光电技术与光纤基础(复习二2013).ppt

光电技术与光纤基础总复习（二）内容第一章：光电检测应用中的基础知识第二章：光电检测中的常用光源第三章：结型光电器件第四章：光电导器件第五章：真空光电器件第六章：真空成像器件第七章：固体成像器件第八章：红外辐射与红外探测器第九章：光导纤维与光纤传感器第十章：太赫兹的产生与检测第四章光电导器件工作原理主要特性参数偏置电路和噪声特点与应用工作原理基于内光电效应（光电导效应）暗电流、亮电流、光电流及三者的关系主要特性参数光电灵敏度(计算)量子效率偏置电路(结合应用)E3禁区特点和应用光敏电阻的应用第五章：真空光电器件光电阴极光电管与光电倍增管光电倍增管的主要特性参数光电倍增管的供电和信号输出电路微通道板光电倍增管光电倍增管的应用光电阴极工作原理——外光电效应主要参数灵敏度量子效率光谱响应曲线分类：反射与透射常用光电阴极材料负电子亲合势及其特点光电管与光电倍增管光电管玻壳、光电阴极和阳极组成，真空型和充气型光电倍增管基于外光电效应和二次电子发射效应结构上与光电管的区别：电子光学系统和倍增级光电倍增管工作原理典型参数光电倍增管入射窗口端窗、侧窗电子光学系统作用：汇聚、同步电子倍增极阳极光电倍增管的主要参数灵敏度光谱响应，阴极、阳极灵敏度放大倍数伏安特性光电倍增管的供电和信号输出电路微通道板光电倍增管结构原理应用光电倍增管的应用微弱光探测（图5-26）第六章：真空成像器件光电成像器件真空成像器件固体成像器件像管变像管像增强管摄像管光电发射型像管（摄像管）光电导型像管（视像管）无存储直视不可见光可见光弱光强光有存储非直视电荷耦合器件CCD自扫描光电二极管列阵SSPD第六章：真空成像器件像管常见像管摄像管光导靶和存储靶摄像管的特性参数摄像管的发展方向像管包括变像管和像增强管结构和工作原理常见像管常见变像管红外、紫外常见像增强器级联式、微通道板、X射线能举例！摄像管与变像管的区别（作用）分类光电发射型摄像管、光电导型摄像管两者的不同之处:前者有移像区,后者无光电阴极电子光学系统移像区两者相同之处:扫描区电子枪灯丝,热阴极,控制栅极,各加速电极,聚焦线圈,偏转线圈,校正线圈光导靶和存储靶视像管靶硅靶(结构)，工作原理存储靶二次电子传导靶三个过程：（1）无光照扫描充电(归零)（2）有光照无扫描光→电（3）电子束再次扫描,输出(归零)三个过程：（1）无光照扫描零电位（2）有光照无扫描电位升高（3）电子束再次扫描输出摄像管的特性参数（了解）1、灵敏度2、光电转换特性第七章：固体成像器件电荷耦合器件电荷耦合器件的分类CCD摄像机分类CCD的性能参数自扫描光电二极管列阵发展现状和应用CCD：（ChargeCoupledDevice）电荷耦合器件固体成像器件SSPD：（SelfScannedPhotodiodArray)自扫描光电二极管列阵电荷耦合器件结构耦合原理与电极结构CCD的组成与工作原理输入、转移、输出2）电荷的耦合电荷耦合器件的分类线阵CCD单边、双边面阵CCD帧转移、行间转移CCD摄像机分类能举例CCD的性能参数转移效率和转移损失率（能计算）自扫描光电二极管列阵结构形式和工作原理（图7-14～16）连续（N+1根引线）电荷存储（三个过程：准备、曝光、再充电）线阵、面阵工作原理7-4①准备过程：场效应管导通，电容器被充电②曝光过程：场效应管截止，同时有光入射到光敏二极管上，产生电子空穴对，光电流流过电容器，对电容器放电，放电电量正比于入射的光强度③再充电过程，场效应管再次导通，电容器再次被充电，流过负载电阻的电流在负载上产生电压降，即输出电压，输出电压的大小正比于电容放电的多少，即正比于入射的光通量的大小。第九章：光导纤维与光纤传感器光导纤维基础知识光导纤维的应用光纤传感器的分类及构成功能型光纤传感器非功能型光纤传感器光导纤维基础知识光纤的结构光纤的种类光纤的传光模式光纤的传光原理能在光纤中发生全反射的入射光的入射角不能大于θC：数值孔径越大，光纤集光能力越强数值孔径NA最大张角例：石英光纤的NA=0.2~0.4张角为：11.5°~23.6°光导纤维基础知识传输损耗色散类型集光本领光纤耦合的三个类型光导纤维的应用能举例光纤传感器的分类及构成分类功能型：不仅起传光作用而且又是敏感元件非功能型：只作为传输回路基本构成光源光电元件优点：几何适应性强；灵敏度高功能型光纤传感器相位调制型原理压力温度传感器光强调制型非功能型光纤传感器（举例）传输光强调制型反射光强调制型频率调制型光纤液位传感器(了解原理)