光电成像原理与技术实验62页PPT

光电成像原理与技术电荷耦合器件1CCD简介CCD (charge-coupled device)，一种用于探测光的硅片，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件，比传统的底片更能敏感的探测到光的变化。

是用电荷量来表示不同状态的动态移位寄存器，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件。

英文简称CCD 。

电荷耦合器件由美国贝尔实验室的W.S.博伊尔和G.E.史密斯于1969年发明，它由一组规则排列的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器阵列和输入、输出电路组成。

2CCD发展初期的CCD存储和转移信号电荷的势阱都位于硅-二氧化硅界面处,即所谓表面沟道CCD。

1972年D.康首先设想了多数载流子CCD 形式,在此基础上人们研制出体沟道CCD和“蠕动”型CCD的新结构,有效地改善了CCD的性能。

1973年美国仙童公司制成CCD摄像传感器，CCD遂从实验室进入工业生产的实用阶段。

CCD的雏形是在N型或P型硅衬底上生长一层二氧化硅薄层，再在二氧化硅层上淀积并光刻腐蚀出金属电极，这些规则排列的金属-氧化物-半导体电容器阵列和适当的输入、输出电路就构成基本的CCD移位寄存器。

对金属栅电极施加时钟脉冲，在对应栅电极下的半导体内就形成可储存少数载流子的势阱。

可用光注入或电注入的方法将信号电荷输入势阱。

然后周期性地改变时钟脉冲的相位和幅度，势阱深度则随时间相应地变化，从而使注入的信号电荷在半导体内作定向传输。

CCD 输出是通过反相偏置PN结收集电荷，然后放大、复位，以离散信号输出。

电荷转移效率是CCD最重要的性能参数之一，用每次转移时被转移的电荷量和总电荷量的百分比表示。

转移效率限制了CCD的最大转移级数。

体沟道CCD的电荷转移机理和表面沟道CCD略有不同。

体沟道CCD又称为埋沟CCD。

所谓体沟道即用来存储和转移信号电荷的沟道是在离开半导体表面有一定距离的体内形成。

《光电成像原理与技术实验》课程代码：课程名称：光电成像原理与技术实验学分：1.5 学时：24先修课程：《光电成像原理与技术》一、目的与任务本课程是一门广泛涉及光电成像原理、光电成像器件与系统、光电成像信息处理技术的综合性实验课程，为电子科学与技术（光电子方向）专业本科必修课。

也可供其它专业本科生、研究生选修。

本课程从电子科学与技术专业指导性教学计划的基本要求出发，通过对学生在实验方法和实验技能两方面的训练，使学生加深对所学课程——“光电成像原理与技术”教学内容的理解并能融会贯通，了解本学科的最新发展动态和技术前沿。

通过本实验使学生掌握光电成像器件主要特性的测试原理、测试方法；成像系统性能测试技术；红外热成像系统性能测试技术；了解显微成像实验技术、立体成像和医疗影像系统的原理与技术。

二、教学内容及学时分配本课程主要包括以下实验：1.光电阴极灵敏度测试实验（3学时）2.亮度增益测试实验（3学时）3.等效背景照度测试实验（3学时）4.放大率和畸变的测试实验（3学时）5.极限分辨力的测试实验（3学时）6.成像器件传递函数性能测试实验（3学时）7.直视型微光成像系统性能测试实验（3学时）8.红外热成像测温技术实验（3学时）三、考核与成绩评定1.课程成绩由平时考核成绩和实验报告成绩2部分组成；2.平时考核成绩：完成实验预习报告、出勤情况与实验动手能力为平时考核成绩内容，平时考核成绩占课程成绩的20%；3.实验报告成绩：实验报告成绩占课程成绩的80%。

四、大纲说明1. 本大纲是根据我校电子科学与技术（光电子）、光电信息科学与工程、光电信息工程专业培养计划及其知识结构要求，并适当考虑专业特色而制定的。

2. 在保证基本教学要求的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。

3. 本大纲适合光电类相关专业。

五、教材、参考书教材：[1] 王仲春, 刘榴娣, 钟堰利. 光电信息实验技术[M]. 北京：兵器工业出版社，1999.参考书：[1] 白廷柱, 金伟其. 光电成像原理与技术[M]. 北京：北京理工大学出版社，2006.编写教师：王霞责任教授签字：教学院长签字：《The Experiments of Optoelectronic Imaging Theory and Technology》Course Code:Course Name: The Experiments of Optoelectronic Imaging Theory and TechnologyClass Hour: 24Credit: 1.5Course DescriptionThe objective of this course is to familiarize students with the experiment method and skill of analyzing an imaging device or system. Students will be able to use the knowledge studied in the course, Principle and Technology of Photoelectric Imaging, design the testing scheme of a given imaging device or system.The main topics of this course are the testing principle and method of the characteristics of the optoelectronic device, low-light-level imaging system and infrared imaging system. If time permits, I will give a brief introduction to microscope imaging and stereoscopic imaging measurement technology. Testing methods of the characteristics of an imaging device or system are very important, not only for the designer, but also for the consumer. One of the goals of the course is to train the students to apply these techniques to analyze imaging problems.。