环境等
1.光电成像器件：
①像管(无扫描)：变像管（把不可见光图像变为可见光图像的真空光电管）
图像增强管（把极低亮度光学图像变为足够亮度图像的真空光电管） ②摄像器件：电子束扫描摄像管：光电导式摄像管(视像管)（无移像区）、
光电发射式摄像管（有移像区）
固体摄像器件（CCD ）
图像增强管可分为级联式图像增强管和微通道板式图像增强管
光电摄像器件应具有3种基本功能：光电转换、光电信号存储、扫描输出
2.像管
结构：①光电转换部分，即光电阴极，它可以使不可见光图像或亮度很低的光学图像，变成光电子发射图像；②电子光学部分，即电子透镜，有电聚焦和磁聚焦两种形式，它可以使光电阴极发射出来的光电子图像，在保持相对分布不变的情况下加速；③电光转换部分，即荧光屏，它可以使打到它上面的电子图像变成可见光。
原理：辐射像转换→ 电子像(光电阴极)电子像增强→ 电子像(电子透镜)转换
→ 可见像(荧光屏)
光电阴极的作用：将不同波长的各种辐射信号转换为电信号
3.变像管：能把各种不可见辐射图像转换成可见光图像的真空光电成像器件
4.摄像管：能够输出视频信号的一类真空光电管
按结构分，常把有移像区的摄像管称为光电发射式摄像管，它的光电转换部分和光信息存储部分是由两部分来完成的，彼此分离，总称为移像区。把没有移像区的摄像管称为光电导式摄像管或视像管，它的两部分功能全由一个靶来完成。电子枪部分两者基本相同。 主要参数：光电特性(光电发射型/外光电变换型、光电导型/内光电变换型)、分辨率 光电导摄像管(视像管)的基本结构：光电靶和电子枪
5.一维CCD 摄像器件的基本结构：光电二极管阵列、CCD 移位寄存器、输出机构
工作过程：光电二极管阵列通过光电变换作用和光电存储作用积累光生电荷，然后光生电
荷并行地流入CCD 移位寄存器，通过输出机构串行地转移出去
6.固体成像器件
电荷耦合器件CCD 的单元部分是一个由金属-氧化物-半导体组成的电容器，简称MOS 结构。 电荷耦合器件的突出特点是以电荷作为信号；CCD 的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。 MOS 管是利用在电极下的半导体表面形成的反型层进行工作的，而CCD 是利用电极下的SiO 2表面形成的耗尽层进行工作的，属非稳态器件。
根据光敏像素的排列方式，CCD 摄像器件分为线阵列和面阵列两大类。
CCD 有两种基本类型：一种是电荷包储存在半导体与绝缘体之间的界面，并沿界面传输，这类器件称为表面沟道CCD (简称SCCD)；另一种是电荷包存储在离半导体表面一定深度的体内，并半导体体内沿一定方向传输，这类称为体沟道或埋沟道器件(简称BCCD)。
CCD 的性能参数：转移效率η和损耗率ε、时钟频率、光谱特性、光电特性
CCD 电荷的注入通常有光注入、电注入、热注入等方式。
电注入方式：当P 1极施加高电压时，在P 1下方产生电荷包；
当P 2极加上同样的电压时，由于两电势下面势阱间的耦合，
原来在P 1下的电荷将在P 1、P 2两电极下分布；当P 1回到低
电位时，电荷包全部流入P 2下的热阱中。然后，P 3的电位
升高，P 2回到低电位，电荷包从P 2下转到P 3下的势阱中，
以此控制，使P 1下的电荷转移到P 3下。随着控制脉冲的分配，少数载流子便从CCD 的一端转移到最终端。终端的输出二极管搜集了少数载流子，送入放大器处理，便实现电荷移动。
1.红外探测技术：将不可见的红外辐射光探测出并将其转换为可测量信号的技术
优点：环境适应性优于可见光；隐蔽性好；红外系统的体积小、重量轻、功耗低红外探测器：将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件
2.热探测器（其光谱响应几乎与波长无关，是无选择性探测器；可在室温下工作）
①热电偶/热电堆：基于温差电效应制成的热探测器
工作原理：热电偶是利用导体或半导体材料的热电效应将温度的变化转换为电势变化的元件。所谓热电效应是指两种不同导体A、B的两端连接成闭合回路，
若使连接点分别处于不同温度场T0和T(设T>T0)，则在回路
中产生由于接点温度差(T−T0)引起的电势差。通常把两种不
同金属的这种组合称为热电偶，A和B称为热电极，温度高的
接点称为热端(或工作端)，温度低的接点称为冷端(或自由端)。
热电偶基本定律：(1)组成热电偶回路的两种导体材料相同时，无论两接点的温度如何，回路总热电势为零；
(2)若热电偶两接点温度相等，即T=T0，回路总热电势仍为零；
(3)热电偶的热电势输出只与两接点温度及材料的性质有关，与材料A、B
的中间各点的温度、形状及大小无关；
(4)在热电偶中插入第三种材料，只要插入材料两端的温度相同，对热电
