2.1 光源的特性参数
电光源与灯具
荧光灯 65～78
镝灯
80
高压汞灯
40～60
卤化锡灯
50～60
氙 灯 22～50 高压钠灯
130
色表与色温的相应关系
色温 色表
色温
色表
2000K 橙色
4000 K
白中偏黄
2500K 浅橙色 4500～7500K 白色
3000K 橙白色 6000～6500 日光色
K
常用电光源的显色指数
电光源
白炽灯
白炽灯特点
结构简单，成本低。 有高度集光性，便于光的再分配。 可频繁操作，对寿命无影响，使用方便。 显色性好（99－100〕 无闪烁 寿命短（1000h〕 光效低（10～20lm/w ） 受电压影响大
2、卤钨灯
图 2.2 卤钨灯外形 a)两端引出 b)单端引出
卤钨灯特点
寿命提高（1500～2000h〕 光效提高（20～30lm/w) 体积小 显色性好 色温较高 不适于易燃易爆及多尘的场所 水平安装 耐震差
灯丝和电极、红外线和紫外线辐射小、污染小
（3）LED灯（二极管灯） LED的定义: LED是 Light Emitting Diode（发光二极管）
的缩写。广泛见于日常生活中，如家用电器的指示灯，汽 车后防雾灯等。目前在家庭装饰中也有应用。LED的最显 著特点是使用寿命长，光电转换效能高。
工作原理：PN结加正向电压时，电子和空穴在PN结处复合 而发光
相应显色指数的光源
2.3 照明器
一、组成：光源+灯具 二、灯具的作用：
对光源发出的光通量进行再次分配 防眩光，减少和防止光源的污染 对光源的机械保护
装饰、美化环境
三、照明器的特性
照明器的光学特性有： 配光曲线 保护角 效率
LED知识大全之LED参数特性详解篇
LED知识大全之LED参数特性详解篇LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。
它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
本文将为你详细介绍。
1、LED电学特性1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。
LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。
图1 LED I-V特性曲线如图1：（1）正向死区：（图oa 或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP 为1.2V，GaP 为1.8V，GaN 为2.5V。
（2）正向工作区：电流IF 与外加电压呈指数关系：IF = IS (e qVF/KT –1)IS为反向饱和电流。
V＞0 时，V＞VF 的正向工作区IF 随VF 指数上升：IF = IS e qVF/KT（3）反向死区：V＜0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP 为0V，GaN 为10uA。
（4）反向击穿区V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR 为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使V＜- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。
由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。
1.2 C-V特性鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。
C-V 特性呈二次函数关系（如图2）。
由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。
《 光电检测技术 》教学大纲
《光电检测技术》教学大纲课程代码：课程中文名：光电检测技术课程英文名：课程类别：专业技术科适用专业：光伏材料应用、光伏发电应用、电子技术等专业课程学时： 48学时课程学分： 3学分一、课程的专业性质、地位和作用（目的）1、性质：必修2、地位：光电检测技术是光学与电子学技术相结合而产生的一门新型检测技术，它是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示。
光电检测技术是现代检测技术最重要的手段和方法之一。
3、作用：通过本课程的教学，使学生了解和掌握各种光电器件的结构、工作原理、工作过程、工作特性及其基本的应用，培养学生通过了解器件的性能特点来搭建检测系统的能力，培养学生学习的能力和综合运用知识的能力，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的分析处理实际问题的能力，为以后的工作和学习打下基础。
二、教学内容、学时分配和教学的基本要求第一章光电检测应用中的基础知识6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0 学时1.1 辐射度学和光度学基本概念1.2 半导体基础知识1.3 基本概念1.4 光电探测器的噪声和特性参数重点:辐射度学和光度学基本概念难点:光电探测器的噪声和特性参数教学要求:本章介绍了光电检测应用中的基础知识，要求学生对基本概念有理解，进而掌握光电探测器的噪声及特性参数第二章光电检测中的常用光源3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时2.1 光源的特性参数2.2 热辐射源2.3 气体放电光源2.4 固体发光光源2.5 激光器重点：光源的特性参数难点：气体、固体发光光源和激光器的工作原理教学要求:本章要求学生掌握各种固体发光的工作原理及其应用第三章结型光电器件 6 学时，理论教学6 学时，实践或其他教学0学时3.1 结型光电器件工作原理3.2 硅光电池3.3 硅光电二极管和硅光电三极管3.4 结型光电器件的放大电路3.5 特殊结型光电二极管3.6 