第4章 光电信息技术1
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光电信息技术的发展与应用
光电信息技术的发展与应用第一章：光电信息技术的概述光电信息技术是一门集光学、电子、计算机、通信等多学科知识于一身的高科技领域，其核心理论是基于半导体材料的光电子技术。
随着电子信息技术的进步和计算能力的提升，光电信息技术逐渐成为了信息技术的新焦点。
它广泛应用于通信、医疗、生物、材料等领域，受到了全球范围内的高度关注。
第二章：光电信息技术的发展历程20世纪初，人们开始研究光电效应，创建了光电子学这门学科，为光电信息技术奠定了基础。
20世纪60年代，光纤通信技术的出现使得光电信息技术得以实现长距离的信息传输，同时半导体发光器件的发明也为光纤通信技术提供了重要的基础。
80年代初，人们发明了有源光纤放大器，使得光纤通信技术得以取代传统的电缆传输技术。
此后，光电信息技术不断发展，出现了新型的光电器件，如光电探测器、光纤光栅等，进一步推动了光电信息技术的发展。
第三章：光电信息技术的应用1. 光通信光通信作为光电信息技术的重要应用，已经成为现代通信领域的主流技术。
光通信具有传输速度快、信号干扰小、抗噪声干扰性能强等优点，广泛应用于电话、电视、互联网等领域，极大提高了信息传输速度和可靠性。
2. 光储存光电存储是光电信息技术应用中的又一领域。
它以光敏材料为媒介，采用激光或光电银盐技术，实现了激光、照相、银盐等传统影像技术数字化、网络化的转型，有效提高了图像存储和传输的效率。
3. 生物医学光电信息技术在生物医学领域的应用日益广泛。
利用激光技术对细胞或组织进行检测、治疗和修复，可大大提高治疗效果，同时也减少了手术的创伤和疼痛。
此外，光电信息技术还可用于体积成像、结构成像、功能性成像等方面，帮助医生更加准确地进行疾病诊断和治疗。
4. 太阳能光伏产业光电信息技术在太阳能光伏产业中的应用也十分广泛。
半导体材料的光伏效应可转换太阳能为电能，促进了太阳能光伏产业的发展。
光伏电池技术的不断创新和发展也为太阳能光伏产业的应用提供了更加广泛的可能性。
光电信息技术(精)ppt课件
其中能量最低的能带 禁带：价带与导带之间的区域
导带 禁带
价带
.
第14页
晶体中原子的能带
3p 3s 2p
2s
1s
原子能级
电子可以在某些整个能带内运动
3s 2p
2s
1s
结晶格能带
未填满 填满
图1.1.1-2 钠原子的能级和结晶格中的能带之比较
.
第15页
导体中的能带
3p
空带
3s
半满带
2p
2s
满带
1s
钠 (1s2 2s2 2p6 3s1 ) 晶 体 能 带
能隙较小
导 带(空) 价 带(满)
半导体能带
注意：半导体的能带与绝缘体的能带很相似，只不过价带和导带 之间的能隙比绝缘体的要小得多。因此，半导体是一种绝 缘体，但它们的价带和导带之间的能隙约为1eV或更小。
.
第22页
.
第23页
半导体分类
•完全纯净和结构完整的半导体称为本征 半导体。 •含有缺陷和杂质的半导体称为非本征半 导体。 •半导体的许多特性是由所含的杂质和缺 陷决定的。
以前由电子方法实现的任务现在 用光学方法来完成 ——光电子技术。
.
第4页
光子学 Photonics (1970)
关于光子的科学及其应用。描述光子 在信息传输中的应用，包括光子束的产 生、导波、偏转、调制、放大，图象处 理、存储和探测 ”。
激光——光子时代的领衔主角。
.
第5页
本课程学什么？
•介绍光电检测技术的物理基础、电光信息转 换、光电信息转换和光电测控技术的应用。
考虑一种如图所示能带结构的 金属，这种能带结构可能相当 于钠(Z=11)的能级。
导带 禁带
价带
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第14页
晶体中原子的能带
3p 3s 2p
2s
1s
原子能级
电子可以在某些整个能带内运动
3s 2p
2s
1s
结晶格能带
未填满 填满
图1.1.1-2 钠原子的能级和结晶格中的能带之比较
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第15页
导体中的能带
3p
空带
3s
半满带
2p
2s
满带
1s
钠 (1s2 2s2 2p6 3s1 ) 晶 体 能 带
能隙较小
导 带(空) 价 带(满)
半导体能带
注意：半导体的能带与绝缘体的能带很相似，只不过价带和导带 之间的能隙比绝缘体的要小得多。因此，半导体是一种绝 缘体，但它们的价带和导带之间的能隙约为1eV或更小。
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第22页
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半导体分类
•完全纯净和结构完整的半导体称为本征 半导体。 •含有缺陷和杂质的半导体称为非本征半 导体。 •半导体的许多特性是由所含的杂质和缺 陷决定的。
以前由电子方法实现的任务现在 用光学方法来完成 ——光电子技术。
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第4页
光子学 Photonics (1970)
关于光子的科学及其应用。描述光子 在信息传输中的应用，包括光子束的产 生、导波、偏转、调制、放大，图象处 理、存储和探测 ”。
激光——光子时代的领衔主角。
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第5页
本课程学什么？
•介绍光电检测技术的物理基础、电光信息转 换、光电信息转换和光电测控技术的应用。
考虑一种如图所示能带结构的 金属，这种能带结构可能相当 于钠(Z=11)的能级。
光电信息技术
2. 光电导的弛豫
光电导上升或下降的时间就是弛豫时间，或称为响 应时间。
弛豫时间长---光电导反应慢---惯性大；
弛豫时间短---光电导反应快---惯性小。 光电导的弛豫表现了光电导对光强变化反应的快 慢
在分析定态光电导和光强之间的关系时，通常讨 论下面的两种情况：直线性光电导的弛豫过程和 抛物线性光电导的弛豫过程。这两种典型情况的 △n（或△p）于光强的关系可表示成：
能带 重叠
未满带 未满带
满 带
镁 (1s2 2s2 2p6 3s2 ) 晶体能带 3s 电子可分布在 3s 和 3p 能带中
绝缘体的能带
3p 3s 2p 2s 1s
导 带(空) 能隙较 大 价 带(满)
现在考虑这样一种物质， 最高能带即价带是满的， 而且不与下一个全空的 能带重叠,如图所示。
绝缘体能带
半导体和绝缘体的效应
