光电检测课程设计

常熟理工学院课程设计（报告）

课程设计报告

课程 光电电路课程设计 题目 照明灯卡片开关

系 别 物理与电子工程学院 年 级 11级 专 业 光电信息工程 班 级 0503112 学 号 050311220 学生姓名 徐雨 指导教师 徐 竞 职 称 讲师 设计时间 2014.4.8—2014.4.13

I

常熟理工学院课程设计（报告）

目录

一、绪论 ....................................... III 二、题目要求与方案论证 ......................... III 2.1照明灯卡片开关 ........................... III 2.2题目要求 ................................. III 2.3方案论证 ..........................

常熟理工学院课程设计（报告）

课程设计报告

课程 光电电路课程设计 题目 照明灯卡片开关

系 别 物理与电子工程学院 年 级 11级 专 业 光电信息工程 班 级 0503112 学 号 050311220 学生姓名 徐雨 指导教师 徐 竞 职 称 讲师 设计时间 2014.4.8—2014.4.13

I

常熟理工学院课程设计（报告）

目录

一、绪论 ....................................... III 二、题目要求与方案论证 ......................... III 2.1照明灯卡片开关 ........................... III 2.2题目要求 ................................. III 2.3方案论证 ..........................

激光干涉法测量微位移的设计

电科1104班 刘海涛 学号:201011911422

位移的量值范围差异很大（在制造工业中nm-μm-mm 直至数十米；秒分度以下或几度至几十度），检测可以是接触式或非接触式，加之对检测准确度、分辨力、使用条件等要求不同，因此有多种多样的检测方法。

随着光学检测元件和精密制造工艺的提高以及电子元器件的发展，伴随计算机的更新换代和工业自动控制技术的不断进步，利用光电结合的方法是解决问题的有效途径，如光栅码盘、激光干涉法、三角法、光斑散射法，其测量精度高、反应速度快、易于实现数字化测量。在光学干涉测量法中，激光多普勒效应测量方法具有动态响应快、线性度好、测量范围大、精度高等许多独特的优点，得到了更加广泛的应用，有很好的发展前景。为了满足微位移测量的非接触、高精度等要求本文设计、制作了一种基于激光多普勒效应的测微位移系统，和传统的微位移测量仪器相比，其精度、误差、灵敏度及稳定度都有较大提高，并实现了对微位移的自动非接触测量。

干涉测量法是基于光波的干涉原理测位移的方法。激光的出现使干涉测量位移的应用范围更加广泛。其测量的基本原理是:由激光器发出的光经分光镜分为两束，一束射向干涉仪的固定参考臂，经参

一 填空题20分，每空1分

1波长在__________-的是红外辐射。通常分为_______、_______和远红外三部分

2辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满足公式_________________,式中Ie0是面元

??也称为朗伯体。?dS沿其法线方向的辐射强度。符合上式规律的辐射体称为 2__________,2??E?P?J3光辐射普遍形式的波动方程????E???2?中，方程右边两02?t?t?t项分别由________与________引起。

4 KDP晶体沿z轴加电场时，由________变成了双轴晶体，折射率椭球的主轴绕________轴旋转了45度角，此转角与外加电场的大小______，其折射率变化与电场成_______。

5 KDP晶体横向运用条件下，光波通过晶体后的相位差包括两项：其中一项与外加电场无关，是由晶体本身__________引起的；另一项为电光效应_________。

6考虑到声束的宽度，当光波传播方向上声束的宽度L满足条件___________,会产生多级衍射，否则从多级衍射过渡到单级衍射。

7要用激光作为信息的载体，就必须解决如何将信息加到激光上去的问题，这种将信息加载于激光的过程称为调制，光

卷号试学 准 标 院 学 子 电 与 理 物 名 姓 线 业 专 封 级 年 密

河南大学物理与电子学院200 -200 学年第 学期期末考试 光电检测技术题库试卷（一）参考答案 考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 卷面总分：100分 题 号 一 二 三 四 总成绩 合分人 得 分 题 号 一 二 三 总成绩 合分人 一. 单项选择题（每题只有一个正确选项，每小题21. 分 分,共40分） 任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（ A ）. A ．黑体分 B．灰体C．黑洞 D．绝对黑体 2．半导体中施主能级的位置位于（ A ）中. A. 禁带 B. 价带C. 导带 D. 满带