结型光电器件的应用举例——光电耦合器件重点：结型光电器件的工作原理；硅光电池的工作原理及特性；硅光电二极管和硅光电三极管的性能比较难点：结型光电器件的放大电路及应用举例——光电耦合器件教学要求：要求学生掌握硅光电池的工作原理；硅光电二极管和硅光电三极管的性能比较及结型光电器件的放大电路及应用——光电耦合器件第四章光电导器件6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时4.1光敏电阻的工作原理4.2 光敏电阻的主要性能参数4.3 光敏电阻的偏置电路和噪声4.4 光敏电阻的特点和应用重点：光敏电阻的工作原理和特性参数难点：光敏电阻的应用教学要求：要求学生掌握光敏电阻的工作原理及性能参数及光敏电阻的应用第五章真空光电器件3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时5.1 光电阴极5.2 光电管与光电倍增管5.3 光电倍增管的主要特性参数5.4 光电倍增管的供电和信号输出电路5.5 微通道板光电倍增管5.6 光电倍增管的应用重点：光电管与光电倍增管的工作原理、特性参数难点：光电倍增管的供电和信号输出电路及应用教学要求：要求学生掌握光电管与光电倍增管的工作原理、特性参数及实际应用第六章真空成像器件3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时6.1像管6.2常见像管6.3摄像管6.4光导靶和存储靶6.5摄像管的特性参数6.6摄像管的发展方向重点：像管与摄像管的工作原理难点：光导靶和存储靶的原理及摄像管的特性参数教学要求：要求学生掌握像管与摄像管的工作原理及特性参数第七章固体成像器6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时7.1 电荷耦合器件7.2 电荷耦合器件的分类7.3 CCD摄像机分类7.4 CCD的特性参数7.5 自扫描光电二极管阵列7.6 固体摄像器件的发展现状和应用重点：电荷耦合器件的工作原理；CCD的特性参数难点：自扫描光电二极管阵列教学要求：要求学生掌握CCD固体成像器件的工作原理第八章红外辐射与红外探测器6学时其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时8.1 红外辐射的基础知识8.2 红外探测器8.3 红外探测器的性能参数及使用中应注意的事项8.4 红外测温8.5 红外成像8.6 红外无损检测8.7 红外探测技术在军事上的应用重点：红外探测器的工作原理、性能参数及使用中应注意的事项难点：红外探测器的具体应用教学要求：要求学生掌握红外辐射的基础知识，并掌握红外探测器的各种具体应用第九章光导纤维与光纤传感器6学时其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0学时9.1 光导纤维基础知识9.2 光导纤维的应用9.3 光纤传感器的分类及构成9.4 功能型光纤传感器9.5 非功能型光纤传感器重点：光导纤维的基础知识及功能型光纤传感器的工作原理难点：非功能型光纤传感器的工作原理教学要求：要求学生掌握光导纤维的基础知识，并掌握光纤传感器的工作原理第十章太赫兹波的产生与检测3学时其中理论教学 3 学时，实践或其他教学0学时10.1 概述10.2 THz辐射光谱学10.3 THz辐射成像重点：THz辐射成像的原理难点：THz辐射成像的原理教学要求：要求学生掌握THz辐射成像的原理三、各章节教学课时分配表本课程各部分教学内容计划学时数分配如下：四、课程的考核办法和成绩评定：1、考试 2.笔试（闭卷）3.平时成绩比重：平时成绩（包括考勤、作业、答疑、课堂练习、课外实验、等）占30%4.期末成绩比重:卷面考试占70%。
光电检测常用光源及其参数
光电检测技术调研报告光电检测常用光源及其参数班级：光电工程142学号：2014032082**：***2017年3月24日目录摘要 (1)正文 (1)光源的分类 (1)光源的特性参数 (1)辐射效率 (1)发光效率 (1)光谱功率 (1)空间光强分布 (2)光源的颜色 (2)光源的色温 (3)光电检测常用光源 (3)热辐射源 (3)气体放电光源 (3)固体发光光源 (3)激光器 (4)总结 (4)摘要由于生产技术的发展和对产品质量的保证，对产品进行检测就成了一个重要的环节，光电检测则是其中比较常见的手段之一。
在光电检测中，光源的选择当然是关键的一个环节。
选取光源，则必须了解和熟悉其参数，才能选出好的、适合的光源。
可以说，光源的选择是光电检测中至关重要的一环。
正文光源的分类光源是能产生光辐射的辐射源。
天然光源是自然界中存在的，恒星（太阳）等；人造光源是人为将各种形式的能量（热能、电能、化学能）转化成光辐射的器件，其中利用电能产生光辐射的器件称为电光源。
在光电检测系统中，电光源是最常用的光源。
按照光波在时间、空间上的相位特征可分为相干光源和非相干光源；按照发光机理可以分为热辐射光源、气体发光光源、固体发光光源和激光器光源。
光源的特性参数辐射效率在给定λ1~λ2波长范围内，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之比。
发光效率某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比。
光谱功率分布四种情况在选择光源时，它的光谱功率分布应由测量对象的要求来决定。
在目视光学系统中，一般采用可见光谱辐射比较丰富的光源。
对于彩色摄像用光源，应采用类似于日光色的光源，如卤钨灯、氙灯等。
在紫外分光光度计中，通常使用氘灯、汞氙灯等紫外辐射较强的光源。
空间光强分布常用发光强度矢量和发光强度曲线来描述光源的这种空间光强分布特性。
在空间某一截面上，自原点向各径向取矢量，矢量的长度与该方向的发光强度成正比，称其为发光强度矢量；将各矢量的端点连起来，就得到光源在该截面上的发光强度分布曲线，也称配光曲线。
第1章 光源
汞灯光谱能量分布图
(3) 氙灯
氙灯是由充有惰性气体---氙的石英泡壳内两
个钨电极之间的高温电弧放电而发出强光的 光源。 高压氙灯的辐射光谱是连续的，与日光的光 谱能量分布相接近(色温为6000K左右，显色 指数90以上，因此有“小太阳”之称。分为 长弧氙灯,短弧氙灯,脉冲氙灯. 由于脉冲氙灯的高亮度和瞬时功率大,常用作 摄影光源,激光器的泵浦源,等.