2. 光电导体的三个重要参数
1. 光电导体的灵敏度 光电导灵敏度的意义？ 和什么有关？
G = βτ / tL （1） 式中β为量子产额；τ 为光生载流子寿命；tL为载流子在 光电导两极间的渡越时间，一般有 tL = l /μ E = l2 /μ U （2） 将式（1）代入式（2）可得 G = βτ μ U/l2 如果在光电导体中自由电子与空穴均参与导电，那么 ，光电增益的表达式为 G = β(τ nμ n +τ pμ p )U/l2 式中τ n和τ p分别为自由电子和空穴的寿命；μ n和μ p分别 为自由电子和空穴的迁移率。
半导体在工业上广 泛地用于制作整流 器、调制器、探测 器、光电管、晶体 管和大规模集成电 路等等。
厦门中山路LED夜景照明工程
1.1.2 光电发射效应
物体受到光照后向外发射电子的现象称为外光电 效应或称光电发射效应，这种现象多发生于金属 和金属氧化物。 典型光电器件：光电管、光电倍增管。
光电信息技术第一章总复习
线性度-重要性
2. 灵敏度与光谱特性
灵敏度是表征探测器将入射光信号转换成电信 号能力的特性参数。
U SU Φ
I SI Φ
光电流随波长λ的变化
关系称为探测器的光 谱特性（曲线）。
硅光电器的光谱特性
2 光学基础
电磁空间安全 －－光学波段
光学谱区 可见光区
0.01μm~1000μm 0.38μm~0.78μm
hc 1.24 m 0 Eg Eg
杂质吸收 电子 或 空穴
hc 1.24 hc 1.24 μm 或 0 μm 0 Ed Ed Ea Ea
本征吸收
0
杂质吸收
波长增大
非平衡载流子的注入和复合
非平衡载流子 （过剩载流子）
光生载流子 热生载流子
1．辐射能Qe
单位： J
2．辐射通量Φe 又称辐射功率， 简称功率 单位： W
计算光电探测器的光电转换能力常用辐射功率
分析强光对光电探测器破坏机理常用辐射能量
3．辐射强度
I e ( , )
Intensity
在给定方向上的立体角元内，辐射源发出的辐射 通量与立体角元之比
dΦe Ie , dΩ
2.2 光度量
人眼只能感知波长在0.38～0.78μm之间的辐射
人眼对不同波长的感光灵敏度不同
2.2.1．光谱光视效率 或视见函数
最大值在555 nm
明视觉光谱光视效率
• • λ/nm 385 395 • 415 V(λ) 6E-05 0.00022 0.00218 λ/nm 595 615 635 V(λ)
光电信息技术总复习
第一章 光电信息技术物理基础
1 半导体理论基础 2 光学基础 3电路基础 理解掌握 了解
2. 灵敏度与光谱特性
灵敏度是表征探测器将入射光信号转换成电信 号能力的特性参数。
U SU Φ
I SI Φ
光电流随波长λ的变化
关系称为探测器的光 谱特性（曲线）。
硅光电器的光谱特性
2 光学基础
电磁空间安全 －－光学波段
光学谱区 可见光区
0.01μm~1000μm 0.38μm~0.78μm
hc 1.24 m 0 Eg Eg
杂质吸收 电子 或 空穴
hc 1.24 hc 1.24 μm 或 0 μm 0 Ed Ed Ea Ea
本征吸收
0
杂质吸收
波长增大
非平衡载流子的注入和复合
非平衡载流子 （过剩载流子）
光生载流子 热生载流子
1．辐射能Qe
单位： J
2．辐射通量Φe 又称辐射功率， 简称功率 单位： W
计算光电探测器的光电转换能力常用辐射功率
分析强光对光电探测器破坏机理常用辐射能量
3．辐射强度
I e ( , )
Intensity
在给定方向上的立体角元内，辐射源发出的辐射 通量与立体角元之比
dΦe Ie , dΩ
2.2 光度量
人眼只能感知波长在0.38～0.78μm之间的辐射
人眼对不同波长的感光灵敏度不同
2.2.1．光谱光视效率 或视见函数
最大值在555 nm
明视觉光谱光视效率
• • λ/nm 385 395 • 415 V(λ) 6E-05 0.00022 0.00218 λ/nm 595 615 635 V(λ)
光电信息技术总复习
第一章 光电信息技术物理基础
1 半导体理论基础 2 光学基础 3电路基础 理解掌握 了解
光电信息技术其它
医疗领域
医学影像
利用光电信息技术获取医学影像， 如X光、CT、MRI等。
激光治疗
利用激光进行手术和治疗，如眼科 手术、皮肤科治疗等。
光学仪器
利用光电信息技术制造各种医疗仪 器，如光谱仪、血氧仪等。
农业领域
精准农业
利用光电信息技术实现农业生产 的精准管理，如土壤湿度和养分
检测、作物生长监测等。
设施农业
02
它涉及光学、电子学、计算机科 学等多个学科领域，是现代信息 技术的重要组成部分。
光电信息技术的重要性
光电信息技术在现代通信、医疗、能 源、军事等领域具有广泛的应用，是 推动社会进步和发展的重要力量。
它能够实现高速、大容量、远距离的 信息传输和处理，提高信息技术的整 体性能和水平。
光电信息技术的发展历程
智能电网
利用光电信息技术实现电 网的智能化管理，提高电 网的可靠性和效率。
军事领域
激光雷达
利用激光雷达进行目标探测、定位和 跟踪，在军事侦察和武器制导等领域 有广泛应用。
红外夜视仪
光电对抗
利用光电信息技术进行军事干扰和反 干扰，如激光致盲、红外诱饵等。
利用光电转换技术将红外辐射转换为 可见光图像，用于夜间观察和瞄准。
技术水平
02
光电信息技术产业的技术水平不断提高，新产品、新技术不断
涌现。
产业链结构
03
光电信息技术产业的产业链结构不断完善，从原材料、零部件
到终端产品等各环节都有相应的发展。
光电信息技术产业前景展望
技术创新
随着科技的不断进步，光电信息 技术产业将迎来更多的技术创新 和突破，推动产业持续发展。
市场需求
04 光电信息技术前沿技术
4.1 光电检测
二、差动法
图4.1.1-2 双光路差动法测量物体长度
1．调整： 放入标准工件的尺寸，调整光楔，使 φ1 ＝ φ2 ，使 μA表读数为“0”， 2．测量： 当工件尺寸无误差时，φ1＝φ2，光电传感器输出U 无交变分量，见图4.1.1－3； 当工件尺寸变小时，φ1>φ2，光电传感器输出U有 交 变 分 量 ， 幅 值 取 决 于 φ1 与 φ2 之 差 ， U ＝ S(φ1φ2)=SΔφ。
28
附
模拟乘法器的应用
2 i
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束
1. 平方运算
uo Ku
2. 除法运算
ui
uo1
R1 R2 i2
uo
ui2
对理想运放 u–= u+= 0 i –= i + = 0
ui1 uo1 K ui 2uo R1 R2 R2
ui1
i1
– + +
uo
R’
R2 ui1 uo KR1 ui 2
