军用光电系统及其应用

军用光电系统发展综述

来源：互联网 责编：大嘴 作者：刘中杰 时间：2005-08-04 【大 中 小】

1 引言

作为现代科技发展的标志性领域，光电技术正全面渗透到人类社会的各个方面，影响甚至部分改变着人们的生活环境与生活模式。借助计算机技术、信息技术、材料科学技术、先进制造技术、无线电技术等的推动与支持，以光电技术为核心形成了新的能力，扩展了人类了解自然、改善生存环境和提高主宰能力的空间，尤其在探测、感知、显示、通讯、存储、加工等方面显示了极强的发展潜力和扩展力。

军事应用历来是推动技术发展的重要原动力，光电技术也不例外。相关技术的发展及军事需求的推动和牵引,加速了全球范围内军用光电系统的发展。光电系统对武器系统、作战指挥及战场管理系统的“赋能”和“倍增”作用，已在世界范围内得到越来越广泛的认同。

在军事装备体系形成和军事实力竞争中，世界各国都高度重视光电技术这一范畴，不断利用和挖掘其“分辨率高、图像信息丰富、信息容量大”的优势。光电装备与系统已在预警与遥感、侦察与监视、火控与瞄准、精确制导、导航与引导、靶场测量、光通信，以及光电对抗等领域初具规模，并形成系列化，有效地支撑着现代高技术战争中“全球作战”、“信息主宰”、“精确打击”

军用光电系统发展综述

来源：互联网 责编：大嘴 作者：刘中杰 时间：2005-08-04 【大 中 小】

1 引言

作为现代科技发展的标志性领域，光电技术正全面渗透到人类社会的各个方面，影响甚至部分改变着人们的生活环境与生活模式。借助计算机技术、信息技术、材料科学技术、先进制造技术、无线电技术等的推动与支持，以光电技术为核心形成了新的能力，扩展了人类了解自然、改善生存环境和提高主宰能力的空间，尤其在探测、感知、显示、通讯、存储、加工等方面显示了极强的发展潜力和扩展力。

军事应用历来是推动技术发展的重要原动力，光电技术也不例外。相关技术的发展及军事需求的推动和牵引,加速了全球范围内军用光电系统的发展。光电系统对武器系统、作战指挥及战场管理系统的“赋能”和“倍增”作用，已在世界范围内得到越来越广泛的认同。

在军事装备体系形成和军事实力竞争中，世界各国都高度重视光电技术这一范畴，不断利用和挖掘其“分辨率高、图像信息丰富、信息容量大”的优势。光电装备与系统已在预警与遥感、侦察与监视、火控与瞄准、精确制导、导航与引导、靶场测量、光通信，以及光电对抗等领域初具规模，并形成系列化，有效地支撑着现代高技术战争中“全球作战”、“信息主宰”、“精确打击”

G319线彭水下塘互通至县城改建工程

K0+000～K7+778.2

地下军用光缆保护施工

方案

重庆洪源建筑集团有限公司

G319线彭水下塘互通至县城改建工程项目经理部

二○一三年四月二十日

光缆保护方案

本工程为G319线彭水下塘互通至县城改建工程，K0+000-K7+778沿线全是军用光缆。沿线光缆与设计线路基本平行而立。对我队的施工进度造成了很不大的影响。根据设计图纸及现场实际情况，我项目部本着安全第一的原则，在施工中采取以下措施，以切实有效的保证地下光缆的安全。 一、沿线军用光缆考察情况

更具现场实地考察，沿线军用光缆大部分位于原线路水沟里，大部分在边坡开挖前采取保护即可，部分地段需要移除， K5+521、K5+700、ZK7+410处检查井需要移除新建。K7+358~K7+530段军用光缆绕行于设计左线ZK7+362~ZK7+520处，设计左线ZK7+362（衫树岭隧道出口）垂直交叉而过。 二、施工准备

1、首先禁止施工机械一切活动，清除地面杂草等障碍物，找出军用光缆标石，请部队人员找出军用光缆的走向，项目部施工员、技术员配合部队人员记录勘测数据并用军用光缆专用旗帜标注出光缆的准确位置。