பைடு நூலகம்
A1和A2的物理意义如 图所示： 它们分别表示WλSλ 和Wλ两曲线与横轴所 围城的面积，即匹配 参数 是光源与探测 器配合工作时产生的 光电信号与光源总通 量的比值。 实际选择时，应兼 顾二者的特性，使匹 配系数尽可能大些。
Wλ Sλ
Sλ A2
Wλ
WλSλ A1 λ
光谱匹配关系图
2)对光源发光强度，稳定性 及其它的要求
(1)对光源发光强度的要求 光源强度过低，系统获得的信号过小，以 致无法正常检测。光源强度过高，又会导致系 统工作的非线性。有时可能损坏系统，待测物 或光电探测器等，同时也导致不必要的能源消 耗。因此系统设计时，必须对探测器所需获得 的最大，最小光通量进行正常估计，按估计选 择光源。
(2)对光源稳定性的要求 包括对光源波长稳定性及功率稳定性的要 求，可采用的方法有：温控或功率控制电路。 (3)对光源其它方面的要求 如：灯丝的结构和形状，发光面积的大小 和构成，灯泡玻壳的形状和均匀性，光源发光 率及空间分布等
(2)典型的光谱功率分布情况：
3）光强空间分布
对于各向异性光源，其
发光强度在空间各方向 上是不同的。 若在空间某一截面上自 原点向各径向取矢量， 矢量的长度与该方向的 发光强度成正比。 连接各矢量的端点，即 得光源在该截面上的发 光强度曲线，即配光曲 线。
光电检测中常用光源简介
在给定λ1～λ2波长范围内，某一辐射源发出的 辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之比，称 为该辐射源在给定光谱范围内的辐射效率
光源的光通量与 产生光Байду номын сангаас量所需的 电功率之比，是光
源的发光效率
e
e P
2 1
e()d
P
光电检测中的常v用光 P源v简介Km3788 00eP ()V()d
黑体模拟器 的结构：
目前的黑体模拟器最高工作温度为3000K，而实 际应用的大多是在20光0电0检K测中以的常下用光。源简介
3.白炽灯 白炽灯是光电测量中最常用的光源之一。白炽
灯发射的是连续光谱，在可见光谱段中部和黑体辐 射曲线相差约0.5％，在整个光谱段内和黑体辐射曲 线平均相差2％。
发光特性稳定,寿命长,使用和量值复现方便,因 而也可用作各种辐射度量和光度量的标准光源。
选择光源: 应综合考虑光源的强度、稳定性和 光谱特性等性能。 光电检测中的常用光源简介
§2.2 热辐射源
MeB(T)T4
根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律知，物体只要其温度 大于绝对零度，就会向外界辐射能量，其辐射特性 与温度的四次方有关。
物体由于温度较高而向周围温度较低环境发射 能量的形式称为热辐射，这种物体称为热辐射源
选择光源：光谱功率分布应由测量对象的要求 来决定。
对目视光学系统:一般采用可见区光谱辐射比较 丰富的光源。
对彩色摄影:采用类似于日光色的光源，如卤钨 灯、氙灯等。
在紫外分光光度计中，通常使用氘灯、汞氙灯 等紫外辐射较强的光光电源检测。中的常用光源简介
2.1.3 空间光强分布
在空间某一截面上，自原点向各径向取矢量， 矢量的长度与该方向的发光强度成正比，称其为发 光强度矢量。
UV基础知识
什么是UV ? 什么是UV Curing Process ?A : UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称. 工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围. 用UV 来照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我们称之为"UV Curing Process" .Q : 什么是UV A , UVB , UVC 和UVV ?A : 在工业用的UV 波长200 - 450 nm 范围之间, 我们把它分成四个区域:UV A : 320 - 390 nmUVB : 280 - 320 nmUVC : 280 nm 以下UVV : 390 nm 以上Q : 什么是Curing ?A : Curing 我们把它翻译成"硬化"(或"固化") . 在UV Curing Process 中, 液态的"UV 照射可硬化的材料" , 经过UV 的照射, 瞬间变成固态的加工过程, 我们称它"Curing" . 硬化"Curing" 与传统的干燥"Drying" 加工过程相似但不相同, 其差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发, 而硬化的加工过程则无溶剂的挥发.Q : 为何要用UV Curing Process (UV 硬化制程) ?A : 1. 可以减少能源浪费.2. 不会有溶剂的挥发, 而造成空气的污染.3. 制程时间缩短, 提高生产效率.4. 所需的设备空间小, 可降低厂房的投资成本.5. 因制程缩短, 品质容易控制, 故产品的良率可以大幅提高.Q : UV 硬化制程如何使用?A : 基本上, UV 硬化制程我们可以把它看成是产品加工的一种工具, 这工具包括"UV 照射可硬化的材料"和"UV 光源"及涂抹设备. 针对各种不同的需求, 使用者要先选定"UV 照射可硬化的材料" , 再依材料的特性来设计涂抹设备与适当的UV 光源.Q : 什么是"UV 照射可硬化的材料" ?A : UV 照射可硬化的材料可以是一种涂料, 上光漆, 油墨或是黏着剂. 其中成分主要的有:1. 单体.2. 预聚合体.3. 光起始剂.4. 添加剂.5. 