3．在给定λl～λ2波长范

卷号试学 准 标 院 学 子 电 与 理 物 名 姓 线 业 专 封 级 年 密

河南大学物理与电子学院200 -200 学年第 学期期末考试 光电检测技术题库试卷（一）参考答案 考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 卷面总分：100分 题 号 一 二 三 四 总成绩 合分人 得 分 题 号 一 二 三 总成绩 合分人 一. 单项选择题（每题只有一个正确选项，每小题21. 分 分,共40分） 任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（ A ）. A ．黑体分 B．灰体C．黑洞 D．绝对黑体 2．半导体中施主能级的位置位于（ A ）中. A. 禁带 B. 价带C. 导带 D. 满带

3．在给定λl～λ2波长范

光电检测技术 实验指导书

电气工程学院

目 录

实验一 半导体激光器工作域值及输出功率特性的测量?????????????2

实验二 半导体激光器输出光谱特性曲线的测量????????????????9

实验三 光电探测原理及特性测试（综合性）?????????????????13

实验四* CCD输出特性及二值化处理实验???????????????????22

实验五 PSD位移传感器特性实验??????????????????????28

实验六 反射式光纤位移传感器原理及定标实验????????????????32

实验七 光电报警系统设计（设计性）????????????????????38

1

实验一 半导体激光器工作域值及输出功率特性的测量

一、实验目的

测试半导体激光器工作域值，测量输出功率－电流（P-I）特性曲线和输出功率的稳定性，从而对半导体激光器工作特性有个基本了解。

二、实验内容

1、测试YSLD3125型半导体激光器工作域值。

2、测试YSLD3125型半导体激光器输出功率与电流（P-I）特性曲线。

3、测试YSLD3125型半导体激光器注入电流为30mA时输出功

光电检测技术雷玉堂 主编第2版

Chap 1绪 论

1. 光电检测技术(光电检测系统)，是指对被测光学量或由非光学被测量转换成的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。

2. 光电检测系统的组成：光学变换、光电变换、电路处理。

3. 光电检测系统的分类：a.按几何光学变换的光电检测方法（辐射式、反射式、遮挡式、透射式）；b. 按物理光学变换的光电检测方法（干涉式、衍射式）。

Chap 2光电检测技术基础

1. 光电技术最基本的理论是光的波粒二象性。即光是以电磁波方式传播的粒子。光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分，它包括的波长区域从几纳米到几毫米，即10-9～10-3m的范围。在这个范围内，只有0.38～0.78μm的光才能引起人眼的视觉感，故称这部分光为可见光，其中0.55μm的光为人眼最敏感。 2. 光辐射的度量（书p20-24）：辐（射）能和光能、辐（射）通量和光通量、辐(射)出(射)度和光出(射)度、辐(射)强度和发光强度、辐(射)亮度和亮度、辐（射）照度和光照度、辐(射)效率与发光效率。

3. 人眼的光谱光视效率V(λ)=dP555/dPλ：人眼对波长为555nm的光的视见函数为1，其它波长的视见函数值都小于1，不可见区的

光电检测技术 第 1 页 共 23 页

思考题及其答案 习题01 一、填空题

1、通常把对应于真空中波长在（0.38?m）到（0.78?m ）范围内的电磁辐射称为光辐射。

2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。

3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题

1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。

2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦 (1W=1J/s)，是单位时间内发射、 传播或接收的辐射能。

3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为 (瓦每球面度平方米) 。

4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／s

1

1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。

（1）

位“ ·

光电检测技术在工业生产领域中的

应用：在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定

（2）

光电检测技术在日常生活中的应用：

家用电器一一数码相机、数码摄像机：自动对焦一红外测距传感器自动感应灯：亮度检测一光敏电阻

空调、冰箱、电饭煲：温度检测一热敏电阻、热电偶遥控接收：红外检测一光敏二极管、光敏三极管可视对讲、可视电话：图像获取一面阵CCD

医疗卫生一一数字体温计：接触式一热敏电阻，非接触式一红外传感器办公商务一一扫描仪：文档扫描一线阵CCD

红外传输数据．红外检测一光敏二极管、光敏三极管

（3）

光电检测技术在军事上的应用：夜

视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标

光电检测技术应用实例简介点钞机

（1）

激光检测一激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，

会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。山于仿制困难，故用于辨伪很准确。

（2）

红外穿透检测一红外信号的检测红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚

固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