偶的总热电势没有影响。这一定律称之为中间导体定律。
②热敏电阻：利用半导体的电阻值随温度变化这一特性制成的一种热敏元件
特点：(1)灵敏度高；(2)体积小；(3)使用方便。
分类：负温度系数(NTC)热敏电阻器、正温度系数(PTC)热敏电阻器、临界温度电阻器(CTR)
③热释电探测器：通过检测由此而产生的热释电电流或电压而测量温度的传感器
当环境温度变化时，单畴晶体通过晶格吸收红外线而使温度升高，在其居里温度以下，自发极化强度随温度升高而下降，结果在垂直于自发极化方向的晶体两个外表面之间产生微小电压，这种现象称为热释电效应。
3.夜视系统：主动式红外夜视仪：变像管工作方式、选通管工作方式
被动式夜视仪：微光夜视（直观型激光夜视仪、微光电视(微光CCD)）、
热成像系统（光机扫描前视红外系统(FLIR)、热释电红外成像
系统(红外电视)、焦平面凝视阵列系统(FPA)）4.单色仪：利用分光元件(棱镜或光栅)从复杂辐射中获得紫外、可见和红外光谱且具有一定
单色程度光束的仪器
工作原理：来自辐射束穿过入射狭缝S1后，经抛物面准直
反射镜M1反射变成平行光束投射到平面反射镜M2，再被反
射进入色散棱镜P，于是被分解为不同折射角的单色平行光
束，经另一抛物镜面反射镜M3反射，并聚焦于出射狭缝S2输
出。色散棱镜P与平面反射镜M2的组合称为瓦茨伏尔士色
散系统，转动该系统，则可以在出射狭缝S2后面获得不同波长的单色光束。
1.减少光电倍增管暗电流方法：
直流补偿、选频和锁相放大、致冷、电磁屏蔽法、磁场散焦法
2.单点式激光三角法测量常采用直射式和斜射式两种结构。
直射式适合于测量散射性能好的表面，且可以知道被测
物体某点的位移情况。
斜射式传感器分辨力高，但测量范围小、体积大。
1．光电检测器件和热电检测器件的比较。 答：光电检测器件是利用物质的光电效应把光信号转换成电信号的器件，响应波长有选择性，相应快；热电检测器件是将辐射能转换成热能，再将热能转换成电能的器件。响应波长无选择性，相应慢。 2．简述光电池与光电二极管的区别。 答：相同点：均为光生伏特器件； 不同点：光电二极管PN 结面积小于光电池； 光电池无需偏压，光敏二极管一般在负偏压的情况下使用。 3．用图示的方法简述CCD 的电荷转移过程。 4．简述光电检测电路设计依据及其设计要求。 答：灵敏的光电转换能力 快速的动态响应能力 最佳的信号检测能力 长期工作的稳定性和可靠性 5．什么是二次调制，二次调制的具有哪些作用？ 6．对于扩散型PiN 硅光敏二极管来说，i 层主要起到了什么作用？ 答：i 层为高阻区，承受大部分外加电压，使耗尽区增大，展宽了光电转换的有效工作区域；提高了灵敏度；i 层一般选择高电阻率的基体材料，提高了串联电阻，提高了击穿电压；提高了频率响应。 7．简述变像管和像增强管的工作原理及区别？ 工作原理：都是光电阴极接收辐射，将光学图像转换为电子数密度图像，加有正高压的阳极起到了电子透镜的作用，使阴极发出的电子聚焦成像在荧光屏上，最终得到目标物的图像。 区别是：变像管是将不可见图像转换为可见图像的器件，而像增强管是把强度低于视觉阈值的图像增强到可以观察程度的光电成像器件。 8. 探测器件在进行极为微弱的信号探测时，有时要放入液氮中使用，为什么？ 答：载流子无规则的热运动造成的噪声称为热噪声。当温度高于绝对零度时，导体或半导体中每一电子都携带着C 191059.1-?的电量作随机运动，尽管其平均值为零，但瞬时电流扰动在导体两端会产生一个均方根电压，称为热噪声电压。其平均值为：
考试高分笔记 基本常识： AE ΦP I S =?=== 光照度受光面积光通量输入光功率输出信号光电流电流灵敏度 光通量-lm ；照度-lx ；亮度-sb ；光强-cd 光敏电阻-正偏，光电二极管-反偏，光电池-没有外加偏置(这里偏置可以理解为器件之外有没有添加电源，) 重点简录： 1、P33,量子效率，6’ 量子效率 hv P e I //== 的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数λη 2、P52(5)，由禁带宽度E g 计算长波限λ g g E hc λλc ，νE h ν=?= = 长波限理论值小于实际值原因：1在实际中短波更易被吸收。2随温度的升高而向短波方向移动 3、P52(6)，光敏电阻，10’ 光电导灵敏度E G S g = d p G G G += (亮电导 = 光电导+暗电导) 4、 P75，光电二极管，10’ L b e )G -U (U ΦS GU U G 0max 000=+= )(产生的总电流 = 暗电流 + 光电流) 5、P89，放大倍数，10~12’ K P I I A = = 阴极电流阳极电流 n )(εεA σ0=