颜料或染料(油墨) .Q : "UV 照射可硬化材料" 的硬化原理为何?A : UV 照射可硬化材料中的光起始剂吸收紫外线光谱(波长200-400nm)中的某些特殊波长的光而产生断键情形, 这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁架桥反应,瞬间将此材料从液态变成固态.Q : 如何选择"UV 照射可硬化材料" ?A : 此问题应该由业者自己回答, 因为只有业者自己才知道他要做什么, 有清楚的目标后,才能找适当的材料供货商讨论以选择合适的UV 照射可硬化材料.Q : 何谓适当的UV 材料供货商?A : UV 硬化制程的应用非常广泛, 不同的产品在其制造过程中有其不同的要求, 甚至相同的产品在不同业者的工厂中, 其制造过程也有可能不同, 每一家UV 材料供货商不太可能生产UV 材料来应付所有不同的产品要求, 但每一家UV 材料供货商针对其所专注的某些产品会发展出一些很好的产品, 业者针对其需要, 找到UV供货商提供适当的UV 材料, 则可以享受UV 硬化制程的各种好处.Q : 找到适当的UV 硬化材料后, 如何选择UV 光源?A : 每一家UV 材料供货商当然知道他们所提供的UV 材料特性, 其中最重要的是要符合每一种UV材料的"硬化条件" ? 有此硬化条件后, 使用者才能针对此硬化条件来选择适当的UV 光源.Q : 何谓"硬化条件" ?A : 硬化UV 材料, 主要的硬化条件, 其考虑的因素有:1. UV 照度=> 灯管输出强度, 反射镜的设计, 照射距离, 涂膜厚度.2. UV 累积能量=> 生产效率, 温度.3. UV 光谱分布=> 灯管种类的选择.以上三个因素的适当搭配所提供的"UV 光" , 照射UV 材料, 使UV 材料硬化, 而达到业者产品规范的要求. 我们称此"UV 光"为合适的"硬化条件" .Q : 市面上的UV 光源有哪些种类?A : 一般而言, 用来硬化UV 硬化材料的光源有二类:1) 电极式的UV 光源(Arc UV Lamp) .2) 无电极式的UV 光源(Electrode-less UV Lamp) .Q : 什么是电极式UV 光源(Arc UV Lamp) ?A : 电极式的UV 光源, 其灯管如下图所示.是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水银或填充一些特殊材料, 二端各放置一个电极后封口. 二端的电极再以陶瓷绝缘导线或直接以金属接头与电源供应器相连接.特点:1) 灯管长度从4 英吋到90 英吋2) 灯管便宜, 普遍性高3) 单位强度: 200 W/inch ; 300 W/inch ; 400W/inch …… 800 W/inch .4) 设备较便宜.缺点:1) 灯管放射强度容易衰减, 灯管寿命较短.2) 灯管较粗23 ~ 26 mm 直径, 故聚焦设计不容易, 光反射强度较少.3) 光谱选择方便性低. 且光谱会随使用时间加长而平移.4) 冷却系统为上吸式, 容易造成灯管及反射镜罩污染.5) 所放射出之UV 光比率较低. IR(红外线)光比率相对偏高.Q : 什么是无电极式UV 光源(Electrode-less UV Lamp) ?A : 无电极式的UV 光源, 其灯管如右:是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水银或填充一些特殊材料再封口而成. 灯管内没有电极存在. UV 光是由微波激发灯管内的水银或特殊材料而产生.特点:1) 灯管长度: 6 英吋和10 英吋二种. 可用串接式无限延伸而无强度均匀性的问题.2) 灯管强度有: 300W/inch , 500W/inch , 600W/inch 等.3) 灯管直径: 9 mm ;11 mm 和13 mm . 聚焦设计容易, 可有75% 以上的光反射强度.4) 相同设备, 只要变换灯管就可选择不同的光谱放射来配合不同的UV 材料变化.5) 灯管放射强度稳定, 使用时间加长也不会影响其放射强度或光谱偏移. 寿命较长可达3000 小时以上.6) 冷却系统为下吹式, 灯管和反射镜罩的清洁比较容易管理.Q : 如何找到一个合适的UV 制程?A : 一个合适的UV 制程, 对业者而言, 是要来提高其生产效率, 增加其产品的良率,让其产品在市场上有更高的竞争能力. 所以使用者或是业者才能知道如何安排UV 制程在其生产线上. UV 设备制造商只能依业者要求提供一个能与业者生产线兼容的UV 光源, 当然此UV光源是要能正确且稳定的硬化业者所选定的UV材料. 至于UV 材料的供货商, 也要针对业者所提供的需要, 设计出符合业者所要求的材料,并提供一个要硬化此材料的条件供UV 设备制造商参考. 总之一个合适的UV 制程, 一定是业者, UV 设备制造商和UV 材料供货商三者意见的交集.UV技术之(一)在印刷和包装加工业，设备维护和印刷机停机时间的控制对提高企业的利润和增加投资回报率而言十分重要。
第二章 光电检测中的常用光源
2．3． 1 脉冲灯 这种灯的特点是在极短的时间内发出很强的光辐射，其结构和工作电路原理如图 2− 8 所示。直流电源 电压 U0 经充电电阻 R，使储能电容 C 充电到工作电压 Uc。Uc 一般低于脉冲灯的自击穿电压 Us，而高于灯 的着火电压 U Z。脉冲灯的灯管外绕有触发丝。工作时在触发丝上施加高的脉冲电压，使灯管内产生电离火 花线，火花线大大减小了灯的内阻，使灯“着火” 。电容 C 中储存的大量能量可在极短的时间内通过脉冲 灯，产生极强的闪光。除激光器外，脉冲灯是最亮的光源。