脉冲激光测距的方框图见图4.1.2-2。
图4.1.2-2 脉冲激光测距方框图 它由脉冲激光发射系统、接收系统、控制电路、时 钟脉冲振荡器以及计数显示电路等组成。
图4.1.2-3 脉冲测距的波形图
由光电器件5得到的电脉冲，经放大器7以后，输出一定 形状的负脉冲至控制电路8。由参考信号产生的负脉冲A（图
t
图4.1.1-3 光电传感器输出 当工件尺寸变大时，φ1<φ2，光电传感器输出U有交变分 量，幅值取决于φ1与φ2 之差，U＝S(φ1-φ2)=－SΔφ。
3．结论： 测量值的大小决定于u的幅值，测量值的正负决定于 u的相位，可通过相敏检波器得到。这样，只要判断 u 的 正负，就可知道被测工件的正负偏差，只要测出u的大小， 就可知道工件的偏差值。
泉州光电信息职业学院教学教案
泉州光电信息职业学院教学教案一、前言1. 教学目标：培养学生对光电信息技术的兴趣和认识，掌握基本的光电信息知识，提高学生的实践操作能力。
2. 教学对象：光电信息科学与技术专业大一学生。
3. 教学方式：理论讲解与实践操作相结合，以案例分析为主，引导学生主动探究、积极参与。
二、教学内容1. 第一章：光电信息技术概述（1）光电信息技术的定义与发展历程（2）光电信息技术在各领域的应用（3）我国光电信息技术产业现状与前景2. 第二章：光学基础知识（1）光学基本概念与定律（2）光波的性质与传播（3）光的干涉与衍射3. 第三章：光电探测器（1）光电探测器的原理与分类（2）光电探测器的性能参数（3）常见光电探测器的应用案例4. 第四章：光纤通信技术（1）光纤通信的基本原理（2）光纤通信系统的组成与分类（3）光纤通信技术的应用与发展趋势5. 第五章：光电信息处理与显示（1）光电信息处理的基本方法（2）数字图像处理技术（3）光电显示技术及其应用三、教学方法1. 课堂讲解：通过PPT、图片、视频等辅助教学手段，生动形象地讲解光电信息技术的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析：选取具有代表性的案例，让学生了解光电信息技术在实际应用中的具体表现，提高学生的实践能力。
3. 实验操作：安排实验室实践环节，使学生亲手操作，加深对光电信息技术原理的理解，培养学生的动手能力。
4. 小组讨论：组织学生分组讨论，鼓励学生提出问题、分享心得，提高学生的团队合作能力。
四、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况，占总评的30%。
2. 考试成绩：包括理论知识考试和实验操作考试，占总评的70%。
五、教学资源1. 教材：选用权威、实用的光电信息技术教材。
2. 辅助资料：提供光电信息技术相关的期刊、论文、网络资源等，方便学生自主学习。
3. 实验室设备：配备完善的光电信息技术实验室，为学生提供实践操作的机会。
4. 教学软件：采用多媒体教学软件，提高课堂教学质量。
光电信息技术其它
光热转换
光电检测与控制
光电信息技术在能源检测和控制领域 的应用，如对风能、水能等可再生能 源的监测和优化控制。
利用光电技术将太阳能转化为热能， 如太阳能热水器等，具有高效、环保、 节能等优点。
与材料科学的交叉融合
光电器件与材料
光电信息技术在光电器件与材料领域的应用，如发光二极 管、激光器、光电探测器等，能够实现高效、快速、可靠 的光电转换和检测。
光学传感技术具有非接触、高精度、高灵 敏度等优点，广泛应用于环境监测、工业 检测、医疗诊断等领域。随着光学传感技 术的发展，其应用范围不断扩大，为各个 领域的技术进步提供了有力支持。
光学计算技术
总结词
光学计算技术利用光学原理实现计算操作， 具有并行处理和高速传输的优点。
详细描述
光学计算技术是计算机科学和光学相结合的 产物，利用光的高速传播和并行处理能力， 可以实现大规模、高速度的计算和信息处理。 这种技术有望成为下一代超级计算机的重要 发展方向之一，为科学研究和工程应用提供 更加强大的计算能力。
能源领域
太阳能光伏发电
利用光电效应将太阳光转化为电能，具有清洁、可再生、分布广泛等优点，是 当前重要的可再生能源。
激光雷达在能源领域的应用
激光雷达可进行高精度、高效率的测量和监测，在太阳能光伏发电、风力发电 等领域有广泛应用。
安全领域
光电报警系统
利用光电传感器和光电检测技术，实 现对入侵者的探测和报警，广泛应用 于安全防护领域。
光电烟雾报警器
利用光的散射和吸收原理，实现对烟 雾的探测和报警，广泛应用于火灾预 警和防控。
医疗领域
光电检测仪器
利用光电检测技术，实现对人体生理参数的测量和监测，如血压、血糖、血氧等 。
干涉仪马赫-曾德尔
*
§4.2. 光电控制 §4.2.1 光电继电器 §4.2.2 光电遥控 §4.2.3 光纤开关
*
§4.2.1 光电继电器
一．继电器原理
继电器是低压电路控制高压电器通与不通的联接器件。
继电器结构及工作原理如图4.2.1－1所示。继电器的电路符号如图4.2.1－2所示。
§4.1.4 温度检测
一．工作原理
热体的温度可以通过处理其所发出的辐射能来求得。辐射高温计就是以发射体的辐射强度和光谱成分来确定热体温度的仪表。
根据斯蒂芬－波兹曼定律。物体在单位时间内单位面积上，波长从0－所辐射的总能量为 E＝T4，测出辐射能E就可以得到物体的温度T。
*
§4.1.4 温度检测
*
双向可控硅有四种触发方式，工作在第一象限有二种触发方式1＋和1－，工作在第三象限有二种触发方式3＋和3－。
1＋触发形式：T1对T2加正电压，G对T2加正电压； 1－触发形式：T1对T2加正电压，G对T2加负电压； 3＋触发形式：T1对T2加负电压，G对T2加正电压； 3－触发形式：T1对T2加负电压，G对T2加负电压；
3、光纤的导光原理
1）阶跃折射率分布光纤的射线理论
光纤的导光原理可用射线理论与导波理论两种方法进行分析。
右图为光波在阶跃折射率分布光纤中的传播路径。
所有> c的光线都将被限制在光纤芯中，这就是光纤导光的基本原理。
n2
n1
n0
θi
r
光纤的一个外特性参量是光纤的数值孔径(Numerical Aperture)，它代表了光纤的集光能力：
2．相位测距法
由于调制光波在传播过程中其相位是不断变化的。如果设光波从A到B点的传播过程中相位变化(又称为相位移)为φ，则由图4.1.2—5看出，φ可由2π的倍数来表示：φ＝M·2π+Δφ=(M+Δm)2π 从图4.1.2—5可看出，光波每前进一个波长λ，相当于相位变化了2π，因此距离D可表示如下： D＝λ(M+Δm)
§4.2. 光电控制 §4.2.1 光电继电器 §4.2.2 光电遥控 §4.2.3 光纤开关
*
§4.2.1 光电继电器
一．继电器原理
继电器是低压电路控制高压电器通与不通的联接器件。