hv e /ηα= 详尽考点： Chapter 2 电致发光即场致发光，顾名思义，它是固体发光材料在电场激发下发光的一种现象，是将电能直接转化为光能的过程。具体过程：物质中的原子受到电子轰击，使原子中的电子获得动能，由低能态 跃迁到高能态；当它由受激状态回复到正常状态时，就会发出辐射。 知辐射通量求光通量： 光通量 = 视见函数*辐射通量*Km (Km 为光视效能，Km=683 lm/W) 例题：光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm 、1mW 的辐射光，其光通量 为0.2782 lm (计算式：0.40730 x 683 lm/W x 1 mW) LED 发光机理 P22 (就是电致发光) 当给发光二极管的P －N 结加正向电压时，外加电场将削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强。由于电子迁移率总是远大于空穴的迁移率，因此电子由N 区扩散到P 区是载流子扩散运动的主体。当导带中的电子与价带中的空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级；电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来，产生电致发光现象。 外光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等 内光电效应：实际影响的是电压或电导，如光电池，光电二极管 Chapter 3 P33,量子效率，6’ ★ 量子效率 hv P e I //== 的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数λη e I /—单位时间内被光子激励的光电子数(电流I 是单位时间的电荷量) hv P /—单位时间内入射到探测器表面的光子数(功率P 是单位时间的能量) α—光电转换因子， 上式即为光电转换定律。 P P hv e I Pe Ihv αηη===>= )/(
（一）在数字化摄片中，X线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的，所以平板探测器的特性会对DR图像质量产生比较大的影响。选择DR必然要考虑到平板探测器的选择。平板探测器的性能指标会对图像产生很大的影响，医院也应当根据实际需要选择适合自己的平板探测器。 DR平板探测器可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，从能量转换的方式来看，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。 非晶硒平板探测器主要由非晶硒层TFT构成。入射的X射线使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。每一个晶体管的储存电荷量对应于入射X射线的剂量，通过读出电路可以知道每一点的电荷量，进而知道每点的X线剂量。由于非晶硒不产生可见光，没有散射线的影响，因此可以获得比较高的空间分辨率。 非晶硅平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者 1
CCD，或CMOS将可见光转换成电信号。由于在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影响。虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。 ? 不同平板探测器的比较 评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个：量子探测效率和空间分辨率。DQE决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力；而空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。考察DQE 和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。 （1）影响平板探测器DQE的因素 在非晶硅平板探测器中，影响DQE的因素主要有两个方面：闪烁体的涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。 首先闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力，因此对DQE会产生影响。目前常见的闪烁体涂层材料有两种：碘化铯和硫氧化钆。碘化铯将X线转换成可见光的能力比硫氧化钆强但 2
