光电检测常用光源
光电检测常用光源及其参数
光电检测常用光源及其参数白光灯是最常见的光源之一，也是光电检测中应用最广泛的光源之一、白光灯是通过电弧激发种类繁多的气体发出的多种颜色的光线叠加而成，可以提供连续的、宽带的光谱。
白光灯的参数主要包括亮度、颜色温度、光强和发光时间。
亮度是指白光灯的辐射强度，通常用流明（lm）来表示。
亮度决定了光源的明亮程度，对于光电检测来说，选择适当的亮度能够提高信号的强度，从而提高检测的精度和可靠性。
颜色温度是指白光灯的色彩，常用单位是开尔文（K）。
颜色温度越高，色彩越接近蓝色；颜色温度越低，色彩越接近橙色。
在光电检测中，不同的应用场景对颜色温度有不同的要求。
例如，工业检测一般要求颜色温度较高，而照明应用一般要求颜色温度较低。
光强是指白光灯的辐射强度，通常用瓦特/平方米（W/m²）来表示。
光强主要影响光电传感器的接收性能，太弱的光强可能导致传感器无法正常工作，而太强的光强可能导致传感器过载。
发光时间是指白光灯发出的光线的持续时间。
不同的应用场景对发光时间有不同的要求，一些高速光电检测系统可能需要毫秒级的发光时间，而一些低速光电检测系统可能需要秒级的发光时间。
激光器是一种具有高单色性、方向性和强光束的光源，其主要参数包括激光波长、功率和光束质量。
激光波长是指激光器发出的光线的波长，激光器可以发射单色、窄带宽的光线。
不同的激光波长对应不同的应用场景，例如红光激光器常用于定位和测距，绿光激光器常用于光电吸附检测。
功率是指激光器发出的光线的功率，通常用瓦特（W）来表示。
功率决定了激光器的亮度和穿透力，对于光电检测来说，选择适当的功率能够提高信号的强度，从而提高检测的灵敏度和稳定性。
光束质量是指激光器发出的光线的质量，主要通过光束发散角、准直度和光斑质量等参数来评估。
光束质量决定了激光光束的聚焦能力和传输效率，对于光电检测来说，选择具有良好光束质量的激光器能够提高检测的分辨率和可靠性。
发光二极管（LED）是一种利用半导体材料发光的光源，其主要参数包括波长、亮度和可见角度。
光电检测单选题集
光电检测单选题集
一、简答题
1.什么是光电检测技术？
光电检测技术是利用光电传感器将光信号转化为电信号，并通过电子技术处理和分析电信号，以实现对物体特征或形态的检测、测量和判断的一种技术。
2.光电传感器有哪些常见的工作原理？
常见的光电传感器工作原理有电导式、应变式、电容式、电磁式、电热式、光电式等。
其中，光电式是指利用光电效应，将光信号转化为电信号的一种工作原理。
3.光电检测技术的应用领域有哪些？
光电检测技术广泛应用于工业自动化、安防监控、医疗器械、无人机、智能家居等领域。
例如，在工业自动化中，光电检测技术常常用于物体的检测、定位和计数；在安防监控中，光电检测技术可以用于人体、车辆和物体的检测和识别。
二、单选题
1.光电检测技术最常用的光源是：
A.白炽灯
B.激光器
C.红外LED
D.荧光灯
答案：C.红外LED
2.对于光电检测系统而言，以下哪个参数对系统性能影响最大：
A.光电传感器的灵敏度
B.光源的亮度
C.物体的反射率
D.环境光的干扰
答案：A.光电传感器的灵敏度
3.以下哪个光电传感器能够检测非接触式位置、速度和加速度：
A.光电开关。
光电检测技术试题及答案
第一章1.本课程的名称为？光电检测技术（只输入汉字，不加书名号，不加任何标点）2.本课程教材的名称为？光电测试技术（只输入汉字，不加书名号，不加任何标点，不写版次）3.本课程主要讲解内容为教材中的前五章和将在第二三章之间增加的补充内容。
√4.光电检测技术是将电子学与光学融合为一体，通过电信号到光信号的转换来实现信息获取、处理与测量的技术。
√5.光电检测技术的特点是（D）。
A.高精度，高速度，具有很强的信息处理与运算能力B.非接触，远距离、大量程C.抗电磁干扰D.以上都是6.在现代工程装备中，检测环节的成本约占生产成本的百分比约为（B）A.5%~7%B.50%~70%C.10%D.90%7.光学变换和光电转换是光电测量的核心部分。