继电器结构及工作原理如图4.2.1－1所示。继电器的电路符号如图4.2.1－2所示。
§4.1.4 温度检测
一．工作原理
热体的温度可以通过处理其所发出的辐射能来求得。辐射高温计就是以发射体的辐射强度和光谱成分来确定热体温度的仪表。
根据斯蒂芬－波兹曼定律。物体在单位时间内单位面积上，波长从0－所辐射的总能量为 E＝T4，测出辐射能E就可以得到物体的温度T。
*
§4.1.4 温度检测
*
双向可控硅有四种触发方式，工作在第一象限有二种触发方式1＋和1－，工作在第三象限有二种触发方式3＋和3－。
1＋触发形式：T1对T2加正电压，G对T2加正电压； 1－触发形式：T1对T2加正电压，G对T2加负电压； 3＋触发形式：T1对T2加负电压，G对T2加正电压； 3－触发形式：T1对T2加负电压，G对T2加负电压；
3、光纤的导光原理
1）阶跃折射率分布光纤的射线理论
光纤的导光原理可用射线理论与导波理论两种方法进行分析。
右图为光波在阶跃折射率分布光纤中的传播路径。
所有> c的光线都将被限制在光纤芯中，这就是光纤导光的基本原理。
n2
n1
n0
θi
r
光纤的一个外特性参量是光纤的数值孔径(Numerical Aperture)，它代表了光纤的集光能力：
2．相位测距法
由于调制光波在传播过程中其相位是不断变化的。如果设光波从A到B点的传播过程中相位变化(又称为相位移)为φ，则由图4.1.2—5看出，φ可由2π的倍数来表示：φ＝M·2π+Δφ=(M+Δm)2π 从图4.1.2—5可看出，光波每前进一个波长λ，相当于相位变化了2π，因此距离D可表示如下： D＝λ(M+Δm)
《光电信息技术》课件
课件
以是光电信息技术PPT课件的大纲。通过分析光电传感器技术、光电器件、 光电信息处理技术、光电成像技术以及光电信应用与发展前景等方面，全面 介绍了光电信息技术的原理、应用、发展趋势等内容。
光电传感器技术
定义
光电传感器是一种利用物质对光的感应来检测物理量的传感器。
分类
光电传感器按响应方式可分为光导型、光电型和光敏型。
光电传感器的特性
高灵敏度、高速响应、长寿命、抗干扰能力强。
光电器件
光检测器件
用于将光信号转换成电信号的 器件，如光电二极管和光电开 关。
光发射器件
光放大器件
用于将电信号转换成光信号的 器件，如发光二极管和激光器。
用于增强光信号强度的器件， 如光纤放大器。
光电信息处理技术
1
光电信息处理的基础知识
光信号的传输、调制和解调，光电转换原理等。
2
光电信息处理的传统方法
如模拟光信号处理和数字光信号处理。
3
光电信息处理的新技术
如光子计算、光电存储等。
光电成像技术
CCD与CMOS成像器 件技术
介绍CCD和CMOS成像器件 的原理、特点和应用。
光电扫描成像技术
介绍光电扫描成像技术的原 理、应用和发展。
光学成像与计算机 数字处理技术
探讨光学成像与计算机数字 处理技术的结合与发展。
光电信息应用与发展前景
1 光电信息应用
广泛应用于通信、图像处理、生物医学等领域。
2 光电信息领域的未来发展趋势
人工智能与光电信息的结合，新材料的应用等。
总结
光电信息技术是一门发展迅速，应用广泛的技术领域。它在传感器技术、器 件技术、信息处理技术以及成像技术方面有着重要应用和前景。深入了解光 电信息技术的原理和应用，对推动科技进步和社会发展具有重要意义。
以是光电信息技术PPT课件的大纲。通过分析光电传感器技术、光电器件、 光电信息处理技术、光电成像技术以及光电信应用与发展前景等方面，全面 介绍了光电信息技术的原理、应用、发展趋势等内容。
光电传感器技术
定义
光电传感器是一种利用物质对光的感应来检测物理量的传感器。
分类
光电传感器按响应方式可分为光导型、光电型和光敏型。
光电传感器的特性
高灵敏度、高速响应、长寿命、抗干扰能力强。
光电器件
光检测器件
用于将光信号转换成电信号的 器件，如光电二极管和光电开 关。
光发射器件
光放大器件
用于将电信号转换成光信号的 器件，如发光二极管和激光器。
用于增强光信号强度的器件， 如光纤放大器。
光电信息处理技术
1
光电信息处理的基础知识
光信号的传输、调制和解调，光电转换原理等。
2
光电信息处理的传统方法
如模拟光信号处理和数字光信号处理。
3
光电信息处理的新技术
如光子计算、光电存储等。
光电成像技术
CCD与CMOS成像器 件技术
介绍CCD和CMOS成像器件 的原理、特点和应用。
光电扫描成像技术
介绍光电扫描成像技术的原 理、应用和发展。
光学成像与计算机 数字处理技术
探讨光学成像与计算机数字 处理技术的结合与发展。
光电信息应用与发展前景
1 光电信息应用
广泛应用于通信、图像处理、生物医学等领域。
2 光电信息领域的未来发展趋势
人工智能与光电信息的结合，新材料的应用等。
总结
光电信息技术是一门发展迅速，应用广泛的技术领域。它在传感器技术、器 件技术、信息处理技术以及成像技术方面有着重要应用和前景。深入了解光 电信息技术的原理和应用，对推动科技进步和社会发展具有重要意义。
2024年光电与光学工程培训资料
光电传感器原理
工作原理
光电传感器通过 光电转换原理将 光信号转化为电
信号
特点分析
不同类型的光电 传感器具有各自 的特点和适用范
围
应用案例
光电传感器在工 程实践中有着广
泛的应用
91%
传感机制
不同类型的光电 传感器具有不同
的传感机制
光电传感器制造技术
制造工艺
光电传感器的制 造工艺包括晶片 制备、封装和测
91%
商业应用
在商业领域广泛应用 促进经济发展
结语
光纤通信技术是光电与光学工程领域的重要组成 部分，其在信息传输、通信网络、科研应用等方 面发挥着重要作用。我们需要不断探索创新，突 破技术瓶颈，应对挑战，抓住机遇，推动光纤通 信技术的发展，为数字化时代的到来做出贡献。
● 06
第6章 光学工程应用案例
2024年光电与光学工程培 训资料简介
汇报人：XX
2024年X月
第1章 光电与光学工程简介 第2章 光电材料技术 第3章 光学成像技术 第4章 光电传感技术 第5章 光纤通信技术 第6章 光学工程应用案例
目录
● 01
第一章 光电与光学工程简介
光电技术概述
光电技术是利用光的 特性进行信息传输和 处理的技术。在现代 工程中，光电技术被 广泛应用于通信、医 疗影像、激光加工等 领域。未来，随着技 术的发展，光电技术 将扮演更为重要的角 色。
● 05
第5章 光纤通信技术
光纤通信原理
光纤通信基于光的传 播特性，通过光纤作 为传输介质，实现信 息的传输。光纤通信 系统包括光源、光纤、 接收器等组成部分。 光纤通信具有高速传 输、抗干扰能力强等 优势，在互联网、通 信等领域有着广泛应 用。
光电信息工程
光电信息工程