光电测距仪知识介绍 一、光电测距仪精度 1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B2D） A--固定误差mm， B--比例误差系数mm/km， D—被测距离km； 每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm2D） 2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。 3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。 4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。 标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。M D=±（A+B2D） 测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。 M D=±√（M2d+M2a+M2b） M d–观测中误差，
M a–加常数的检测中误差， M b—乘常数的检测中误差， 二、光电测距仪测量方法 1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。 2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。 往测高差：?H往=L往平均值2sinα往平均值+i往－v往 返测高差：?H返=L返平均值2sinα返平均值+i返－v返 精度计算：f h= ?H往－?H返 1.光学检测系统的组成：光源(辐射源)、信息载体、光电探测器、信息处理装置 2.典型光电检测系统：红外报警系统、锅炉水位自动控制系统 主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8-0.95μm之间)，经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。 3.辐照度的余弦定律：任意表面上的辐照度随该表面法线和辐能传输方向之间夹角的余弦而变化。E′=E cosθ 4.朗伯余弦定律：朗伯辐射表面在某方面上的辐射强度随与该方向和表面法线之间夹角的余弦而变化。Iθ=I0cosθ（朗伯表面是一个对入射辐射提供均匀的漫射的表面，从不同角度观察该表面，其明暗程度是一样的） 5.距离平方反比定律：点光源在传输方向上某点的辐照度和该点到点光源的距离平方成反比。 6.亮度守恒定律：光辐射能在传播介质中没有损失时表面2和表面1的辐亮度是相等的。 7.由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。热辐射具有连续的辐射谱，且辐射能按波长的分布主要决定于物体的温度 8.绝对黑体：物体在任何温度下，对任何波长的辐能的吸收比αλ(T)≡1 9.基尔霍夫辐射定律：在同样的温度下，各种不同物体对相同波长的单色辐出度与单色吸收比之比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐出度。 10.维恩位移定律：λm T=2897.9 (μm∙K) 11.斯忒藩-玻尔兹曼定律：M vb(T)=σT4σ=5.670×108(J m2 ⁄∙s∙K4) 12.n型(电子型)半导体放电子(n n>p n)，施主；p型(空穴型)半导体收电子(n n 《光电检测技术-题 库》(1) 《光电检测》题库 一、填空题 1.光电效应分为内光电效应和外光电效应，其中内光电效应包括 和。 2.对于光电器件而言，最重要的参数是、 和。 3.光电检测系统主要由光电器件、和等部分组成。 4.为了取得很好的温度特性，光敏二极管应在较负载下使用。 5.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和 等构成。 6.光电三极管的工作过程分为 和。 7.激光产生的基本条件是受激辐射、 和。 8.检测器件和放大电路的主要连接类型有、 和等。 https://www.doczj.com/doc/7319297594.html,D的基本功能是和。 =1.2eV，则该半导体材料的本征吸收长波限10.已知本征硅材料的禁带宽度E g 为。 11. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。 12.在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。 13.本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没 有，价带中没有，所以不能。 14.载流子的运动有两种型式，和。 15. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。 16. 光电检测电路一般情况下由、、组成。 17. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括 和，光敏电阻属于效应。 18.导带和价带中的电子的导电情况是有区别的，导带愈多，其导电能力愈强；而价带的愈多，即愈少，其导电能力愈强。 19.半导体对光的吸收一般有、、、和 这五种形式。 20. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。24.半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效 应。 22.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构 成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。 23.描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。 25.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和 等。 26.使用莫尔条纹法进行位移-数字量变换有两个优点，分别是 和。 27、电荷耦合器件（CCD）的基本功能是和。 28、光电成像器件的输出物理量与对应的输入物理量的比值关系常用转换特性来表示，不同的光电成像器件往往用不同的参量来描述其转换特性，像管通常使用转换系数，像增强管常使用，摄像器件采用。 29、几何中心检测法进行光学目标的形位检测主要的处理方法有差分法、调制法、补偿法和跟踪法等，这些方法的主要依据是。亮度中心检测法主要的处理方法有光学像分解和多象限检测等，这些方法的主要依据是。 30.光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。 31.交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。 32.随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件 是。 33.硅光电池在偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。 光电检测与技术知识点总结 一、光电检测基础知识 1. 光电效应：光子射入物质时，将能量传递给物质，或者将物质中的粒子激发出来。前者称为光吸收，后者称为光发射。 2. 光电效应分类：外光电效应、内光电效应和光热效应。 3. 光电效应的应用：光电管、光电倍增管、光电摄像管等。 二、光电检测技术基础 1. 光电检测器的分类：根据工作原理，可分为外光电效应检测器、内光电效应检测器和光热效应检测器。 2. 光电检测器的工作特性：光谱响应、频率响应、线性范围、探测率和噪声等。 3. 常用光电检测器：光电二极管、光电晶体管、光电池、光电倍增管等。 三、光电检测系统 1. 光电检测系统的基本组成：光源、被测物、光电检测器、信号处理电路和显示设备。 2. 光电检测系统的应用：测量长度、测量角度、测量速度、测量温度等。 3. 光电检测系统的误差来源：光源的不稳定性、光学系统的误差、探测器噪声和信号处理电路的误差等。 四、常用光电检测技术 1. 红外线检测技术：利用红外线的热效应，可以测量物体的温度和辐射功率。红外线传感器有热敏电阻、热电偶等。 2. 激光雷达技术：利用激光的反射和散射，可以测量物体的距离和形状。常用的激光雷达有脉冲式和连续波式两种。 3. 光纤传感器技术：利用光纤的传光特性，可以测量物体的位移、压力和温度等物理量。光纤传感器有折射率型、光强调制型和光相位调制型等。 4. 图像传感器技术：利用图像传感器将光学图像转换为电信号，可以测量物体的尺寸和形状。常用的图像传感器有CCD和CMOS两种。 5. 色彩传感器技术：利用色彩传感器测量物体的颜色和色差，可以应用于颜色识别和颜色检测等方面。常用的色彩传感器有RGB和CMYK两种。 第一章 名称解释 1. 