√第二章1可见光是电磁辐射波谱中人眼可以感知的部分，一般情况下，可见光的波长范围在 _380_nm 到 _780_nm 之间。
（按照本书和本节课所讲的标准）2光度学量衡量的是电磁辐射对人眼刺激大小的感觉，因此在可见光波段才有意义。
√3视觉神经对不同波长光的感光灵敏度不同，人眼对各种波长光的相对灵敏度，称为“光谱光视效能”或者“视见函数”，其最大值为1，无量纲。
√4光度学的七个基本物理量为光通量、光量、_发光强度（光强度；光强）_ 、光亮度、出射度、光照度、曝光量，其中_光照度（照度）_和曝光量是描述物体受光的参量，其余五个皆为描述光源发射光的特性参量。
5、1W的波长为1064nm的光，其光通量为（B）。
A. 1lmB. 0lmC. 683lmD. （1/683）lm6、（ C ）是发光强度的单位，也国际单位制（SI）的7个基本单位之一。
A. 焦耳(J)B. 流明(lm)C. 坎德拉(cd)D. 勒克斯(lx)7已知某辐射源发出的辐射功率为1W，该波长对应的光谱光视效率为0.5，则该辐射源辐射的光通量为（B）。
（已知人眼在明视条件下的光功当量为680lm/W）A．680 lm B.340 lm C.1360 lm D.0 lm8辐射通量与光通量的单位是相同的。
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。
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
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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。
简述光电检测系统的组成和特点
简述光电检测系统的组成和特点
一、组成
光电检测系统由光源、光电传感器、信号处理器、输出器等部件组成。
1. 光源：提供光线，一般使用激光、LED、红外线等光源。
2. 光电传感器：将光信号转换成电信号，包括光电二极管、光电三极管、光电二极管阵列等。
3. 信号处理器：负责对光电传感器采集的电信号进行处理，包括放大、滤波、数字化等处理。
4. 输出器：将处理后的信号输出到控制器或显示器等设备上。
二、特点
1. 高精度：光电检测系统具有高灵敏度、高精度的特点，可以实现微小物体的检测。
2. 高速度：光电传感器对物体的响应速度非常快，能够实现高速运
动物体的检测。
3. 非接触式：光电检测系统是一种非接触式检测技术，不会对被检测物体造成损伤。
4. 应用广泛：光电检测系统被广泛应用于工业自动化、电子设备、医疗器械等领域，为产品质量的提高和生产效率的提升做出了重要贡献。
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。
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3.4 金属卤化物灯——第三代光源
1、工作原理 ：
（1）放电管内金属卤化物蒸发，向电弧中心扩散 （2）电弧中心，金属卤化物分子分解为金属原子和卤原子 （3）金属原子处于高能级时产生辐射，并参与放电 （4）金属原子和卤素原子向浓度低的管壁区域扩散，并在 低温区重新复合为金属卤化物分子，依次循环
（2）光源色温：
a.色温：辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射 光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温
b.相关色温：光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射 的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关 色温。
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3.2 热辐射光源
