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第二章 光电测量的光学基础第一节 光度学基本定律 又： 得： 所以， 第二章 光电测量的光学基础第一节 光度学基本定律 从而 当l R 时，得： 即：只有当两者距离足够远时，才能用平方反比定律而不产生明显的误差。有限距离时，其相对误差为： 一般测量中，待测表面到光源的距离远大于光源的线尺寸，距离平方定律完全可用。 第二章 光电测量的光学基础第三节 光辐射在空气中的传播 光电检测中通常以空气为信道，而大气构成成分的复杂性和不稳定性会影响光束的特性，对测量主要带来以下若干影响： 一、大气衰减 1．大气分子吸收 吸收分子 主要吸收谱线的中心波长/?m H2O 0.72 0.82 0.93 0.94 1.13 1.38 1.46 1.87 2.66 3.15 6.26 11.7 12.6 13.5 14.3 CO2 1.4 1.6 2.05 4.3 5.2 10.4 第二章 光电测量的光学基础第三节 光辐射在空气中的传播 2．大气分子散射 由于大气分子尺寸远小于可见光和红外光光波波长，所以在这一条件下的散射满足瑞利散射条件。根据瑞利散射经验公式，瑞利散射系数σm为 (2-14) 式中， N为单位体积中的分子数；A为分子散射截面积；λ为光波波长。 可见波长越长散射越弱，故可见光散射比红外光强烈。 第二章 光电测量的光学基础第三节 光辐射在空气中的传播 二、空气湍流效应 湍流是一种无规则的漩涡流动，质点运动轨迹十分复杂，空间每一点运动速度呈随机变化。 湍流状态将使光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，出现在光束截面内的光强闪烁、光束弯曲和漂移、光束弥散畸变以及相干性退化等现象，这些统称为大气湍流效应。 光束闪烁——将使光信号受到随机寄生调制，使信噪比降低，这将使激光雷达的探测率降低，漏检率增加，使模拟调制的激光通信噪声增大，使数字激光通信误码率增加。 光束抖动——将使激光偏离接收孔径，降低信号强度。而光束相干性退化将使激光外差探测效率降低，甚至产生计数误差。 第二章 光电测量的光学基础第三节 光辐射在空气中的传播 在精密光电测量中，为保证测量的稳定性，应尽量避免空气湍流的产生，如门的开启、人员走动、电风扇、空调机等造成空气流动等都应尽量减小。必要时光束可在波导管、光纤中传输。 《光电检测技术》教学大纲摘要 学分：2.5 学时：40 一、课程的性质、目的与任务： 本课程主要任务是系统学习光电检测技术原理、方法及应用。要求全面地掌握光电检测的基本原理、基本知识和基本方法，了解光电科技发展新动向，为今后从事相关科研和工程开发打下必要的技术基础。 二、课程的基本要求： 1．了解光电检测系统的组成及光电技术的概况，熟悉理解光电检测相关参数、参量的内涵； 2．掌握常用光电器件的特性，并学会选择光电检测用光源、探测器等； 3．了解现代光电检测技术发展的新方向、新动态和新特点； 4．熟悉光电检测中的各种常用电路的组成和工作原理。 第一章 光电测试技术概论第一节 信息技术与光电测试技术 信息技术:电子信息技术+光学信息技术+光电信息技术 光电信息技术——电子学+光学 光←→电子 光的快速+电子信息处理的方便、快速 光频段的微电子技术 实现信息的获取、加工、传输、控制、处理、存储与显示 光电测试技术——光电信息技术的主要技术之一 主要包括：光电变换技术 光信息获取与光信息测量技术 测量信息的光电处理技术等。