光通量 2 坎德拉 3. 照度 4 半导体中的非平衡载流子 5 绝对黑体 6 基尔霍夫定律 7 热噪声 8 产生-复合噪声 91／f 噪声 知识要点 半导体材料的光吸收效应 (1) 本征吸收 (2) 杂质吸收 2. 非平衡载流子浓度载流子复合过程一般有直接复合和间接复合两种。 物体的光谱发射率总等于其光谱吸收比。也就是强吸收体必然是强发射体。 维恩位移定律指出：当绝对黑体的温度增高时，单色辐出度的最大值向短波方向移动。 光电子发射过程可以归纳为以下三个步骤： (1) 物体吸收光子后体内的电子被激发到高能态； (2) 被激发电子向表面运动，在运动过程中因碰撞而损失部分能量； (3) 克服表面势垒逸出金属表面。 一般光电检测系统的噪声包括三种： (1) 光子噪声包括：信号辐射产生的噪声和背景辐射产生的噪声。 (2) 探测器噪声包括：热噪声、散粒噪声、产生-复合噪声、1／f 噪声和温度噪声。 (3) 信号放大及处理电路噪声 在半导体器件中1／f 噪声与器件表面状态有关。多数器件的1/f 噪声在300Hz 以上时已衰减到很低水平，所以频率再高时可忽略不计。 在频率很低时；l／f 噪声起主导作用；当频率达到中间频率范围时，产生-复合噪声比较显著；当频率较高时，只有白噪声占主导地位，其它噪声影响很小了 光电探测器的合理选择 (1) 根据待测光信号的大小，确定探测器能输出多大的电信号，即探测器的动态范围。 (2) 探测器的光谱响应范围是否同待测光信号的相对光谱功率分布一致。即探测器和光源的光谱匹配。 (3) 对某种探测器，它能探测的极限功率或最小分辨率是多少—需要知道探测器的等 考试高分笔记 基本常识： AE ΦP I S =⨯=== 光照度受光面积光通量输入光功率输出信号光电流电流灵敏度 光通量-lm ；照度-lx ；亮度-sb ；光强-cd 光敏电阻-正偏，光电二极管-反偏，光电池-没有外加偏置(这里偏置可以理解为器件之外有没有添加电源，) 重点简录： 1、P33,量子效率，6’ 量子效率 hv P e I //== 的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数λη 2、P52(5)，由禁带宽度E g 计算长波限λ g g E hc λλc ，νE h ν=⇒= = 长波限理论值小于实际值原因：1在实际中短波更易被吸收。2随温度的升高而向短波方向移动 3、P52(6)，光敏电阻，10’ 光电导灵敏度E G S g = d p G G G += (亮电导 = 光电导+暗电导) 4、 P75，光电二极管，10’ L b e )G -U (U ΦS GU U G 0max 000=+= )(产生的总电流 = 暗电流 + 光电流) 5、P89，放大倍数，10~12’ K P I I A = = 阴极电流阳极电流 n )(εεA σ0= hv e /ηα= 详尽考点： Chapter 2 电致发光即场致发光，顾名思义，它是固体发光材料在电场激发下发光的一种现象，是将电能直接转化为光能的过程。具体过程：物质中的原子受到电子轰击，使原子中的电子获得动能，由低能态 跃迁到高能态；当它由受激状态回复到正常状态时，就会发出辐射。 知辐射通量求光通量： 光通量 = 视见函数*辐射通量*Km (Km 为光视效能，Km=683 lm/W) 例题：光谱光视效率V(505nm)=0.40730，波长为505nm 、1mW 的辐射光，其光通量 为0.2782 lm (计算式：0.40730 x 683 lm/W x 1 mW) LED 发光机理 P22 (就是电致发光) 当给发光二极管的P －N 结加正向电压时，外加电场将削弱内建电场，使空间电荷区变窄，载流子的扩散运动加强。由于电子迁移率总是远大于空穴的迁移率，因此电子由N 区扩散到P 区是载流子扩散运动的主体。当导带中的电子与价带中的空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级；电子将多余的能量以发射光子的形式释放出来，产生电致发光现象。 外光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等 内光电效应：实际影响的是电压或电导，如光电池，光电二极管 Chapter 3 P33,量子效率，6’ ★ 量子效率 hv P e I //== 的光子数每秒入射波长为每秒产生的光电子数λη e I /—单位时间内被光子激励的光电子数(电流I 是单位时间的电荷量) hv P /—单位时间内入射到探测器表面的光子数(功率P 是单位时间的能量) α—光电转换因子， 上式即为光电转换定律。 