[电子教案]光电探测技术与系统 (1)
光电检测技术与应用教案范文
光电检测技术与应用教案范文一、光电检测技术与应用教案范文概述近几年来，随着光电检测技术与应用教案范文建设不断增加，给光电检测技术与应用教案范文的经济发展带来了前所未有的机遇，光电检测技术与应用教案范文投资越显重要。
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（一）光电检测技术与应用教案范文基本概念光电检测技术与应用教案范文是选择和决定光电检测技术与应用教案范文投资行动方案的过程，是对拟建光电检测技术与应用教案范文的必要性和可行性进行技术经济论证，对不同光电检测技术与应用教案范文方案进行技术经济比较选择及做出判断和决定的过程。
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光电检测技术与应用教案范文的可行性研究不仅是光电检测技术与应用教案范文本身的一个工作环节，也是做出正确光电检测技术与应用教案范文、进行光电检测技术与应用教案范文设计和筹措资金的重要依据。
光电探测器教案
光电探测器教案教案标题：光电探测器教案教案目标：1. 了解光电探测器的基本原理和应用领域。
2. 掌握光电探测器的工作原理和性能参数。
3. 学会使用光电探测器进行实验和测量。
教学重点：1. 光电探测器的基本原理和分类。
2. 光电探测器的性能参数及其对实验和测量的影响。
3. 光电探测器的应用领域和实际应用案例。
教学步骤：一、导入（5分钟）1. 引入光电探测器的概念，并与学生讨论他们对光电探测器的了解和认知。
二、理论讲解（20分钟）1. 介绍光电探测器的基本原理，包括光电效应和光电二极管的工作原理。
2. 分类介绍常见的光电探测器，如光电二极管、光电倍增管、光电导、光电二极管阵列等。
3. 解释光电探测器的性能参数，如响应时间、灵敏度、线性范围等，并讲解其对实验和测量的影响。
三、实验演示（30分钟）1. 进行光电探测器实验演示，展示光电探测器的工作原理和实际应用。
2. 通过实验演示，让学生亲自操作光电探测器，了解其使用方法和注意事项。
3. 引导学生观察实验结果，并进行数据分析和讨论。
四、应用案例（15分钟）1. 分享光电探测器在实际应用中的案例，如光电传感器、光电开关、光电测距仪等。
2. 引导学生思考光电探测器在不同领域的应用，并讨论其优缺点和未来发展趋势。
五、小结与反思（10分钟）1. 对本节课的内容进行小结，强调重点和难点。
2. 鼓励学生提出问题和疑惑，并进行解答和讨论。
3. 要求学生完成相关的课后作业，巩固所学知识。
教学资源：1. 光电探测器实验装置和器材。
2. 相关的教学PPT或投影片。
3. 实验指导书和教材。
教学评估：1. 课堂参与度评估：观察学生在课堂上的积极参与程度。
2. 实验操作评估：评估学生在实验中的操作技能和实验结果分析能力。
3. 课后作业评估：评估学生对光电探测器的理解和应用能力。
教学延伸：1. 鼓励学生进行光电探测器相关的实验设计和研究。
2. 推荐相关的学术论文和研究成果，让学生了解光电探测器的最新发展和应用前景。
光电检测技术与应用教案范文
光电检测技术与应用教案范文一、教学目标1.知识与能力理解光电检测技术的原理和应用；掌握光电传感器的工作原理和分类；熟悉光电检测系统的构成和工作原理；了解光电检测技术在工业自动化、安防监控、医疗器械等领域的应用。
2.情感态度价值观激发学生对光电检测技术的兴趣，增强对技术创新的认识；培养学生的实践操作能力和团队合作意识；引导学生关注光电检测技术在社会生产生活中的重要作用。
二、教学重点和难点1.教学重点光电传感器的工作原理和分类；光电检测系统的构成和工作原理；光电检测技术在不同领域的应用。
2.教学难点理解光电传感器的工作原理；掌握光电检测系统的构成和工作原理；深入理解光电检测技术在工业自动化、安防监控、医疗器械等领域的应用。
三、教学内容1.光电传感器的工作原理和分类(1)光电传感器的基本原理(2)光电传感器的分类及特点2.光电检测系统的构成和工作原理(1)光源和接收器(2)光电传感器的信号处理(3)光电检测系统的工作原理3.光电检测技术在工业自动化、安防监控、医疗器械等领域的应用(1)工业自动化中的光电检测技术应用(2)安防监控中的光电检测技术应用(3)医疗器械中的光电检测技术应用四、教学过程1.导入新课通过展示光电传感器的实际应用场景，激发学生对光电检测技术的兴趣，引出本节课的主题。
2.讲解光电传感器的工作原理和分类通过示意图和实物演示，讲解光电传感器的工作原理，介绍常见的光电传感器分类及特点。