1、太阳光 ：直径约为1.392×109m的光球，到地球的
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3.1 光源的基本参数
3、光谱功率谱分布：光源输出功率与光谱的波长关系 常见的光谱功率分布有四种型式： 线状光谱：有若干条明显分隔的细线组成； 带状光谱：由分开的谱带组成,谱带又包含许多谱线； 连续光谱：谱线连成一体； 复合光谱：由以上三种光谱混合而成。
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3.1 光源的基本参数
4、空间光强分布： （1）许多光源的发光强度在各个方向是不同的。 （2）若在光源辐射光的空间某一截面上，将发光强度 相同的点连线，就得到该光源在该截面的发光强度曲线 ，称为 配光曲线；
（3）HG500型发光二极 管的配光曲线。
（4）为提高光的利用率，一般选择发光强度高的方向 作为照明方向。
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Pi
单位：流明每瓦
0.38e ()d
Pi
Km
0.78
V ()d
0.38
0.78
可见辐射通量在输入功率中所占比例： V
什么是光电检测光电检测技术介绍
什么是光电检测光电检测技术介绍光电检测是指利用光电器件对光信号进行检测和测量的技术。
光电器件是一种将光信号转化为电信号的器件，常见的光电器件有光电二极管、光敏电阻、光电导、光敏三极管、光电三极管等。
光电检测技术在科学研究、工业制造、医疗诊断等领域都得到了广泛的应用。
光电检测技术由光源、光电器件、光电转换电路和信号处理系统组成。
光源提供光信号，光电器件将光信号转化为电信号，光电转换电路对电信号进行放大和处理，信号处理系统将电信号转化为可以人们理解的信号进行分析和判断。
光电检测技术具有以下几个特点：1.高灵敏度：光电器件对光信号的检测灵敏度高，可以检测到非常微弱的光信号。
2.快速响应：光电器件的响应速度快，可以对快速变化的光信号进行检测。
3.宽频响：光电器件对不同频率的光信号都有较好的响应。
4.可选择性：不同的光电器件对不同波长的光信号有不同的响应，可以选择合适的光电器件进行检测。
光电检测技术在许多领域中都有广泛的应用。
在科学研究中，光电检测技术常被用于光谱分析、荧光检测、显微镜观测等。
光谱分析可以通过光电检测技术将光信号转化为电信号，进而通过信号处理系统得到样品的光谱信息。
荧光检测可以利用光电器件对样品发出的荧光信号进行检测，用于分析样品的成分和浓度。
显微镜观测可以通过光电检测技术对显微镜下的样品进行观测和测量。
在工业制造中，光电检测技术常被用于检测产品的质量和性能。
例如，光电检测技术可以用于检测产品的表面缺陷、尺寸精度和形状等。
光电检测技术可以替代传统的机械式检测方法，具有速度快、精度高的优点。
在医疗诊断中，光电检测技术可以用于医学影像的获取和分析。
例如，X射线和CT扫描是利用光电检测技术对人体内部结构进行成像的。
光电检测技术还可以用于血液分析、心电图、眼科检查等医学检验和诊断中。
总的来说，光电检测技术是一种非常重要的检测和测量技术，在许多领域都起着关键的作用。
随着光电器件的不断发展和进步，光电检测技术将会在更多的领域中得到应用和推广。
led 光电检测参数
led 光电检测参数LED光电检测参数LED（Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。
在光电检测中，LED被广泛应用于光源和光电传感器。
LED光电检测参数是指对LED光源和光电传感器进行评估和测试的一系列参数。
本文将介绍LED光电检测中常见的参数以及其作用。
一、LED光源参数1. 光通量（Luminous Flux）光通量是指LED光源释放的总光功率，单位为流明（lm）。
光通量反映了LED光源的亮度。
通常情况下，光通量越大，LED光源的亮度越高。