2、在管线探明后，通知建设单位和光缆相关单位

应用光电期末试题

1，

从光学的发展过程出发谈谈你对光的认识。（15分）

人类对光的认识经历了漫长的发展过程。从公元前5世纪起，就有记载表明人

对光的特性的探索，例如光的反射、折射特性等。近代以来，光学逐渐作为一门学科被系统化的建立起来，并随着人们不断的探索和相关科学技术的推动蓬勃发展。

17世纪，英国科学家牛顿提出了光的微粒说，认为光是发光体所射出的微小粒

子，所以是沿直线传播的，微粒说虽然解释了光沿直线传播以及反射、折射等现象，但却不能解释如干涉、衍射和偏振等较为复杂的光现象。而与之抗衡的光的波动说，随着科学家不断的研究和探索，逐步取得突破性的进展，并最终在微粒说和波动说的争斗中取胜。波动说起先认为光是一种类似声波、水波的机械波，解释了光的反射、折射现象。托马斯·杨通过著名的“杨氏双缝干涉实验”阐释了光的干涉现象，菲涅尔以波动说为基础解释了衍射现象，进一步巩固了波动说的地位。

19世纪，麦克斯韦进一步提出光是一种电磁波而非机械波的构想，最终被赫兹

用实验证明，光的波动说理论得以完善并被广泛接受。

随着科学认知的深入，人们发现光的波动说不能很好的解释黑体辐射能谱与康

普顿效应等现象。普朗克于1900年提出了能量子假说，认为各种频率的电磁波只能以一定

实验三十八 光电效应法测普朗克常数

Experiment 38 Determining the Planck’s constant using photoelectric effect 量子力学是近代物理的基础之一，而光电效应对认识光的本质及早期量子理论的发展，具有里程碑似的意义。随着科学技术的发展，光电效应己广泛应用于工农业生产、国防和许多科技领域。利用光电效应制成的光电器件，如光电管、光电池、光电倍增管等已成为生产和科研中不可缺少的器件。普朗克常数是自然科学中一个很重要的常数，它可以用光电效应法简单而又准确地求出。

1905年爱因斯坦大胆地把1900年普朗克在进行黑体辐射研究过程中提出的辐射能量不连续（量子化）的观点应用于光辐射，提出“光量子”概念，成功地解释了光电效应现象。对于爱因斯坦的假设，许多学者都企图通过自己的工作来验证爱因斯坦方程的正确性。然而卓有成效的工作应该属于芝加哥大学莱尔逊实验室的密立根，他经过十年左右的时间，对光电效应开展全面的实验研究，对爱因斯坦方程做出了成功的验证，并精确测出了普朗克常数h=6.62619?10?34Js，推动了量子理论的发展，树立了一个实验验证科学理论的良好典范。爱因斯坦和密立根都因光电效应等

《应用光伏学》

实践报告

题 目 应用光伏学 专 业 光伏材料及应用 学生姓名 李生怀 准考证号 036811300243 指导教师 林丽君

2012 年 04 月

一、实验名称:PN结物理特性综合实验 二、实验目的：

1. 在室温时，测量PN结电流与电压关系，证明此关系符合波耳兹曼分布规律

2. 在不同温度条件下，测量玻尔兹曼常数

3. 学习用运算放大器组成电流-电压变换器测量弱电流

4. 测量PN结电压与温度关系，求出该PN结温度传感器的灵敏度 5. 计算在0K温度时，半导体硅材料的近似禁带宽度

三、实验原理：

1、Ic?Ube关系测定，并进行曲线拟合计算玻尔兹曼常数（Ube?U1）

1）在室温情况下，测量三极管发射极与基极之间电压U1和相应电压U2。U1的值约从0.30V至0.50V范围，每隔0.01V测一相应电压U2的数据，至U2达到饱和(U2变化较

§3 常用光电探测器简介

一、光敏电阻

光电导效应原理（半导体材料的体效应）——光电导探测器 ——光照下改变自身的电阻率（光照愈强,器件自身的电阻愈小） ——光敏电阻（光导管）

本征型光敏电阻 —— 一般在室温下工作

适用于可见光和近红外辐射探测

非本征型光敏电阻—— 通常在低温条件下工作

常用于中、远红外辐射探测

1. 光敏电阻的结构和偏置电路

以CdS光敏电阻为例

2. 工作特性 （1）光敏响应特性

1

2）光照特性和伏安特性

光照特性曲线

线性伏安特性

3）时间响应特性

2

（（光敏电阻的响应时间常数是由电流上升时间tr和衰减时间tf表示的。 光敏电阻的响应时间与入射光的照度，所加电压、负载电阻及照度变化前电阻所经历的时间（称为前历时间）等因素有关。 （4）稳定特性

