光电检测常用光源及其参数

光电检测常用光源及其参数白光灯是最常见的光源之一，也是光电检测中应用最广泛的光源之一、白光灯是通过电弧激发种类繁多的气体发出的多种颜色的光线叠加而成，可以提供连续的、宽带的光谱。

白光灯的参数主要包括亮度、颜色温度、光强和发光时间。

亮度是指白光灯的辐射强度，通常用流明（lm）来表示。

亮度决定了光源的明亮程度，对于光电检测来说，选择适当的亮度能够提高信号的强度，从而提高检测的精度和可靠性。

颜色温度是指白光灯的色彩，常用单位是开尔文（K）。

颜色温度越高，色彩越接近蓝色；颜色温度越低，色彩越接近橙色。

在光电检测中，不同的应用场景对颜色温度有不同的要求。

例如，工业检测一般要求颜色温度较高，而照明应用一般要求颜色温度较低。

光强是指白光灯的辐射强度，通常用瓦特/平方米（W/m²）来表示。

光强主要影响光电传感器的接收性能，太弱的光强可能导致传感器无法正常工作，而太强的光强可能导致传感器过载。

发光时间是指白光灯发出的光线的持续时间。

不同的应用场景对发光时间有不同的要求，一些高速光电检测系统可能需要毫秒级的发光时间，而一些低速光电检测系统可能需要秒级的发光时间。

激光器是一种具有高单色性、方向性和强光束的光源，其主要参数包括激光波长、功率和光束质量。

激光波长是指激光器发出的光线的波长，激光器可以发射单色、窄带宽的光线。

不同的激光波长对应不同的应用场景，例如红光激光器常用于定位和测距，绿光激光器常用于光电吸附检测。

功率是指激光器发出的光线的功率，通常用瓦特（W）来表示。

功率决定了激光器的亮度和穿透力，对于光电检测来说，选择适当的功率能够提高信号的强度，从而提高检测的灵敏度和稳定性。

光束质量是指激光器发出的光线的质量，主要通过光束发散角、准直度和光斑质量等参数来评估。

光束质量决定了激光光束的聚焦能力和传输效率，对于光电检测来说，选择具有良好光束质量的激光器能够提高检测的分辨率和可靠性。

发光二极管（LED）是一种利用半导体材料发光的光源，其主要参数包括波长、亮度和可见角度。

光电传感器的测量内容
光电传感器是一种将光信号转换为电信号的传感器，它可以测量多种物理量和参数，以下是一些常见的测量内容：
1. 光强度：光电传感器可以测量光的强度，通常用于光照度计、光度计等仪器中，用于测量环境中的光强。