2．2． 3 白炽灯 白炽灯是光电测量中最常用的光源之一。白炽灯发射的是连续光谱，在可见光谱段中部和黑体辐射曲 线相差约 0.5％，而在整个光谱段内和黑体辐射曲线平均相差 2％。此外，它的发光特性稳定，寿命长，使 用和量值复现方便，因而也广泛用作各种辐射度量和光度量的标准光源。 白炽灯有真空钨丝白炽灯、充气钨丝白炽灯和卤钨灯等，光辐射由钨丝通电加热发出。真空钨丝白炽 灯的工作温度为 2 300～ 2 800 K，发光效率约 10 lm／ w。钨的熔点约为 3680 K，进一步增加白炽灯的工作 温度会导致钨的蒸发率急剧上升，从而使寿命骤减。 充气钨丝白炽灯，由于在灯泡中充人和钨不发生化学反应的氩、氮等惰性气体，使由灯丝蒸发出来的 钨原子在和惰性气体原子碰撞时，部分钨原子能返回灯丝。这样可以有效地抑制钨的蒸发，从而使白炽灯 的工作温度可以提高到 2 700~3 000 K，相应的发光效率提 高到 17 lm／ W。 如果在灯泡内充人卤钨循环剂(如氯化碘、溴化硼等)， 在一定温度下可以形成卤钨循环， 即蒸发的钨和玻璃壳附近 的卤素合成卤钨化合物， 而该卤钨化合物扩散到温度较高的 灯丝周围时，又分解成卤素和钨。这样，钨就重新沉积在灯 丝上， 而卤素被扩散到温度较低的灯泡壁区域再继续与钨化 合。这一过程称为钨的再生循环，如图 2− 7 所示。卤钨循 环进一步提高了灯的寿命。灯的色温可达 3 200 K，发光效 率也相应提高到 30 lm／W。
光的干涉 知识点总结
第二章 光的干涉 知识点总结2.1.1光的干涉现象两束(或多束)光在相遇的区域内产生相干叠加,各点的光强不同于各光波单独作用所产生的光强之和,形成稳定的明暗交替或彩色条纹的现象,称为光的干涉现象。
2.1.2干涉原理注：波的叠加原理和独立性原理成立于线性介质中,本书主要讨论的就是线性介质中的情况. (1)光波的独立传播原理当两列波或多列波在同一波场中传播时，每一列波的传播方式都不因其他波的存在而受到影响，每列波仍然保持原有的特性（频率、波长、振动方向、传播方向等） (2)光波的叠加原理在两列或多列波的交叠区域，波场中某点的振动等于各个波单独存在时在该点所产生振动之和。
波叠加例子用到的数学技巧： （1） A +iB =√A 2+B 2(A √A 2+B2+i B √A 2+B 2)=A t e iφt（2）eiφ1=ei[(φ12+φ22)+(φ12−φ22)] eiφ1=ei[(φ12+φ22)−(φ12−φ22)]注:叠加结果为光波复振幅的矢量和，而非强度和。
分为相干叠加(叠加场的光强不等于参与叠加的波的强度和)和非相干叠加(叠加场的光强等于参与叠加的波的强度和). 2.1.3波叠加的相干条件干涉项：相干条件：（干涉项不为零）（为了获得稳定的叠加分布） （为了使干涉场强不随时间变化） 2.1.4 干涉场的衬比度1.两束平行光的干涉场（学会推导） （1）两束平行光的干涉场 干涉场强分布：21ωω=10200⋅≠E E 2010ϕϕ-=常数()()212121212()()()2=+⋅+=++⋅I r E E E E I r I r E E 12102012201021212010212{cos()()()cos()()()}⋅=⋅+⋅++-++-⋅+---E E E E k k r t k k r t ϕϕωωϕϕωω()()()*12121212,(,)(,)(,)(,)2cos =++=++∆I x y U x y U x y U x y U x y I I I I ϕ亮度最大值处：∆φ=2mπ亮度最小值处：∆φ=(2m +1)π 条纹间距公式∆x =λsin θ1+sin θ2空间频率：ƒ=1∆x ⁄（2）定义衬比度以参与相干叠加的两个光场参数表示：衬比度的物理意义 1.光强起伏2.相干度2.2分波前干涉2.2.1普通光源实现相干叠加的方法 (1)普通光源特性• 发光断续性 • 相位无序性• 各点源发光的独立性根源：微观上持续发光时间τ0有限。
激光焊接光路设计
激光焊接光路设计第一章：激光焊接技术概述1.1 激光焊接的基本原理激光焊接是利用高能激光束对工件进行熔化和连接的技术。
它利用激光的高能特性，通过选择性吸收并转换为热能，实现材料熔化和连接。
1.2 激光焊接的特点与优势激光焊接具有热输入小、热影响区域小、焊缝质量高等特点。
与传统焊接方法相比，激光焊接具有高效、灵活、精确的优势。
1.3 激光焊接光路设计的重要性光路设计是激光焊接技术中至关重要的一环。
合理的光路设计可以提高激光能量的利用率，确保焊接质量和效率。
第二章：激光光源选择与特性分析2.1 激光光源的种类常见的激光光源包括氩离子激光器、半导体激光器、纤维激光器等。
不同类型的激光光源具有不同的特点和适用范围。
2.2 激光光源的参数与特性激光光源的参数对光路设计和焊接效果具有重要影响。
光源功率、波长、激光束质量等参数需要根据具体应用进行选择。
2.3 选择合适的激光光源根据焊接工件的材料、厚度和加工要求等因素，选取适当的激光光源是光路设计的重要环节。
第三章：光学系统设计原理3.1 光学元件的分类与选择光学元件包括透镜、反射镜、光束分束器等。
根据焊接任务要求，选择合适的光学元件进行光线调制和聚焦。
3.2 激光光路的光学元件排列原则光学元件的排列顺序对激光光路的稳定性和焦点调制有重要影响。
按照一定原则进行光学元件的排列，可以优化焊接质量。
3.3 光学系统的光线追迹分析通过光学系统的光线追迹分析，可以了解光线在光学元件中的传输规律，为光路设计提供理论依据。
第四章：光路组件设计与优化4.1 激光传输系统的概念与结构激光传输系统包括激光光源、光纤、光学元件等组件。
合理设计传输系统的结构对提高焊接效率和质量至关重要。
4.2 激光传输系统中的光学元件设计光学元件的设计需要考虑能量损失、光路稳定性以及对焊接效果的影响。
通过光学元件的优化设计，可以提高焊接效率和质量。
4.3 光学元件的优化方法与实例分析根据具体需求，采用光学优化方法进行组件设计和排列，可以提高光学能量传输效率和焊接质量。
0201led工作参数
0201led工作参数一、引言本文将介绍0201尺寸L ED的基本工作参数，包括电气特性、光学特性和热特性。
二、电气特性1.工作电压0201尺寸LE D的工作电压一般为2.8-3.4V。
在这个电压范围内，L E D可以正常发光和工作。
2.推荐电流0201尺寸LE D的推荐工作电流为5-20mA。
过大的电流会导致L ED发热过高，降低寿命；过小的电流则会影响L ED的亮度。
3.正向电压0201尺寸LE D的正向电压一般为1.8-2.2V。