2. 光照度（Illuminance）光照度是指单位面积上接收到的光通量，单位为勒克斯（Lux，lx）。
光照度与光源的光通量和距离有关，通常情况下，光照度越高，表示光源的亮度越高。
3. 发光效率（Luminous Efficacy）发光效率是指LED光源单位功率下产生的光通量，单位为流明/瓦（lm/W）。
发光效率越高，表示LED光源具有更高的能量利用率。
4. 色温（Color Temperature）色温是指LED光源的光谱分布，用来描述光的颜色，单位为开尔文（Kelvin，K）。
色温越高，光源呈现的颜色越接近蓝色；色温越低，光源呈现的颜色越接近黄色。
5. 显色指数（Color Rendering Index）显色指数是指LED光源对物体颜色的还原能力。
显色指数的取值范围为0-100，数值越高表示光源的还原能力越好。
二、光电传感器参数1. 光敏电阻（Photoresistor）参数光敏电阻是一种根据光照强度变化而改变电阻值的元件。
常用参数包括光照强度范围、光敏电阻的阻值范围、光敏电阻的响应时间等。
2. 光电二极管（Photodiode）参数光电二极管是一种能够将光信号转化为电信号的器件。
常用参数包括光电二极管的光谱响应范围、光电二极管的灵敏度、光电二极管的响应时间等。
3. 光电三极管（Phototransistor）参数光电三极管是一种能够将光信号转化为电信号的放大器件。
2023年光电检测知识点总结
辐射学和光度量学基本概念辐射度学单位是纯粹物理量旳单位，例如，熟悉旳物理学单位焦耳和瓦特就是辐射能和辐射功率旳单位，光度学所讨论旳内容仅是可见光波旳传播和量度，因此光度学旳单位必须考虑人眼旳响应，包括了生理原因。
例如，光度学中光功率旳单位不用瓦特而用流明。
其他基本概念点源：照度与距离之间旳平方反比定律扩展源：朗伯源旳辐出度与辐亮度间旳关系漫反射面：漫反射体旳视亮度与照度间旳关系定向辐射体例题，已知太阳辐亮度为2x107W/(m2.sr)，太阳半径6,957x108m，地球半径6.374x106m，太阳地球平均距离为1.496x1011m，求太阳辐出度、辐强度、辐通量及地球接受旳辐通量，大气边缘旳辐照度。
黑体辐射定律绝对黑体：任何温度、任何波长旳入射辐射旳吸取比都等于1。
任何物体旳单色辐出度和单色吸取比之比，等于同一温度下绝对黑体旳单色辐出度。
（强吸取体也必是强发射体。
）光谱辐出度随波长持续变化，每条曲线只有一种极大值；不一样温度旳曲线彼此不相交；某一波长上，温度越高，光谱辐出度越大；随温度升高，曲线峰值对应旳波长向短波方向移动；波长不不小于λm旳部分能量约占25%，波长不小于λm旳能量约占75%；维恩位移定律(Wien‘s Displacement Law )将普朗克公式对波长λ求微分后令其等于0，则可以得到峰值光谱辐出度所对应旳波长λm 与绝对温度T旳关系。
维恩位移定律(Wien's Displacement Law )当黑体温度升高时，辐射曲线旳峰值波长向短波长方向移动。
黑体，灰体和选择性发射体，发射率与材料旳性质及表面状态有关，随物体自身旳温度和辐射波长而变化，并随观测方向而有不一样。
（光谱发射率、半球发射率、方向发射率…）发射率不随波长变化且不不小于1旳物体称灰体；发射率随波长变化旳物体称为选择性辐射体；例题，已知太阳旳峰值辐射波长为0.48um，太阳地球平均距离1.495x108km，太阳半径6.955x105km，假如将太阳与地球均近似看出黑体，求太阳旳地球旳表面温度。
光电传感器的组成
光电传感器的组成
光电传感器是一种能够将光信号转换为电信号的设备，常用于检测、测量、定位等应用。
光电传感器的组成主要包括光源、光电二极管（Photodiode）或光电晶体管（Phototransistor）以及相关的电路。
以下是光电传感器的基本组成部分：
1.光源：
光电传感器的光源通常是一个发光二极管（LED）。
LED会发出特定波长的光，根据应用需求，可以选择不同颜色的LED。
光源的稳定性和亮度对传感器性能至关重要。