3.分组讨论光电检测系统的构成和工作原理学生分组讨论光电检测系统的构成和工作原理，每个小组汇报讨论结果，全班共同完善理解。
4.实验操作进行光电传感器的实验操作，让学生亲自动手操纵光电检测系统，加深对其工作原理的理解。
5.教师总结总结本节课的主要内容，强调光电检测技术在工业自动化、安防监控、医疗器械等领域的重要应用，并展示相关案例。
六、教学评价1.作业要求学生结合课上所学内容，撰写一份小论文，讨论光电检测技术在某一领域的应用及意义。
光电探测技术与系统.ppt
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§1.2 现代信息技术与光电探测
现代信息技术的核心是计算机、软件和通信技术，技术发展的重点 是微电子和光电子技术、高端计算机技术、计算机网络技术、光纤 通信技术、人工智能技术、信息安全技术、卫星遥感技术、磁盘及 光盘存储技术、液晶和等离子体显示技术等。
光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科 综合技术，涉及光信息的辐射（产生）、传输、探测以及光电信息 的转换、存储、处理与显示等众多的内容，已经成为现代信息技术 的一个主干。
2、信息传递技术
Байду номын сангаас
光纤
3、信息处理与再生技术
光电信息处理是光学信息处理与电子学信息处理交叉融合的产物。
4、信息施用技术
……
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光电探测技术是光电信息技术的源头
光电探测技术的发展是随着其它相关技术的发展而发展的。由于激光技 术、光波导技术、光电子技术、光纤技术、计算机技术的发展，以及傅立叶 光学、现代光学、二元光学和微光学的出现和发展，光电探测技术无论从探 测方法、原理、精度、效率，还是适用的领域范围都获得了巨大发展，是上 述相关技术发展的综合体现。
第一章 绪论
§1.1 信息与信息技术 §1.2 现代信息技术与光电探测 §1.3 光电探测（传感）器 §1.4 光电探测系统与仪器的构成及分类 §1.5 经典的光电探测系统及光电探测系统的特点
1.5.1 经典的光电探测系统 1.5.2 光电探测系统的特点 §1.6 光电探测系统的发展趋势
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信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、处理、检索
、检测、分析和利用等的技术。信息技术主要包括以下几方面技术：
电子教案 电子课件 光电检测技术
式中，dΦ为给定点处的面元dA发出的光通量， 光出射度的单位为流明每平方米(lm/m2)。
4．光照度E
单位受照面积上接受的光通量，定义为光照面 的光照度，通常用字符E表示。假定光照单位 面元dA上接受的光通量为dΦ，则该单位面元 上的光照度可以用下式表示 E dΦ dA
光照度的单位为勒克斯(lx)。
使用两块同型号指针万用表可以较好地检查发光二极 管的发光情况。用一根导线将其中一块万用表的“+” 接线柱与另一块表的“-”接线柱连接。余下的“-”笔接 被测发光管的正极，余下的“+”笔接被测发光管的负 极。两块万用表均置R×10Ω挡。正常情况下，接通
后就能正常发光。若亮度很低，甚至不发光，可将两 块万用表均拨至R×1Ω档，若仍很暗，甚至不发光，
2. LED光学特性
20° 10° 0° 10° 20°
30°
30°
40°
470°
70°
80°
80°
90° 1
0.5
0
90°
0.5
1
发光峰值波长及其光谱分布
相对发光光强
100 80
60
Dλ
40
20
520 540 560 580 600 620 波长 λ (nm)
光通量
1. 平方反比定律
点光源的垂直照射下，被照射物体表面的照度， 与光源的发光强度成正比，与光源至被照射物 体的表面距离的平方成反比，这一定律称为平 方反比定律，又称为照度第一定律。
E
I r2
2.立体角投影定律
假设一面光源，其面积为dA1，光亮度为L， 它在与之距离为r、面积为dA2平面上形成的光 照度为E，则
由于光电池表面的镜面反射作用以及固定光电池部件 的遮挡，在光线入射角大时，会从光电池表面反射和 遮挡掉一部分光线，从而使光电流小于上面所说的正 确值。为了修正这一误差，通常在光电池上外加一个 用均匀漫射材料制成的余弦校正器。
光电探测的课程设计