在这个电压下，L ED会正常导通，形成电流通路，从而发出光线。
三、光学特性1.发光亮度0201尺寸LE D的发光亮度一般在100-500m cd之间。
发光亮度越高，L E D的亮度也就越高。
发光亮度的单位是毫坎德拉（m cd）。
2.视角0201尺寸LE D的视角一般为120度。
视角决定了L ED的发光范围，较大的视角可以让LE D的光线更加广泛地照射到周围。
3.波长0201尺寸LE D发出的光线波长可以根据需要进行调整，常见的波长有红色（620-630nm）、绿色（520-525n m）和蓝色（465-470n m）等。
四、热特性1.热阻0201尺寸LE D的热阻一般在100-300℃/W之间。
热阻代表了LE D散热的能力，数值越小表示LE D能更好地散热，温度上升越少。
2.工作温度0201尺寸LE D的工作温度一般在-40℃到+85℃之间。
在这个温度范围内，L ED能够正常工作而不受到温度的影响。
五、结论综上所述，0201尺寸L ED的工作参数包括电气特性、光学特性和热特性。
熟悉这些参数可以帮助我们更好地设计和应用LE D产品，提高其性能和可靠性。
以上就是关于0201le d工作参数的相关内容，希望本文对读者有所帮助。
（字数：283）。
分光光度计的设计原理
温馨小提示：本文主要介绍的是关于分光光度计的设计原理的文章，文章是由本店铺通过查阅资料，经过精心整理撰写而成。
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分光光度计的设计原理（大纲）一、分光光度计概述1.1分光光度计的定义1.2分光光度计的应用领域二、分光光度计的设计原理2.1光度学基本原理2.1.1光的传播特性2.1.2光的吸收与透射2.2分光光度计的结构与组成2.2.1光源2.2.2单色器2.2.3样品室2.2.4检测器2.2.5信号处理与显示部分三、分光光度计的关键技术3.1光源的选择与设计3.1.1常见光源类型3.1.2光源稳定性与寿命3.2单色器的性能评价与设计3.2.1单色器类型3.2.2分光光度计的分辨力3.3检测器的选择与应用3.3.1常见检测器类型3.3.2检测器灵敏度与噪声3.4信号处理与显示技术3.4.1信号处理方法3.4.2数据显示与输出四、分光光度计的性能评价与优化4.1分光光度计的主要性能指标4.1.1线性范围4.1.2精密度与准确度4.1.3稳定性与可靠性4.2分光光度计的优化方法4.2.1光路优化4.2.2硬件优化4.2.3软件算法优化五、分光光度计在实践中的应用案例5.1生物化学领域5.2环境监测领域5.3食品药品领域5.4其他应用领域六、分光光度计的发展趋势与展望6.1新型分光光度计技术6.2分光光度计与其他分析技术的结合6.3智能化与自动化发展6.4未来应用前景与挑战一、分光光度计概述分光光度计是一种精密的测量仪器，用于分析物质溶液中特定成分的浓度。
高中物理选修2-3光源
(e)场致发光光源的使用过程中亮度会 下降,这种现象较老化.老化曲线主要部 分可用下列经验公式表示:
L=L0/(1+t/t0) (f)与其他光源相比,有其独特的特点:固 体化,平板化,占地小，易于安装，面积 与形状基本不受限制.
(g)主要用途:特殊照明;数字符号显示; 模拟显示;矩阵显示;象转换及象增强器
黑体模拟器图
(3)白炽灯
白炽灯在可见光谱中段和黑体辐射曲线 相差0.5%,而在整个光谱段内和黑体辐射曲 线平均相差2%
白炽灯有真空钨丝白炽灯,充气钨丝白炽 灯,卤钨灯等
白炽灯的光参数 （光通量φ ，光 效η ）,电参数 （灯电压V，电流 I，功率P，电阻R） 和寿命之间的关 系曲线如图：
对一定的白炽灯,当灯的工作电压升高时会导 致灯的工作电流和功率p增大,灯丝工作温度升高, 发光效率η和光通量Φ增加,而灯的寿命下降,实际 应用中可适当降低灯电压,从而有效延长寿命
气压正常辉光放电灯,其阴极由金属元素或其 他合金制成交心圆柱型,圆环形阳极是用吸气 性能很好的锆材料制成的.空心阴极放电的电 流密度比正常辉光放电时高10倍以上.而阴极 位降比正常辉光放电时低100v左右.正常辉光 放电时因放电电流小,主要是辐射工作气体的 原子谱线;而在空心阴极放电时,放电正离子在 很高的阴极位降区被加速轰击阴极,使阴极金 属被溅散,被溅散出来的阴极金属原子蒸汽,在 空心阴极灯中被激发,辐射出该金属的原子特 征谱线
(1) 太阳 (2) 黑体模拟器 (3) 白炽灯
(1)太阳
太阳可视为直径很大的光球,由地球看太 阳,太阳的张角为0.533°,大气层外的太阳 光谱能量分布相当于5900K左右的黑体辐射, 太阳对地球的辐照度值在不同的光谱区所 占地百分比不同:紫外区(﹤0.384μm)为6.46, 可见区(0.38~0.78 μm)占46.25,红外区 (﹥0.78μm)占47.29
LED的重要参数
LED的重要参数LED的重要参数2008-05-07 09:12:46| 分类：LED产品 | 标签：led led点光源led护栏灯led护栏管 |字号⼤中⼩订阅图2-1 LED的波长曲线2.1 LED的重要参数1.LED极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最⼤值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最⼤正向直流电流I Fm：允许加的最⼤的正向直流电流。
超过此值可损坏⼆极管。
（3）最⼤反向电压V Rm：所允许加的最⼤反向电压。
超过此值，发光⼆极管可能被击穿损坏。
（4）⼯作环境t opm:发光⼆极管可正常⼯作的环境温度范围。
低于或⾼于此温度范围，发光⼆极管将不能正常⼯作，效率⼤⼤降低。
2电参数的意义(1)光谱分布和峰值波长光谱分布和峰值波长：某⼀个发光⼆极管所发之光并⾮单⼀波长，其波长⼤体按图2-1所⽰。
由图可见，该发光管所发之光中某⼀波长λ0的光强最⼤，该波长为峰值波长。