2.光电二极管（Photodiode）或光电晶体管（Phototransistor）：
光电二极管是一种能够将光信号转换为电流信号的半导体器件。
当光照射到光电二极管上时，它会产生电流。
光电晶体管类似，但它可以放大电流信号。
这两者是光电传感器中常用的光敏元件。
3.光学透过装置：
用于引导、集中或散射光线，以便更好地捕捉目标的光信号。
这可能包括透镜、光纤等光学组件。
4.接收电路：
用于处理从光电二极管或光电晶体管获取的电流信号。
这可能包括放大器、滤波器、比较器等电路，以确保传感器的灵敏度和稳定性。
5.输出接口：
将传感器产生的电信号转换为数字信号或模拟信号，以便与其他电子设备进行通信。
这可以是模拟输出电压、数字脉冲或其他形式的信号。
这些组件共同工作，使光电传感器能够检测光信号并将其转换为电信号，从而实现各种应用，如物体检测、位置测量、光电编码等。
在实际应用中，具体的光电传感器的设计和性能会因传感器类型和用途而异。
光电检测技术常用器件及应用
3、数字、文字以及图像显示
七段式数码管 14划字码管 文字显示器的内部接线
4、显示器
彩色大面积显示设备，如电子商标及大屏幕显示
LCD
LCD 液晶屏是 Liquid Crystal Display 的简称， LCD 的构造是在 两片平行的玻璃 当中放置液态的 晶体，两片玻璃 中间有许多垂直 和水平的细小电 线，透过通电与 否来控制杆状水 晶分子改变方向， 将光线折射出来 产生画面。
发光二极管的发光机理
发光二极管 （即LED）是一种 注入电致发光器件， 它由P型和 N型半 导体组合而成。其 发光机理常分为PN 结注入发光与异质 结注入发光两种。
1. PN结注入发光
1、制作半导体发光二极管的材料是掺杂的，热平 衡状态下的N区很多自由电子，P区有很多多空穴。 2、当加以正向电压时，N区导带中的电子可越过PN 结的势垒进入P区。P区的空穴也向N区扩散 3、于是电子与空穴有机会相遇，复合发光。由于 空穴迁移率低于自由电子，则复合发光主要发生在 p区。 光的颜色（波长）决定于材料禁带宽度Eg，光的强 弱与电流有关
4. 寿命
发光二极管的寿命定义为亮度降低到原有亮 度一半时所经历的时间。二极管的寿命一般都很 长，在电流密度小于lA/cm2时，一般可达106h， 最长可达109h。随着工作时间的加长，亮度下降 的现象叫老化。电流密度大，老化快。
LED特点
1、 LED辐射光为非相干光，光谱较宽，发散角较大。 2、 LED的发光颜色丰富，通过选用不同的材料，可以实 现各种发光颜色。如采用GaP:ZnO或GaAaP材料的红色 LED，GaAaP材料的橙色、黄色LED，以及GaN蓝色LED 等。 3、LED的辉度高。随着各种颜色LED辉度的迅速提高，即 使在日光下，由LED发出的光也能视认。 4、LED的单元体积小。再加上低电压、低电流驱动的特 点，可作为电子仪器设备、家用电器的指示灯、信号灯的 使用。 5、寿命长，基本上不需要维修。可作为地板、马路、广场 地面的信号光源，是一个新的应用领域。
光电系统的常用光源.
作仪器白光源.
1.3 气体放电光源
基 泡壳：用玻璃或石英等材料制造；
本 电极：阴极、阳极或不区分（交流灯）
结 泡壳内充入发光用的气体：金属蒸汽、
构
金属化合物蒸汽、惰性气体
发光机理：气体放电。
气体放电光源的特点：
它的粒子属性（能量、动量、质量等）和波 动属性（频率、波矢、偏振等）之间的关系满 足：
(1)、 Eh2h ； (2)、m Eh,
c2 c2
(3)、P h
光子具有运动质量静 ，止 但质量为零；
电磁波谱与光辐射
EdS
qi
s
0
sBdS0
E dldm
L
dt
变化的磁场产生电 场
L B dl0 0dd e t
变化的电场产生磁场
一切能产生光辐射的辐射源都称为光源
电磁波谱
➢ 天然光源 ➢ 人造光源
按照发光机理， 光源的分类：
需要了解
热辐射光源
气体放电光源
太阳、黑体辐射器 白炽灯、卤钨灯
汞灯
钠灯 金属卤化物灯
各类光源 的发光机 理、重要
光源
特性、适