光敏电阻的阻值随温度变化而变化的变化率,在弱光照和强光照时都较大,而中等光照时,则较小。

例：CdS光敏电阻的温度系数在10lx照度时约为0；照度高于10lx时，温度系数为正；小于10lx时，温度系数反而为负；照度偏离10lx愈多，温度系数也愈大。

另外，当环境温度在0～+60℃的范围内时，光敏电阻的响应速度几乎不变；而在低温环境下，光敏电阻的响应速度变慢。例如，-3

近轴光学系统

例1.一厚度为200mm的平行平板玻璃（n=1.5）下面放着一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径为多少？

例2.用费马定理证明光的折射定律和反射定律。

应用光学例题

1

例3.如图有两个平面反射镜，M1、M2夹角为α，今在两反射镜之间有一光线以50°角入射，入射到M1的反射镜上，经M1、M2四次反射后，起反射光线与M1平行，求其夹角α。

例4.设计一个在空气中和某种玻璃之间的单个折射表面构成的光学系统，希望物在空气中离表面15.0cm。实像在玻璃中，离表面45.0cm，放大率为2.0。那么玻璃的折射率应为多少？表面的曲率半径为多少？

例5.直径为100mm的球形玻璃缸，将半面镀银，内有一条鱼在镀银面前25mm处。问缸外的观察者看到几条鱼？位置在何处？相对大小事多少？（水的折射率为4/3)

应用光学例题

2

例6.在一张报纸上放一个平凹透镜，通过镜面看报纸。当平面朝着眼睛时，报纸的虚像在平面下13.3mm处。当凸面朝

应用光学实验

1

实验九 光学玻璃或液体的折射率和

色散测量（临界角法）

一、实验目的

1．掌握用阿贝折光仪测量光学玻璃或液体的折射率和色散的原理和方法。 2．熟悉阿贝折光仪的结构和使用方法。

二、实验原理

所谓临界角法是将被测试样与已知折射率的折射棱镜紧贴在一起（在试样与折射棱镜之间必须加折射液），通过角定与临界光线相对应的出射光线的方向来求得试样折射率的方法。

如图9-1所示，标准棱镜的折射率为nL，被测试样的折射率为n，以掠射方工进入试样的光线，折射后以全反射临界角I0进入标准棱镜，并以?0角出射。显然，为使临界光线折入标准棱镜中，必须满足nL?nO。

由于光线PR与临界光线对应，因此出

图9-1 临界角法测量玻璃 折射率的光学原理图

1-被测样品 2-折射棱镜

射光线只能分布在光线PR的同侧（或者左侧，或者右侧），而PR就是出射光的边界。在用来接收出射光的望远镜视场中，它形成明暗两部分的分界线，瞄准这一分界线，就确定了光线PR的方向，就起到了标定?0的作用。

可以导出

2n?sinAnL?sin2?0?cosAsin?0 (9-1)

式中 n，nL——分别为试样和标准棱镜在测试条

近轴光学系统

例1.一厚度为200mm的平行平板玻璃（n=1.5）下面放着一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径为多少？

例2.用费马定理证明光的折射定律和反射定律。

应用光学例题

1

例3.如图有两个平面反射镜，M1、M2夹角为α，今在两反射镜之间有一光线以50°角入射，入射到M1的反射镜上，经M1、M2四次反射后，起反射光线与M1平行，求其夹角α。

例4.设计一个在空气中和某种玻璃之间的单个折射表面构成的光学系统，希望物在空气中离表面15.0cm。实像在玻璃中，离表面45.0cm，放大率为2.0。那么玻璃的折射率应为多少？表面的曲率半径为多少？

例5.直径为100mm的球形玻璃缸，将半面镀银，内有一条鱼在镀银面前25mm处。问缸外的观察者看到几条鱼？位置在何处？相对大小事多少？（水的折射率为4/3)

应用光学例题

2

例6.在一张报纸上放一个平凹透镜，通过镜面看报纸。当平面朝着眼睛时，报纸的虚像在平面下13.3mm处。当凸面朝