(2)发光强度IV：发光⼆极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）⽅向上的发光强度。
若在该⽅向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。
由于⼀般LED的发光⼆强度⼩，所以发光强度常⽤坎德拉(mcd)作单位。
(3)光谱半宽度Δλ:它表⽰发光管的光谱纯度。
是指图2-1中1/2峰值光强所对应两波长之间隔。
(4)半值⾓θ1/2和视⾓和视⾓：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值⼀半的⽅向与发光轴向（法向）的夹⾓。
图2-2 不同型号LED光强分布半值⾓的2倍为视⾓（或称半功率⾓）。
图2-2给出的⼆只不同型号发光⼆极管发光强度⾓分布的情况。
中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最⼤发光强度的之⽐）。
显然，法线⽅向上的相对发光强度为1，离开法线⽅向的⾓度⼤，相对发光强度越⼩。
由此图可以得到半值⾓或视⾓值。
(5)正向⼯作电流If：它是指发光⼆极管正常发光时的正向电流值。
分光计调整的要求
分光计调整的要求1. 什么是分光计？分光计是一种用于测量物质吸光度的仪器。
它基于光的分光原理，将光源发出的连续光谱通过棱镜或光栅分离成不同波长的光线，然后通过样品，最后通过光电传感器测量吸光度。
分光计广泛应用于化学、生物、医学等领域，用于分析物质的成分和浓度。
2. 分光计的调整分光计调整是指校准和优化分光计的工作。
调整分光计可以确保其正常工作和精确测量。
下面是一些常见的分光计调整要求。
2.1 光源调整光源是分光计的重要组成部分，其稳定性和光谱特性直接影响测量结果的准确性。
在进行分光计调整时，需要注意以下要求：1.检查光源是否正常工作，光强是否均匀和稳定。
2.调整光源的亮度和曝光时间，以保证适当的光强。
3.检查光谱特性，例如光源的光谱范围和峰值波长是否符合要求。
2.2 分光装置调整分光装置是将光源发出的连续光谱分离成不同波长的光线的设备。
调整分光装置的目的是保证光线的分离和传输的准确性。
2.2.1 检查和清洁分光装置1.检查分光装置中的棱镜或光栅是否完整且没有明显的损伤。
2.清洁分光装置的光学元件，如棱镜和光栅，在清洁时要注意使用适当的清洁方法和工具，避免损伤装置。
2.2.2 调整入射光和出射光的角度1.调整入射光的角度，使其垂直于分光装置的棱镜或光栅表面。
2.调整出射光的角度，使其能够准确地投射到样品和光电传感器上。
2.3 样品室调整样品室是放置样品的部分，通过调整样品室可以确保样品与光线的正确定位和稳定测量。
2.3.1 样品室的位置调整1.调整样品室的位置，使其与入射光和出射光的路径对准，以确保样品放置在正确的光束中。
2.调整样品室的位置，使其与光电传感器的接收光线路径对准，以确保准确的测量。
2.3.2 样品的选择和准备1.根据测量目的选择合适的样品类型和形式。
2.准备样品时，确保样品的净度、浓度和状态符合要求。
2.4 测量参数调整测量参数的调整包括设置合适的光程、选择适当的波长和确定合适的光强。
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发光强度矢量
1 2
1
2
用光线疏 密表示强 度大小
用线的长 度表示强 度大小 配光曲线 ------描述光源 源的颜色包含了两方面的含义，即色表和显色性 （1）光源的色表
用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表。例如高压钠灯的色表 呈黄色，荧光灯的色表呈白色。
金属卤化物灯是高压 水银灯的变种. 谱线
十分复杂.
蓝色霓虹灯是氩和水
银, 还是有荧光粉在
里面. 红色霓虹灯光 谱明显的是氖(neon)
在选择光源时，它的光谱功率分布应由测量对象的要求来 决定。 在目视光学系统中，一般采用可见区光谱辐射比较丰富的 光源。 对于彩色摄影用光源，应采用类似于日光色的光源，如卤 钨灯、氙灯等。 在紫外分光光度计中，通常使用氘灯、汞氙灯等紫外辐射 较强的光源。
（2）光源的显色性 当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色(也就是物体 反射光在人眼内产生的颜色感觉)与该物体在完全辐射体 照射下所呈现的颜色的—致性，称为该光源的显色性。
a、光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数” （Ra） b、显色性是指事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一标准光源下 所显示的颜色的关系。Ra值的确定，是将DIN6169标准中定义的8种 测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光 源颜色的显色性越好。（红色、黑色、黄色、粉红色、 绿色、蓝色、 紫色、棕色 ）
e
e P
2
e ( )d P
1
（2）发光效率：某一光源所发射的光通量与产生这些 光通量所需的电功率之比，就是该光源的发光效率
v P Km
780
v
380
e ( )V ( ) d P
（3）下表所列的为一些常用光源的发光效率
2、光谱功率分布
光源的光谱功率分布分成四种情况，如下图所示
下午太阳仰角24度
傍晚太阳仰角0.5度
白炽灯是普通灯泡, 钨丝 加热发光, 按黑体辐射发 出连续光谱, 所以从红到 紫一片连续, 和太阳光谱 相比少了那些黑线.
日光灯发光分两步: 首先水银
蒸汽被激发主要发出紫外线,
然后管壁上的荧光粉将紫外线 转化为宽谱可见光. 所以日光 灯在连续背景上有亮水银谱线, 以绿色的546nm最显著.