P P hv e I Pe Ihv αηη===>= )/( 光电传感器基础知识 光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。 光电传感器一般由三部分组成，分为：发射器，接收器和检测电路。 光电传感器原理： 光电元件是光电传感器中重要的组成部分，它的核心工作原理是不同类型的光电效应。根据波粒二象性，光是由光速运动的光子所组成，当物体受到光线照射时，其内部的电子吸收了光子的能量后改变状态，自身的电性质也会发生改变，这样的现象称为光电效应。光电传感器通常包括光源，光路和光电元件。通过将光强度的变化转换成电信号的变化来控制光电传感器。 光电传感器分类： 光电元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、发光二极管、光电倍增管、光电池、光电耦合器件等。由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的，按光电元件输出量性质， 光电传感器可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲式光电传感器；模拟式光电传感器按被测量方法又可分为透射式、漫反射式、遮光式三大类。 光电传感器应用原理: 1.光电传感器在高压大电流测试中的应用 近年来，采用光学设备进行高压大电流测量在电力系统中发展很快，许多新型的光电式传感器系统已相继投入现场运行，为高压大电流的监测带来许多便利条件。OCT响应速度快，测量精度高。OCT不同于CT(传统电流互感器) 的基点在于信号功率小，OCT产品在被测电流从高电位 一、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内光电效应包括（光电导）和（光生伏特效应）。 二、真空光电器件是一种基于（外光电）效应的器件，它包括（光电管）和（光电倍增管）。结构特点是有一个真空管，其他元件都放在真空管中 3、光电导器件是基于半导体材料的（光电导）效应制成的，最典型的光电导器件是（光敏电阻）。 4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为（光电导），在零偏置条件下的工作模式为（光生伏特模式）。 五、变象管是一种能把各类（不可见）辐射图像转换成为可见光图像的真空光电成像器件。 六、固体成像器件（CCD）要紧有两大类，一类是电荷耦合器件（CCD），另一类是（SSPD）。CCD电荷转移通道要紧有：一是SCCD（表面沟道电荷耦合器件）是电荷包存储在半导体与绝缘体之间的界面，并沿界面传输；二是BCCD称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件，电荷包存储在离半导体表面必然深度的体内，并沿着半导体内必然方向传输 7、光电技术室（光子技术）和（电子技术）相结合而形成的一门技术。 八、场致发光有（粉末、薄膜和结型三种形态。 9、经常使用的光电阴极有正电子亲合势光电阴极（PEA）和负电子亲合势光电阴极（NEA），正电子亲和势材料光电阴极有哪些（Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物）。 10、依照衬底材料的不同，硅光电二极管可分为（2DU）型和（2CU）型两种。 11、像增强器是一种能把微弱图像增强到能够令人眼直接观看的真空光电成像器件，因此也称为（微光管）。 1二、光导纤维简称光纤，光纤有（纤芯）、（包层）及（外衣）组成。 13、光源按光波在时刻，空间上的相位特点可分为（相干）和（非相干）光源。 14、光纤的色散有材料色散、（波导色散）和（多模色散）。 1五、光纤面板按传像性能分为（一般OFP）、（变放大率的锥形OFP）和（传递倒像的扭像器）。 16、光纤的数值孔径表达式为，它是光纤的一个大体参数、它反映了光纤的（集光）能力，决定了能被传播的光束的半孔径角 17、真空光电器件是基于（外光电）效应的光电探测器，他的结构特点是有一个（真空管），其他元件都置于（真空管）。 18、依照衬底材料的不同，硅光电电池可分为2DR（以P型硅作基底）型和（2CR）型两种。 1九、依照衬底材料的不同，硅光点二、三级管可分为2CU和2DU、3CU和3DU 20、为了从数量上描述人眼对各类波长辐射能的相对灵敏度，引入视见函数V（f）, 视见函数有（明视见函数）和（暗视见函数）。 2一、PMT由哪几部份组成？入射窗口D、光子阴极、电子光学系统、电子倍增系统和光电阳极。 2二、电子光学系统的作用是：（1）是光阳极发射的光电子尽可能全数汇聚到第一倍增级上，而将其他部的杂散热电子散射掉，提高信噪比。