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第一讲 背景简介 光学测试理论及技术 推荐参考书： 苏大图编：光学测试技术，北京理工大学出版社，2005年 杨国光主编：近代光学测试技术，浙江大学出版社，2004年 李旭等编：光电检测技术，科学出版社，2005年 范志刚编：光电测试技术(第2版)，电子工业出版社，2008年 浦昭邦主编：光电测试技术，机械工业出版社，2005年 组织 中国国家计量局(政府机构) 中国计量科学研究院(国家质检总局) 中国计量学院(庄松林院士) 中国计量测试学会(科协下属) 中国计量测试学会 网站：/0jljc/Xsjlxh.asp 27个专业委员会(光辐射计量专业委员会主任委员 、多相流测试专业委员会主任委员 ) 6个工作委员会 光学测试技术概念 光学测试技术：利用光学原理实现精密测量的技术。 近代光学测试技术：利用激光、计算机等光机电一体化实现精密测量的技术。 二套四个概念 计量(Metrology)：对物理量的标定，传递及控制，重点是确保精度。 测量(Measurement)：获取物理量的方法，重点是获取方法。 检验(Inspection)：产品质量的评估技术。 测试(MeasuringTesting)：测量与试验的总称，侧重于技术方法。 光学计量(对光学量的标定)：光强、亮度、照度、光谱、色度等标定。 光学测量(对光学参数的测量)：D(通光孔径)、f(焦距)、2W(视场)、MTF(像质)。 光学检测：对光学元件及光学系统进行质量评估。 光学测试：用光学方法进行精密测试。 光学测试技术及近代光学测试技术 70年代以前的光学测试： 光干涉技术 光散射技术 光度色度技术 光谱技术 光电技术 光成像技术 光偏振技术 薄膜测试技术 80年代后的近代光学测试： 激光数字干涉技术 光散斑技术 光全息技术 光扫描技术 光衍射技术 光纤传感技术 光诊断技术 光纳米技术 光学测试技术的特色 非接触性：形成光探头，快， 30万公里/秒，无重量 遥测，软表面(液面、高温表面) 特种测量(深孔、微控等) 高灵敏度：波长在亚微米数量级 高精度：超精度测量，精度为正负0.1微米 三维性：全部信息 实时性：光电响应ps(皮秒)－fs(飞秒)，快速响应，生产线控制，实时监测控制 精密光学测试技术的四大发展方向 静态 - 动态：在线控制(online)； 逐点 - 全场：三维形貌实时测量； 动态 - 智能：存储、识别、知识库、识知； 模块 - 芯片：技术集成在一个芯片上。 测试技术的一般组成 光学测试技术的一般组成 光学测试技术主要讲述的内容 光源 光电探测器 光学测试技术 光 源 分类： 波段：红外、可见光、紫外； 时间：连续光及脉冲光； 频率：单色光和复合光； 相干性：相干光源与非相干光源； 发光机制：光致发光、电致发光、场致发光、化学发光等。 光源参数： 辐射能、辐射通量、辐射强度辐射照度、辐射出射度、辐射亮度、光谱辐射量等等。 常用光源： 热辐射光源、气体放电光源、固体发光光源、激光器等 光电探测器 分类： 光子探测器：光电子发射探测器、光电导探测器、光伏探测器、光电磁探测器； 热探测器：测辐射温差热电偶、热电堆、电阻测辐射热器、热释电探测器。 性能参数： 响应率、单色灵敏度、响应时间、频率响应、信噪比、暗电流、线性度、噪声特性等 光学测试技术 光干涉技术； 光散射技术； 光谱技术； 光电技术； 薄膜测试技术； 光调制技术等。