外光的辐射。通常把发出可见光为主的物体叫作光源，而把
发以非可见光为主的物体叫做辐射源。 2、光源的分类：
（1）按照光辐射来源不同，通常将光源分成两大类：自然光源和人工 光源。 （2）利用光波在时间、空间上的相位特性 相干光源：光波的频率相同、振动方向相同和相位差恒定是能够产生 干涉的必要条件。满足干涉条件的光波称为相干光波，相应光源称为相 干光源。如激光、非线性光学器件等。 非相干光源：不满足以上条件的光源。如照明光源、显示光源、信息 处理用光源 （2）发光机理 热辐射光源、气体发光光源、固体发光光源、激光器
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)线状光谱
(b)带状光谱
(c)连续光谱
(d)混合光谱
太阳是黑体辐射, 所以太阳光谱主要 是连续谱, 但是上面有黑线, 即著名 的夫琅和费线(Fraunhofer lines). 光线通过太阳表面大气和地球大气被 选择性吸收而形成的.
照片里看见数条黑线: 深红色里的 C(氢H-alpha, 656nm), 桔黄色里的 D(钠,589nm), 绿色里的E(铁,527nm) 和1,b2(镁,518nm), 天蓝色里的F(氢 H-beta, 86nm), 紫色里的G(铁和钙, 431nm). 有趣的是中午的阳光和太阳落山时的 阳光光谱不同!
电光源
5.电光源的分类 电光源一般可分为照明光源和辐射光源两大类。 （1）照明光源是以照明为目的，辐射出主要为人眼视觉 的可见光谱（波长380～780纳米）的电光源，其规格品 种繁多，功率从0.1瓦到20千瓦，产量占电光源总产量的 95％以上。 （2）辐射光源是不以照明为目的，能辐射大量紫外光谱 （1～380纳米）和红外光谱（ 780～1×106纳米）的电 光源，它包括紫外光源、红外光源和非照明用的可见光 源。 以上两大类光源均为非相干光源。 此外还有一类相干光源，它通过激发态粒子在受激辐射 作用下发光，输出光波波长从短波紫外直到远红外，这 种光源称为激光光源。
3、空间光强分布 常用发光强度矢量和发光强度曲线来描述光源的这 种空间光强分布特性。
（1） 发光强度矢量： 在空间某一截面上，自原点向 各径向取矢量，矢量的长度与该方向的发光强度成正比 ，称其为发光强度矢量。 （2） 发光强度曲线 将各矢量的端点连起来，就得到 光源在该截面上的发光强度分布曲线，也称配光曲线。 下图是气体发光光源光强分布。
太阳
气体激光器
固体激光器
照明 光源
气体放电灯 白炽灯 黑体辐射器 阴极射线管
激光 相 干 光 源
染料激光器
半导体激光器
等离子体激光器
非线性光学器件
非 相 干 光 源
等离子体管
显示 光源
荧光显示器 液晶显示器 场致发光（EL）显示器 发光二极管（LED）
信息处理用光源
3、电光源：将电能产生光辐射。光电检测中常用的
5、光源的色温
黑体的温度与它的辐射特性是一一对应的。从光源的颜 色与温度的这种关系，引出了颜色温度的概念，简称色 温。一般光源的色温，经常用色温、相关色温和分布温 度表示。
（1）色温：如果辐射源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射出 的光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。 （2）相关色温 ：若—个光源的颜色与任何温度下的黑体辐射的颜 色都不相同，这时的光源用相关色温表示。在均匀色度图中，如果 光源的色坐标点与某—温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该 黑体的温度称为这个光源的相关色温。 （3）分布温度 ：辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分 布，与黑体在某—温度下辐射的相对光谱功率分布一致，那么该黑 体的温度就称为这个辐射源的分布温度。 选择光源时，应综合考虑光源的强度、稳定性、光谱特性等性能。
光源。 4、电光源的发展
人类对电光源的研究始于 18世纪末。 19 世纪初，英国的H.戴维发明碳弧灯。 1879年，美国的T.A.爱迪生发明了具有实用价值的碳丝白 炽灯 ，使人类从漫长的火光照明进入电气照明时代。 1907年采用拉制的钨丝作为白炽体。 20世纪30年代初，低压钠灯研制成功。 1938年，欧洲和美国研制出荧光灯 ，发光效率和寿命均为 白炽灯的 3倍以上，这是电光源技术的一大突破。 40年代高压汞灯进入实用阶段。
第2章 光电检 测中的常用光源
第2章 光电检测中的常用光源
§2.1 光源的特性参数 §2.2 热辐射源 §2.3 气体放电光源
§2.4 固体发光光源
§2.5 激光器
2.1 光源的特性参数
一、光源
1、光源的定义：广义来说，任何发出光辐射的物体都可以 叫作光辐射源。这里所指的光辐射包括紫外光、可见光和红
50年代末，体积和光衰极小的卤钨灯问世，改变了热辐 射光源技术进展滞缓的状态，这是电光源技术的又一重 大突破。 60年代开发了金属卤化物灯和高压钠灯，其发光效率远 高于高压汞灯。 80年代出现了细管径紧凑型节能荧光灯、小功率高压钠 灯和小功率金属卤化物灯，使电光源进入了小型化、节 能化和电子化的新时期。
二、光源的特性参数
1、辐射效率和发光效率
2、光谱功率分布
3、空间光强分布 4、光源的颜色 5、光源的色温
1、辐射效率和发光效率
（1）辐射效率：在给定λ1～λ2 波长范围内，某一辐射 源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之 比，称为该辐射源在规定光谱范围内的辐射效率，表示 为 其单位？
桔黄色的高压钠灯被广泛用于晚间照明. 有趣的是它的光谱也会变化!
计算机CRT显示器白色屏 幕的光谱. 红色是离散谱
线, 但绿,蓝则是连续光谱.
这种绿,紫色霓虹灯光谱主要是荧光粉不同.
月光就是反射的太阳光, 所以光谱和太阳光谱类似: 连续背景上有黑色夫琅和费吸收线(1)
蜡烛发出连续谱.
用铅丝蘸食盐燃烧则黄色钠线很明显