（2）使阴极面上遍地发射的光电子在电子学系统的中渡越时刻尽可能相等 23、P MT的工作原理 1．光子透过入射窗口入射在光电阴极K上 2．光电阴极K受光照激发，表面发射光电子 3．光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上，将 光电比色分析仪的基本知识 概述： 北京普朗公司的现有主要产品都是体外诊断医用设备（IVD产品），在《医疗器械分类目录》中该类产品的管理类别是6840-Ⅱ类。其注册工作由省级或直辖市药监局管理。是医院、卫生防疫站、血站、妇幼保健站等临床实验室及食品安全、动物检疫及科研实验室对样本进行检验的仪器。 本公司现有主要产品属于光电比色分析仪器。仪器工作时检测到的原始信号是一个光信号，通过分析计算得到最终检验结果。因此光学系统的好坏对仪器的质量起着决定性的作用。下面首先介绍一下光电比色的基本知识。 一．光电比色检验的基本知识 光电比色检验是指利用物质具有吸收、发射或散射光谱谱系的特点，对物质进行定性或定量的分析方法。它具有灵敏、快速、简便等特点，是生物化学分析中最常用的分析技术之一。 1.1 物质的溶液对光的选择性吸收现象 物质的溶液为什么会有颜色，人看到的不同颜色，是不同波长的光对人眼睛产生的不同视觉效应。 不同物质的溶液，只吸收与之对应的某个波长的光子能量，因此每种物质的溶液都有自己特定吸收光谱，即某种物质对某种波长的光有最大吸收（吸收峰），而对其他波长的光几乎不吸收或很少吸收，人看到的溶液颜色只是未被吸收的可见光。因为不同物质的溶液，只吸收不同波长的光，所以人眼会看到不同物质的溶液呈现出不同的颜色。 互补光：例如，紫（400~430）与绿(500~560)；兰(430~450)与黄(560~590)；青(480~500)与红(620~700)，互为互补光。如果看到的溶液是兰色，则溶液吸收的一定是黄色光。 紫外光：λ小于400nm 红外光：λ大于760nm 1.2 比色原理： 由于物质溶液颜色的深浅，是随溶液浓度的改变而改变，浓度越大，颜色越深。所以可以根据溶液颜色的深浅，来判定有色溶液浓度的大小。 a) 目视比色：即将待测溶液与已知浓度水平的，相同物质的标准溶液进行颜色比较， 第1章 光电检测基础知识 1. 光辐射的度量 2. 物体的热辐射 3. 半导体基础知识 4. 光电效应 光辐射： • 光的最基本理论:光是电磁波,具有波粒二象性。 • 光的本质是物质，它具有粒子性. • 光子的能量： E= h v 式中, h 为普朗克常数（6.626×10-34J·s ）；v 为光的振动频率(s-1)； • 光在真空中的传播速度（ c =3×108m·s-1）。 • 光的量子性成功地解释了光与物质作用时引起的光电效应，而光电效应又充分证明 了光的量子性。 图1为电磁波按波长的分布及各波长区域的定义（称为电磁波谱）。电磁波谱的频率范围很宽，涵盖了由宇宙射线到无线电波（102～1025Hz ）的宽阔频域。光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分，它包括的波长区域从几纳米到几毫米，即10-9～10-3m 的范围。在这个范围内，只有0.38～0.78μm 的光才能引起人眼的视觉感，故称这部分光为可见光。 1.光辐射的度量 光辐射的度量有两种方法: 辐射度学参量:一种客观的度量方法, 适用于整个电磁谱区. 光度学参量:是主观的计量方法,以人眼见到的光对大脑的刺激程度来对光进行计量 的方法,适用于可见光谱区. 人眼对不同波长的辐能有不同的灵敏度,不同波长的可见光即使辐射功率相同,引起 的视觉感受强度不同. 为了区分,辐射度和光度学量分别加角标”e ”和 “v ”表示. (1) 辐（射）通量和光通量 • 辐通量Φe ：以辐射形式发射、传播或接收的功率；或者说，在单位时间内，以辐 射形式发射、传播或接收的辐（射）能。又称辐（射）功率。 • 其计量单位为瓦（W ）。 • 光通量Φv ：从数量上描述电磁辐射对视觉的刺激强度；单位时间内，人眼所感受 到的光能。与辐射波长及人眼的视见函数有关。 • Φv 的计量单位为流(明)（lm ）。 显然，辐（射）通量对时间的积分称为辐（射）能，而光通量对时间的积分称为光 红外 紫外 可见光 10 15 6 18 21 9 12 10 10 10 10 10 10 10 3 24 f /Hz 图1 电磁辐射光谱的分布 X 射线 Γ射线 近红外 远红外 电磁波光电检测知识整理
《光电检测技术-题库》(1)知识讲解
光电检测与技术知识点总结
光电检测知识点
光电检测知识点汇总
光电传感器基础知识
光电检测技术知识点总结
光电比色检验基础知识
光电检测基础知识
相关主题
文本预览