由光学等技术结合而成多学科技术
01 培养目标
03 课程设置
目录
02 应用背景 04 专业概览
05 开设院校
07 深造领域
目录
06 院校排名 08 从业领域
基本信息
光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探 测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行 各业。近年来，随着光电信息技术产业的迅速发展，对从业人员和人才的需求逐年增多，因而对光电信息技术基 本知识的需求量也在不断的增加。
院校排名
院校排名
1.长春理工大学 2.浙江大学 3.清华大学 4.天津大学 5.华中科技大学 6.南开大学 7.北京航空航天大学 8.南京理工大学 9.北京理工大学 域
本科毕业后，可以继续考研深造的 “仪器科学与技术”一级学科，“光电信息技术与仪器工程”二级学科 都是国家重点学科。学科设有硕士点、博士点、博士后流动站。有200多名学生在这里攻读学位。学科建设始终 瞄准高科技前沿和国家重点攻关项目，取得了一批国内领先或国际先进水平的成果。已完成和在研航天国防重点 科研项目等百余项，到款经费近亿元。近年来获国家技术发明奖一等奖1项，国家科技进步奖二、三等奖各1项， 部级奖励50余项；申请发明专利多项，发表SCI、EI、ISTP检索文章230余篇。专业的四个研究所都承担着国家、 国防重要的科研课题，科研经费充足，研究环境好。专业提倡本科学生尽早进入实验室及科研组。依托这样的强 势学科与研究所，借助科研设备、教师的科研思想和创造力、科研成果向教学的转化，开出了一批内容新的专业 课程和实验。由于科研和工程项目数量大，水平高，所以本科生毕业设计题目都用“真”题目，学生毕业后就能 很快地适应工作环境。
由光学等技术结合而成多学科技术
01 培养目标
03 课程设置
目录
02 应用背景 04 专业概览
05 开设院校
07 深造领域
目录
06 院校排名 08 从业领域
基本信息
光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探 测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行 各业。近年来，随着光电信息技术产业的迅速发展，对从业人员和人才的需求逐年增多，因而对光电信息技术基 本知识的需求量也在不断的增加。
院校排名
院校排名
1.长春理工大学 2.浙江大学 3.清华大学 4.天津大学 5.华中科技大学 6.南开大学 7.北京航空航天大学 8.南京理工大学 9.北京理工大学 域
本科毕业后，可以继续考研深造的 “仪器科学与技术”一级学科，“光电信息技术与仪器工程”二级学科 都是国家重点学科。学科设有硕士点、博士点、博士后流动站。有200多名学生在这里攻读学位。学科建设始终 瞄准高科技前沿和国家重点攻关项目，取得了一批国内领先或国际先进水平的成果。已完成和在研航天国防重点 科研项目等百余项，到款经费近亿元。近年来获国家技术发明奖一等奖1项，国家科技进步奖二、三等奖各1项， 部级奖励50余项；申请发明专利多项，发表SCI、EI、ISTP检索文章230余篇。专业的四个研究所都承担着国家、 国防重要的科研课题，科研经费充足，研究环境好。专业提倡本科学生尽早进入实验室及科研组。依托这样的强 势学科与研究所，借助科研设备、教师的科研思想和创造力、科研成果向教学的转化，开出了一批内容新的专业 课程和实验。由于科研和工程项目数量大，水平高，所以本科生毕业设计题目都用“真”题目，学生毕业后就能 很快地适应工作环境。
光电信息与技术
光电信息与技术光电信息与技术是指利用光电子器件和技术来获取、处理、传输和存储信息的一门学科。
它涵盖了光电子学、光通信、光学计算、光学传感、光信息处理等多个领域。
光电信息与技术在现代社会中扮演着重要的角色，广泛应用于通信、计算机、医疗、能源等各个领域。
光电子器件是光电信息与技术的基础。
它利用光与电的相互作用，将光信号转换为电信号或者将电信号转换为光信号。
常见的光电子器件有光电二极管、光电晶体管、光电探测器等。
这些器件能够将光信号转换为电信号，实现光信号的捕获和检测。
光通信是光电信息与技术的重要应用领域之一。
它利用光纤作为传输介质，将信息信号以光的形式进行传输。
相比传统的电信号传输，光通信具有带宽大、传输距离远、抗干扰能力强等优势。
光通信技术已经成为现代通信网络的主要传输方式，广泛应用于互联网、电信、广播电视等领域。
光学计算是光电信息与技术的另一个重要领域。
它利用光的特性进行信息处理和计算。
光学计算的原理是利用光的干涉、衍射、偏振等特性进行信号处理和计算操作。
相比传统的电子计算，光学计算具有并行计算能力强、速度快等优势。
光学计算在大规模数据处理、人工智能、模式识别等领域具有广阔的应用前景。
光学传感是光电信息与技术的又一重要应用领域。
它利用光的散射、吸收、干涉等特性来感知和测量环境中的各种参数。
光学传感广泛应用于环境监测、生物医学、工业生产等领域。
例如，光纤传感技术可以实时监测地震、温度、压力等参数，为灾害预警和工程监测提供重要的数据支持。
光信息处理是光电信息与技术的研究方向之一。
它利用光的波动性和非线性特性进行信息的存储、传输和处理。
光信息处理具有信息容量大、速度快、抗干扰能力强等优势。
光信息处理技术被广泛应用于光存储、光计算、光拓扑等领域。
光信息处理的研究不仅推动了光电子器件的发展，还为信息科学和通信技术的发展带来了重要的突破。
总的来说，光电信息与技术是一门综合性学科，涉及光电子器件、光通信、光学计算、光学传感、光信息处理等多个领域。
《光电信息技术》PPT课件
20
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目录
序 前言
第一章：光电信息技术物理基础
§1.1 理论基础 §1.1.1 半导体能带理论 §1.1.2 光电发射效应 §1.1.3 光电导效应 §1.1.4 光伏效应 §1.1.5 热释电效应
21
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8
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专家倡导的“863计划”受信息化、数字 化、网络化浪潮的推动，中国的光电信 息市场和产业也呈现出高速增长态势， 成为拉动整个国民经济增长的第一支柱 行业。1999年底全国范围内建成了“八 横八纵”的光缆网．武汉、广东和长春
等地提出了建设中国光谷的规划。
现代信息技术的发展，迫切需要培
划的
7