2. 光通量：光通量是指单位时间内通过某一面积的光能量，光电传感器可以测量光通量，常用于光功率计等仪器中。

3. 光波长：一些光电传感器可以测量光的波长，常用于光谱仪等仪器中，用于分析光的成分和特性。

4. 距离和位置：通过测量光的传播时间或相位差，光电传感器可以测量物体的距离和位置，常用于工业自动化、机器人、汽车等领域。

5. 运动和速度：利用光的反射或遮挡原理，光电传感器可以检测物体的运动和速度，常用于安防监控、工业检测等领域。

6. 颜色和色彩：一些光电传感器可以识别光的颜色和色彩，常用于颜色分选机、色度计等仪器中。

7. 气体和液体成分：利用光的吸收或散射特性，光电传感器可以检测气体和液体中的成分，常用于环境监测、化学分析等领域。

这只是一些常见的光电传感器测量内容，实际上，根据具体的应用和传感器类型，还可以测量其他物理量和参数。

光电传感器具有高精度、快速响应、非接触测量等优点，在各个领域得到广泛应用。

光电检测常用光源调研报告光信092 黄坚保0911030005 前言由于生产技术的发展和对产品质量的保证，对产品进行检测就成了一个必须的环节。

检测技术发展到今天，已经是种类繁多技术全面了。

这里主要是以光电检测为对象进行调研的。

重点词汇光电检测光源LED LD正文在光电检测领域，比较关键的就是光源的选取。

光的产生可以分为电致发光、光致发光、化学发光、热发光、生物发光和阴极射线发光。

常用光源有热辐射光源（如太阳光、白炽灯、卤素灯等）、气体放电光源、金属卤化物灯、电致发光光源（如EL型和TFEL型、半导体发光器件）以及激光光源。

对光源选择的基本要求包括：对光源发光光谱特性的要求，对光源发光强度的要求，对光源稳定性的要求和其他方面的要求。

光源的基本参数有发光效率（单位lm/W），寿命（单位h），光谱功率谱分布，空间光强分布特性，光源光辐射的稳定性以及光源的色温和显色性。

以下是个常用光源的产生原理、特性以及应用一、热辐射光源1、太阳光太阳光是热核聚变辐射产生的光，是复色光，其照度值在不同光谱区不同，紫外光约占6.46%，可见光占46.25%和红外光区占47.29%。

太阳光因为是很好的照明光源，所以它是被动光电测量的主要光源，又是很好的平行光源。

2、白炽灯它靠电能将灯丝加热至白炽而发光，主要的灯丝材料为钨。

钨的蒸发率随温度不同而改变，而使用时间随工作温度升高而变短。

3、卤素灯溴、碘、氯、氟各种卤素都能产生钨的再生循环，就可以使灯的光效和寿命大大增加。

国内生产的主要是碘钨灯和溴钨灯，一般用作一般照明、投影仪照明、放映照明、汽车前灯照明、舞台灯光影视照明等。

二、气体放电光源这类光源是利用气体放电原理来发光的。

将氢、氘、氪等气体或汞、钠、硫等金属蒸汽充入灯内，在电场等能源的激励下，从灯的阴极发射出电子，电子将奔向阳极，由于阴阳极之间充满的气体或金属蒸汽因为激发辐射而发光。

气体放电光源的特点有：1、发光效率高，比白瓷灯高2-10倍；2、结构尺寸较大；3、寿命长，大约为白炽灯的2-啊10倍；4、光色范围宽；5光源的功率稳定性较差由于以上特点，气体放电灯主要用于工程照明，在光电测量中主要用于对光源稳定性要求不太高的强光主动测量场合。

光电比色法的原理光电比色法是一种常用的化学分析方法，它利用光的吸收特性来测量溶液中某种物质的浓度。

这种方法具有操作简便、快速、准确等优点，因此在环境监测、生物医学、食品工业等领域得到了广泛的应用。

本文将对光电比色法的原理进行详细介绍。

光电比色法的基本原理是：当一束单色光通过一个吸收物质的溶液时，光的强度会被溶液中的吸收物质所减弱。

通过测量光的强度变化，可以计算出溶液中吸收物质的浓度。

光电比色法的关键部件是一个光电探测器，它将光信号转换为电信号，从而实现对光强度的测量。

光电比色法的具体步骤如下：1. 选择合适的光源：光电比色法要求光源具有稳定的光谱特性和足够的光强。

常用的光源有钨丝灯、氙灯、氘灯等。

在选择光源时，需要考虑光源的波长范围、光强稳定性等因素。

2. 选择适当的吸收池：吸收池是用来盛放待测溶液的容器，其材料应具有良好的透光性能。

常用的吸收池材料有玻璃、石英等。

吸收池的形状和尺寸应根据实验要求进行选择。

3. 将待测溶液倒入吸收池中，然后将吸收池置于光源和光电探测器之间，使光线通过吸收池内的溶液。

4. 开启光源，使光线通过吸收池。

此时，光电探测器会检测到光的强度，并将其转换为电信号。

这个电信号的大小与光线经过吸收池后的光强成正比。

5. 记录电信号的大小，并根据预先建立的标准曲线，计算出待测溶液中吸收物质的浓度。

光电比色法的关键参数是吸光度（A），它是衡量光强度变化的物理量。

吸光度的定义是：当一束平行光通过厚度为b、折射率为n的介质时，光强I与入射光强I0之比的负对数，即A = -log10(I/I0)。

吸光度与光强之间的关系可以通过比尔-朗伯定律（Beer-Lambert Law）来描述：A = ecl其中，e是摩尔吸光系数（molar absorptivity），表示单位浓度下单位厚度的介质对光的吸收能力；c是溶液中吸收物质的浓度；l是光线通过介质的距离。