用场合， 以便正确 选用光源。
激光器
科学制作的小孔 空腔结构，可以 很好地实现绝对 黑体的辐射功能。
太阳的光谱分布
常用作标准光源， 最高工作温度是 3000K。
2.白炽灯与卤钨灯 灰体 钨丝做灯丝
白炽灯
玻璃泡壳;色温约2800K,辐射光谱约0.4～3μm。 可见光占6～12%，用于照明； 加红外滤光片可作为近红外光源。
卤钨灯
光电检测实验报告
光电检测实验报告光电检测实验报告引言：光电检测是一种常见的实验方法，通过光电效应原理，将光信号转化为电信号进行测量和分析。
本次实验旨在通过搭建光电检测系统，探索光电效应在不同条件下的特性，并研究其在实际应用中的潜力。
一、实验装置的搭建实验装置由光源、光电探测器和信号处理器组成。
光源可以选择激光器、LED 等，而光电探测器则包括光电二极管、光电倍增管等。
信号处理器用于放大和转换光电信号，常见的有放大器、滤波器等。
二、光电效应的研究光电效应是指当光照射到物质表面时，光子能量被物质吸收，从而产生电子的现象。
实验中，我们通过改变光源的强度和波长，以及调整光电探测器的位置和方向，研究光电效应的特性。
1. 光源强度对光电效应的影响在实验中，我们使用不同强度的光源照射光电探测器，记录下光电流的变化情况。
实验结果显示，光源强度越大，光电流也越大，这表明光电效应与光源的强度呈正相关关系。
2. 光源波长对光电效应的影响我们使用不同波长的光源照射光电探测器，观察光电流的变化。
实验结果显示，不同波长的光源对光电效应的影响不同。
在可见光范围内，短波长的光源产生的光电流较大，而长波长的光源产生的光电流较小。
这说明光电效应与光源的波长呈负相关关系。
三、光电检测在实际应用中的潜力光电检测技术在许多领域中有着广泛的应用，如光电传感器、光电测距仪等。
以下是一些实际应用案例：1. 光电传感器在自动化生产中的应用光电传感器可以通过光电效应检测物体的存在与否，广泛应用于自动化生产线上。
例如，在汽车制造过程中，光电传感器可以检测零件的位置和质量，实现自动化装配和质量控制。
2. 光电测距仪在测量领域中的应用光电测距仪利用光电效应测量物体与测距仪之间的距离。
它可以应用于建筑测量、地质勘探等领域。
例如，在建筑测量中，光电测距仪可以快速、准确地测量建筑物的高度和距离，提高测量效率。
结论：通过本次实验，我们搭建了光电检测系统，并研究了光电效应在不同条件下的特性。
光电检测常用光源及其参数
光电检测常用光源及其参数光电检测是一种通过电子元件接收和转换光信号的技术，广泛应用于光电传感器、光电探测器和光电开关等设备中。
在光电检测中，光源是至关重要的一个组成部分，它的参数直接影响到光电检测的灵敏度、精度和可靠性。
下面将介绍几种常用的光源及其参数。
首先是白光源。
白光是由各种波长的光混合而成的，可以覆盖整个可见光谱范围。
白光源经常用于需检测多个波长范围内的光强分布的应用中。
白光源的参数常常包括辐射功率、波长范围、颜色温度等。
其次是激光器。
激光器是一种集中的、高度定向的光源，其特点是具有高纯度、高亮度、单色性好和方向性强等特点。
激光器在光电检测领域被广泛应用于精密测量、精确标定和高速通信等领域。
激光器的参数常常包括激光功率、波长、调制方式等。
第三是发光二极管（LED）。
LED是一种半导体器件，具有低功耗、寿命长和响应速度快等优点，被广泛应用于光电检测中。
LED的参数常常包括光强度、发光角度、波长等。
此外，还有氙灯、汞灯、钠灯等光源也常常在光电检测中使用。
这些光源具有不同的特点和应用领域。
例如，氙灯主要用于高速摄像和光谱分析等领域，汞灯主要用于荧光物质激发和光谱分析等领域，钠灯主要用于路灯和照明等领域。
总结起来，光电检测常用的光源包括白光源、激光器、LED、氙灯、汞灯和钠灯等。
这些光源具有不同的参数，例如辐射功率、波长范围、颜色温度、激光功率、发光角度、光强度等。
根据不同的应用需求，选择合适的光源是光电检测的关键。
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