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重点是光电子产业。据国家统计资料显 示，世纪具有代表意义的主导产业，第 一是光子产业，第二是信息通信产 业……”。 我国政府十分重视光电子技术和产 业的发展，已将它列入国民经济优先发 展的领域，把光电子产业列为国家重点 发展计划，继1986年3月王大恒等四位
8 ．试设计一个用于水下作业的光纤开关系统， 用双向可控硅控制用电器。请画出全部电子线 路图。
25
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§4.2.2 光电遥控 §4.2.3 光纤开关 §4.3 光纤通信 §4.3.1 光纤通信原理及构成 §4.3.2 光纤通信系统 §4.3.3 光纤网络系统 §4.4 光纤传感器 §4.4.1 元件型光纤传感器 §4.4.2 传输型光纤传感器
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目录
序 前言
第一章：光电信息技术物理基础
§1.1 理论基础 §1.1.1 半导体能带理论 §1.1.2 光电发射效应 §1.1.3 光电导效应 §1.1.4 光伏效应 §1.1.5 热释电效应
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8
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专家倡导的“863计划”受信息化、数字 化、网络化浪潮的推动，中国的光电信 息市场和产业也呈现出高速增长态势， 成为拉动整个国民经济增长的第一支柱 行业。1999年底全国范围内建成了“八 横八纵”的光缆网．武汉、广东和长春
等地提出了建设中国光谷的规划。
现代信息技术的发展，迫切需要培
划的
7
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重点是光电子产业。据国家统计资料显 示，世纪具有代表意义的主导产业，第 一是光子产业，第二是信息通信产 业……”。 我国政府十分重视光电子技术和产 业的发展，已将它列入国民经济优先发 展的领域，把光电子产业列为国家重点 发展计划，继1986年3月王大恒等四位
8 ．试设计一个用于水下作业的光纤开关系统， 用双向可控硅控制用电器。请画出全部电子线 路图。
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§4.2.2 光电遥控 §4.2.3 光纤开关 §4.3 光纤通信 §4.3.1 光纤通信原理及构成 §4.3.2 光纤通信系统 §4.3.3 光纤网络系统 §4.4 光纤传感器 §4.4.1 元件型光纤传感器 §4.4.2 传输型光纤传感器
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光电信息技术绪论
光电信息技术绪论
1.概述 2.发展简况 3.地位和作用 4.发展趋势
§1 概述
光电信息技术是将光学技术、光子技术、光电子技术、电子技术、计算
机技术以至材料技术相结合而形成的一门高新技术，它以光波（辐射）为基
本信息载体，通过对光波（辐射）的控制、调制、接收、存储、处理、显示
等技术方法，获取所需要的信息，以达到为不同的应用需求服务的目的。
§4光电信息技术的发展趋势
光电信息技术应用的发展趋势 ：随着光电子器件的多样化、微型 化和各种功能和技术指标的发展，光电子技术的应用将会花样翻 新、层出不穷，对国民经济和军事的影响将日益深刻和巨大。
1.产品不断更新换代和推广应用：民用光纤入户、军用光电制导 向智能化、光陀螺微型化 等
2.各类高新枝术结合开拓新的技术和应用：光生物学、生物光电 子学、纳米技术同光电信息技术相结合发展等等
习和生活方式，而且推动了新的产业革命、军事变革以及新兴学
科的形成，具有越来越大的竞争力。
日常生活：CD、VCD、DVD、光缆通讯技术、数字电视、液晶显示、 等离子体显示等。
地球科学领域：红外遥感、激光遥感、激光测距。
在军事领域 ：光电信息装备（如激光武器、侦察、预警、制导 类）、激光通讯等。
的信息效率。使超快速现象（核爆炸、火箭发射等）可以在钠秒、皮秒、以
致在飞秒量级记录变化过程。有线光通讯（光缆）正在替代电缆通讯，空间
无线光通讯正在研制和发展之中，利用信息高速公路（光网络）的多台计算
机来传输和处理大容量信息…..。
§1 概述
正是光电信息技术的上述两个重要的特点推动着信息科学技
术的迅速发展。光电信息技术的发展不仅改变了人们的工作、学
1.概述 2.发展简况 3.地位和作用 4.发展趋势
§1 概述
光电信息技术是将光学技术、光子技术、光电子技术、电子技术、计算
机技术以至材料技术相结合而形成的一门高新技术，它以光波（辐射）为基
本信息载体，通过对光波（辐射）的控制、调制、接收、存储、处理、显示
等技术方法，获取所需要的信息，以达到为不同的应用需求服务的目的。
§4光电信息技术的发展趋势
光电信息技术应用的发展趋势 ：随着光电子器件的多样化、微型 化和各种功能和技术指标的发展，光电子技术的应用将会花样翻 新、层出不穷，对国民经济和军事的影响将日益深刻和巨大。
1.产品不断更新换代和推广应用：民用光纤入户、军用光电制导 向智能化、光陀螺微型化 等
2.各类高新枝术结合开拓新的技术和应用：光生物学、生物光电 子学、纳米技术同光电信息技术相结合发展等等
习和生活方式，而且推动了新的产业革命、军事变革以及新兴学
科的形成，具有越来越大的竞争力。
日常生活：CD、VCD、DVD、光缆通讯技术、数字电视、液晶显示、 等离子体显示等。
地球科学领域：红外遥感、激光遥感、激光测距。
在军事领域 ：光电信息装备（如激光武器、侦察、预警、制导 类）、激光通讯等。
的信息效率。使超快速现象（核爆炸、火箭发射等）可以在钠秒、皮秒、以
致在飞秒量级记录变化过程。有线光通讯（光缆）正在替代电缆通讯，空间
无线光通讯正在研制和发展之中，利用信息高速公路（光网络）的多台计算
机来传输和处理大容量信息…..。
§1 概述
正是光电信息技术的上述两个重要的特点推动着信息科学技
术的迅速发展。光电信息技术的发展不仅改变了人们的工作、学
光电信息知识点总结
光电信息知识点总结一、光电信息的基本原理光电信息技术是基于光电子器件的技术，其基本原理是光电效应。
光电效应是指材料在受到光照射时，吸收光能并产生电子的现象。
光电信息技术通过利用光电器件将光能转换为电能来实现信息的传递、处理和控制。
光电信息技术的基本原理包括光电效应、光电转换、光电器件等。