从这个公式可以看出，吸光度与溶液中吸收物质的浓度成正比。

光电检测实验报告光电二极管
与实验报告有关
一、实验目的
本实验旨在探究光电二极管的基本特性，了解不同参数对光电二极管
的作用原理。

二、实验原理
光电二极管是一种特殊的半导体器件，由一个P半导体和一个N半导
体组成。

其结构类似于普通的二极管，它是由一块金属片和一块硅片组成的。

金属片在表面覆盖着一层半导体材料层，而硅片则覆盖着一层P沟槽，形成一个PN结构，这就是光电二极管的基本结构。

当光电二极管接受到
外部光照时，在P层和N层之间就会产生电子-空穴对，并促使电子向N
层移动，从而在P层和N层之间构成一个电流，也就是由光引起的电流。

三、实验设备
1、光源：LED灯泡；
2、示波器：用于测量光电二极管的输出电流与电压；
3、电源：用于给光电二极管提供电势；
4、电阻：用于限制光电二极管的输出电流；
5、光电二极管：本次实验使用的是JH-PJN22；
6、多用表：用于测量电流、电压。

四、实验步骤
1、用多用表测量光电二极管JH-PJN22的参数，测量其正向电压和正向电流与LED照射强度的关系；
2、设置由电源、电阻和光电二极管组成的电路，并使用示波器测量输出电流和电压；。

一、光学的基本参数：1、发光强度Iv （发出波长为555nm 的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683（Wsr-1）时，在该方向上的发光强度规定为1cd 。

）、光通量Φv （光强度为1cd 的均匀点光源在1sr 内发出的光通量。

）、光照度Ev （单位面积所接受入射光的量 ，lx ，相当于 1平方米面积上接受到1个流明的光通量。

）2、黑体辐射》普朗克辐射定律式中，λ— 波长，m ；T —黑体温度，K ；c1—第一辐射常数，3.742×10-16 W* m2；c2 —第二辐射常数，1.4388×10-2 W*K ；》斯忒藩—玻尔兹曼定律 式中 σ= 5.67×10-12 w/(cm2*K4)，是Stefan-Boltzmann 常数。

》维恩位移定律-峰值光谱辐射出度Mes λm 所对应的波长λm 与绝对温度T 的关系。

例：太阳可以看成黑体，地球上测出其峰值波长为λm=5100Å，则其表面温度和辐出度为多少？二、【1】、平面反射镜：结构简单、使用普遍，故很难精确地用于准直；（对于反射率的不同要求,目前采用镀膜的技术来解决。

薄膜光学）镀膜技术，利用化学方法或真空溅射方法在光学元件上涂敷透明电介质膜或金属膜的技术。

从物理上看，这种结构之所以使R 大增，是由于在各界面上的反射波相位交替变化180°，使得入射面上的各个反射波总是相干加强的。

反射棱镜：调整容易，失调角很小，等腰直角棱镜在准直中使用较多。

雷达反射器：又名角反射器，它是通过金属板材根椐不同用途做成的不同规格的雷达波反射器。

由于角反射器有极强的反射回波特性,所以被广泛应用于军事、船舶遇险救生等领域（1、隐真示假、欺骗迷惑敌人；2、海上遇险救生；3、航道船舶航行安全；）。

龙伯透镜反射器（一种能将入射电磁波聚焦并沿射线原轨迹反射回去的电介质球形装置，属无源干扰伪装器材。

）【2】、 F-P 标准具（干涉装置，分光的工具）为了获得尖锐的干涉条纹,两表面要严格平行,平面度达到(1/20—1/100)波长.F-P 标准具的光强透过率为: T=1/(1+Fsin2(υ/2))等倾干涉、激光器谐振腔。