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光电检测常用光源调研报告
光信092 黄坚保0911030005 前言
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必须的环节。
检测技术发展到今天，已经是种类繁多技术全面了。
这里主要是以光电检测为对象进行调研的。
重点词汇光电检测光源LED LD
正文
在光电检测领域，比较关键的就是光源的选取。
光的产生可以分为电致发光、光致发光、化学发光、热发光、生物发光和阴极射线发光。
常用光源有热辐射光源（如太阳光、白炽灯、卤素灯等）、气体放电光源、金属卤化物灯、电致发光光源（如EL型和TFEL型、半导体发光器件）以及激光光源。
对光源选择的基本要求包括：对光源发光光谱特性的要求，对光源发光强度的要求，对光源稳定性的要求和其他方面的要求。
光源的基本参数有发光效率（单位lm/W），寿命（单位h），光谱功率谱分布，空间光强分布特性，光源光辐射的稳定性以及光源的色温和显色性。
以下是个常用光源的产生原理、特性以及应用
一、热辐射光源
1、太阳光太阳光是热核聚变辐射产生的光，是复色光，其照度值在不同光谱区不同，紫外光约占6.46%，可见光占46.25%和红外光区占47.29%。
太阳光因为是很好的照明光源，所以它是被动光电测量的主要光源，又是很好的平行光源。
2、白炽灯它靠电能将灯丝加热至白炽而发光，主要的灯丝材料为钨。
钨的蒸发率随温度不同而改变，而使用时间随工作温度升高而变短。
3、卤素灯溴、碘、氯、氟各种卤素都能产生钨的再生循环，就可以使灯的光效和寿命大大增加。
国内生产的主要是碘钨灯和溴钨灯，一般用作一般照明、投影仪照明、放映照明、汽车前灯照明、舞台灯光影视照明等。
二、气体放电光源
这类光源是利用气体放电原理来发光的。
将氢、氘、氪等气体或汞、钠、硫等金属蒸汽充入灯内，在电场等能源的激励下，从灯的阴极发射出电子，电子将奔向阳极，由于阴阳极之间充满的气体或金属蒸汽因为激发辐射而发光。
气体放电光源的特点有：
1、发光效率高，比白瓷灯高2-10倍；
2、结构尺寸较大；
3、寿命长，大约为白炽灯的2-啊10倍；
4、光色范围宽；
5光源的功率稳定性较差
由于以上特点，气体放电灯主要用于工程照明，在光电测量中主要用于对光源稳定性要求不太高的强光主动测量场合。
工作原理图如下：
三、金属卤化物灯
使用添加金属卤化物的方法实现了灯色的改善，同时汞灯的光效有了很大的提高，金属卤素灯是继白炽灯、荧光灯之后的第三代光源。
因为灯内管壁和电弧中心的温差很大，金属卤化物会产生分解和再复合的循环过程而产生辐射，而连续发光。
典型的例子是钠、铊、铟金属卤化物灯，它们发出的强光谱线为589nm和535nm。
灯的寿命10000h左右，光效为75-80lm/W，缺点是光色一致性较差，且等色有漂移，一般用于强光照明场合。
四、电致发光光源
（一）高电场电致发光光源
该光源一般是将发光材料粉末与介质的混合体或单晶薄膜夹持于平极电极之间，外施高电压（100V以上），直接加速初电子碰撞中心而发光。
常用的有粉末型和无机薄膜型，适合于背光照明和数字符号显示等场合。
（二）半导体发光器件
工作原理为：在电场的作用下使半导体的电子与空穴复合而发光，即LED 当给P-N结加正向电压时，N区的电子越过P-N结进入P区域空穴复合，放出光子而发光。
LED在光电检测中除了做光源，还可以用作指示灯、电平指示、安全发光、交替发光、数码显示等。
五、激光光源
激光又称为受激发射光，发光原理是受激辐射。
由于单色性好，相干能力强，在光电检测中常于相干光源；它的方向性好，在光电测量中用于准直光源；它的能量大、亮度高是远距离测量的理想光源。
常见类型有He-Ne激光器，固体激光器和CO2激光器。
受激辐射原理图：
参考资料：《光电测量技术》（第2版）哈工大上海交大
《光电测量技术》机械工业出版社
《光电测量技术与系统》北京航空航天大学出版社更多资料来源于互联网。