其中，光电效应是指当光照射到材料表面时，光子的能量被材料吸收，激发出电子-空穴对，并在电场的作用下产生电流。
光电转换是指将光信号转换为电信号的过程，其过程包括光吸收、电子-空穴对的产生、电荷的运动、电流的输出等。
光电器件是利用光电效应来实现信息传递和控制的装置，包括光电二极管、光电晶体管、光电探测器等。
二、光电器件光电器件是利用光电效应来实现信息传递和控制的装置，主要包括光电二极管、光电晶体管、光电探测器等。
1. 光电二极管光电二极管是一种利用光电效应来实现光信号到电信号转换的器件，其工作原理是当光照射到PN结时，光子的能量被吸收，激发出电子-空穴对，使得PN结上发生电荷分离，产生光电流。
光电二极管广泛应用于光通信、光测量、光电控制等领域。
2. 光电晶体管光电晶体管是一种利用光电效应来控制电子流的器件，其工作原理是当光照射到PN结时，光子的能量被吸收，激发出电子-空穴对，使得PN结上发生电荷分离，进而在电场的作用下控制输出电流。
光电晶体管具有较高的灵敏度和速度，广泛应用于光电控制、光电调制等领域。
3. 光电探测器光电探测器是一种利用光电效应来检测光信号的器件，其工作原理是当光照射到探测器时，光子的能量被吸收，并产生光电流或光电压信号。
光电探测器主要包括光电二极管、光电晶体管、光电倍增管、光电子管等，广泛应用于光通信、光测量、光电控制等领域。
三、光通信光通信是一种利用光信号来传递信息的通信技术，其基本原理是光信号的发射、传输、接收和解调。
光通信具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，已成为现代通信网络的主要传输方式。
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三、补偿法
用光或电的方法补偿由被测量变化而引起的光通 量变化,补偿器的可动元件联接读数装置指示出补偿量 值,补偿值的大小反映了被测量变化的大小.
四． 脉冲测量法
受被测量控制的光通量转换成电脉冲，其参数 （脉宽、相位、频率、脉冲数量等）反映了被测量的 大小。 1． 脉宽法测长
9
第三章 光电信息转换
§4.1.1 光电检测基本方法
图4.1.2—6说明了光波在距离 D上往返后的相位 变化。
为了便于理解，假设测距仪的接收系统置于A'(实 际上测距仪的发射和接收系统都是在A点)，
第三章 光电信息转换 19
§4.1.2 几何量检测
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并且AB=BA',AA'=2D。则
2D=λ(N+Δn)
或 式中
D=λ(N+Δn)/2=Ls(N+Δn)
(b) 被测件的直径小于D0。
(c) 被测件的直径大于D0
第三章 光电信息转换
23
§4.1.2 几何量检测
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2. 小直径的测量 如图4.1.2-9(a)所示, 当用激光器 1 或平行光照 射细丝 2 时，在其后面相 距较远的屏幕 3 上便能获 得夫琅和费衍射图像， o 点最亮，被测细丝 2 的直 径d可按下式计算：
λ=c/f
第三章 光电信息转换 17
§4.1.2 几何量检测
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如果设光波从 A 到 B 点的传播过程中相位变化 ( 又 称为相位移)为φ，则由图4.1.2—6看出，φ可由2π的 倍数来表示：
φ＝M· 2π十Δφ=(M十Δm)2π
式中 M——零或正整数； Δm——是个小数， Δm＝Δφ/2π
§4.1.2 几何量检测
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以上分析说明，用一组测尺共同对距离 D进行测 量就可以解决距离的多值解，其实质是解决了测距仪 高精度和长测程的矛盾。在这组测尺中，最短的测尺 保证了必要的测距精度，而较长的测尺则保证了仪器 所必要的测程。
二.直径的光电检测
1.大直径的测量
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由光电器件5得到的电脉冲，经放大器7以后，输出一 定形状的负脉冲至控制电路8。由参考信号产生的负脉 冲A(图4.1.2－3(d))经控制电路 8去打开电子门 12。 这时振荡频率一定的时钟振荡器 11产生的时钟脉冲， 可以通过电子门12进入计数显示电路13，计时开始。
第三章 光电信息转换 18
§4.1.2 几何量检测
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从图4.1.2—5可看出，光波每前进一个波长λ，相 当于相位变化了2π，因此距离D可表示如下：
D＝λ(M十Δm)
由上分析可知，如果测得光波相位移 φ中2π的整 数和小数，就可以确定出被测距离值，所以调制光波 可以被认为是一把“光尺”，其波长λ就是相位式激光 测距仪的“测尺”长度。
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§4.1.3 机械量检测
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一． 机械振动的光电检测 1. 光电测振的原理 图4.1.3－4 (a) 示出测量旋转体或旋 转轴振动的原理。 当旋转体振动时使 一个光电器件上的电流 增大，另一个光电器件 上的电流减小，其原理 示于图4.1.3－4 (b)。
第三章 光电信息转换 31
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图 4.1.1 － 8 给出了脉宽法测长的原理。被测物 L 在传送带上以速度 v前进，光电传感器将物体的长度 L 转换成脉宽来开启门电路，计数器将计下与脉宽对应 的高频脉冲数N，则
L＝vt＝vkN＝KN
2． 相位法测距
第三章 光电信息转换
10
§4.1.1 光电检测基本方法
式中 l——待测物体的长度； λ——光的波长；
N ——计数器测得的脉冲数。
。
第三章 光电信息转换
26
§4.1.3 机械量检测
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§4.1.3 机械量检测
一．速度的光电检测
1．多普勒效应 光电测速利用多普勒效应的原理。声波的多普勒 效应是人们所熟悉的。火车鸣笛通过，开来时声音尖 叫，离去时声音低沉，这就是声波的 多普勒效应 。
第三章 光电信息转换
6
§4.1.1 光电检测基本方法
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当工件尺寸变大时， φ1<φ2 ，光电传感器输出 U有 交变分量，幅值取决于φ1与φ2之差，U＝S(φ1-φ2)=－ SΔφ。
第三章 光电信息转换 7
§4.1.1 光电检测基本方法
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第三章 光电信息转换 25
§4.1.2 几何量检测
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条纹变化一周期。平台连续移动，干涉条纹将明暗交 替变化，这种明暗变化被光电倍增管3所接收，并转换 为电量的变化，再经过计数电路4，将干涉条纹的变化 数记录下来。这时待测物体的长度可按下式计算而得
l＝N· λ/2
光波也有类似的现象，当光源和光接收器之间存在相
对运动时，光接收器接收到的就不是光源发出的频率。
第三章 光电信息转换
27
§4.1.3 机械量检测
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以V表示光源S对于观察者P的相对运动速度，以 a表示相对速度方向和光速进行方向(即光源到观察者 的方向)的夹角(图4.1.3－1)。由于多普勒效应，观察 者P接收到的光波频率f可表示为:
第三章 光电信息转换 12
§4.1.2 几何量检测
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利用被测目标对脉冲激光的反射取得反射信号，也可 以进行测距。
第三章 光电信息转换
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§4.1.2 几何量检测
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脉冲激光测距的工作原理见图4.1.2－1。
在1处产生的激光，经过待测的路程射向2处。在 2处装有向1处反射的装置，1处至2处间的距离D是待 测的。如果在1处有一种装置，它能够测出脉冲激光从 1处到达2处再返回1处所需要的时间t，则
1、 直射型
2、 反射型
3、 辐射型
根据检测原理光电检测的基本方法有直接
作用法、差动法、补偿法和脉冲法等
第三章 光电信息转换 3
§4.1.1 光电检测基本方法
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一． 直接作用法
第三章 光电信息转换
4
§4.1.1 光电检测基本方法
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二． 差动法
第三章 光电信息转换
5
§4.1.1 光电检测基本方法
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1．调整：
放入标准工件的尺寸，调整光楔，使φ1＝φ2，使 μA表读数为“0”，
2．测量：
当工件尺寸无误差时，使φ1＝φ2，光电传感器输 出U无交变分量，见图4.1.1－3；
当工件尺寸变小时， φ1>φ2 ，光电传感器输出 U 有交变分量，幅值取决于 φ1 与 φ2 之差， U ＝ S(φ1φ2)=SΔφ。
图4.1.2—7示出双光路测径装置的原理图。
第三章 光电信息转换
Байду номын сангаас
21
§4.1.2 几何量检测
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第三章 光电信息转换
22
§4.1.2 几何量检测
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下面按标准直径为 D0 、大 于或小于D0三种情况讨论。 （a）被测件12为标准直径D0
§4.1.3 机械量检测
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2. 用PSD测量旋转轴的振动 用 PSD 测量旋转轴振动的原理示意图如图 4.1.3 － 5 。
第三章 光电信息转换
式中 f0——光源发出的原频率， c ＝ c0/n 是光在介质中的光速，其中 c0 是真空 中的光速，n是介质的折射率。 多普勒频移Δf 为
第三章 光电信息转换 28
§4.1.3 机械量检测
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2．利用多普勒效应测 量固体的运动速度 使用激光测速 仪可以测量板 、线、 管材等的速度。原 理见图4.1.3－2。
§4.1.2 几何量检测
§4.1.3 机械量检测
§4.1.4 温度检测
§4.1.5 机器人视觉系统
第三章 光电信息转换
2
§4.1.1 光电检测基本方法
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§4.1.1 光电检测基本方法
光电传感器由光源、光学系统和光电信息 转换器件三部分组成。光电传感器可以分为以 下三种：
可得在P'点接收的光频为：
第三章 光电信息转换
29
§4.1.3 机械量检测
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多普勒频移Δf为：
上式整理后可得物体的运动速度
式中 λ0 =c/f 0 。由上式可知，如果激光波长λ0已知，光 电接受方向选定后，只要测出频差 Δf ，即可得到物体的 运动速度。
第三章 光电信息转换
d＝λL/s
图4.1.2-9(b)示出测 量细丝直径的原理图。
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第三章 光电信息转换
§4.1.2 几何量检测
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三. 光电测长
激光光波比长仪实质上就是一个以激光器作光源 的干涉仪，其简化结构如图4.1.2－10，光源1是一台 单模稳频的氦 — 氖气体激光器，它发出的激光到达干 涉仪中的半透半反镜M后，被分成两光束A和B。这两 束光分别经全反射镜 MA 和 MB 反射后，汇合到光电倍 增管3上。这两束光所走过的光程(路程)是不同的，因 此产生干涉若把反射镜 MA固定，则光束 A的光程不变。 镜MB固定在可移动的平台8上，它与待测物体7一起移 动，这样就改变了光束 B 的光程。当平台移动半个波 长(λ／2)时，光束B往返的光程改变了1λ，于涉