光电探测的课程设计一、教学目标本节课旨在让学生掌握光电探测的基本原理、方法和应用，培养学生的实验技能和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解光电效应的基本原理；（2）掌握光电探测器的结构和工作原理；（3）熟悉光电探测在实际应用中的重要作用。
2.技能目标：（1）能够运用光电效应解释日常生活中的现象；（2）能够设计简单的光电探测器并进行实验；（3）具备分析光电探测数据和处理实验结果的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学探究的兴趣和好奇心；（2）增强学生的团队协作意识和沟通能力；（3）培养学生关注社会热点、将所学知识应用于实际问题的意识。
二、教学内容1.光电效应的基本原理；2.光电探测器的结构和工作原理；3.光电探测在实际应用中的例子；4.光电探测实验的设计与操作。
三、教学方法1.讲授法：用于讲解光电效应的基本原理和光电探测器的结构；2.讨论法：用于探讨光电探测在实际应用中的意义；3.实验法：用于培养学生的动手能力和实验技能；4.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解光电探测在实际生活中的应用。
四、教学资源1.教材：提供光电效应和光电探测器的基本知识；2.参考书：为学生提供拓展阅读材料；3.多媒体资料：通过动画、视频等形式，形象地展示光电效应和光电探测的原理；4.实验设备：为学生提供光电探测实验所需的器材和试剂。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的理解和掌握程度；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能、数据处理和分析能力；4.期末考试：全面测试学生对本课程知识的掌握和应用能力。
5.平时表现：积极参与课堂活动，主动提问和回答问题；6.作业：按时完成，答案准确，能体现对知识的理解和运用；7.实验报告：内容完整，数据准确，分析深入，表达清晰；8.期末考试：成绩达到课程设定的一定分数。
《光电探测技术》课程标准
《光电探测技术》课程标准课程代码：学时：36 学分：2一、课程的地位与任务《光电探测技术》课程是光电制造与应用技术专业（五年一贯制）开设的一门2学分的专业拓展课程，针对光机电一体化设备中涉及的光检测和控制技术，讲述光的度量、光电检测器件工作原理及特性、光电导探测器、结型光电探测器、光电成像器件、光纤传感检测、光电信号检测电路。
通过本课程的学习，使学生掌握光机电一体化设备的测量与自动化技术及其应用等知识，开拓学生思维。
二、课程的主要内容和学时分配1.课程的主要内容光的度量、光电检测器件工作原理及特性、光电导探测器、结型光电探测器、光电成像器件、光纤传感检测、光电信号检测电路，基本光电元器件检测、识别、焊接、装配。
第1章光的度量1.1辐射度量1.2光度的基本物理量1.3光度量基本定律1.4照度计与亮度计第2章光电检测器件工作原理及特性2.1光电检测器件的物理基础2.2光电检测器件的特性参数2.3光电导探测器及应用3.1光电导探测器的工作原理3.2光敏电阻的结构及分类3.3光敏电阻的特性3.4光敏电阻的应用习题3.5结型光电探测器及应用1.1结型半导体光伏效应1.2光电池1.3光电二极管1.4光电三极管1.5光电开关与光电耦合器1.6光电位置探测器第5章光电成像器件及应用5.1ccd图像传感器5.2CmOS图像传感器第6章光纤传感检测技术及应用6.1光纤传感器的基础6.2光纤的光波调制技术6.3光纤传感器实例第7章光电信号检测电路6.1光电检测电路的设计要求6.2光电信号输入电路的静态计算6.3光电信号检测电路的动态计算6.4前置放大器7.5滤波器7.6光电信号主放大器8.学时分配1.本课程注重学生对光电检测器件的应用能力培养;2.采取理论教学和实验相结合的方式以增强课程学习的理实性；四、课程的实践环节安排实验一光敏电阻的应用实验二光电二极管的应用实验三光电位置探测器的应用实验四光纤传感器的应用实验五光电检测电路的单元电路设计五、推荐教材和主要参考书《光电探测技术与应用》作者：黄焰、肖彬、孙冬丽，华中科技大学出版社，出版时间：2016年六、考核方式及标准平时考核成绩占60%（出勤+作业+其它），期末考试（开卷）占40%。
《光电检测技术及系统》 实验指导书
《光电检测技术及系统》实验指导书闻春敖浙江大学光电信息工程学系光电信息工程实验中心2013年4月实验规则注意事项预习要求1、实验前必须认真阅读实验指导书及必要的参考资料。
明确实验目的。
熟悉内容和步骤，达到规定要求后才可进行。
2、安装实验装置前，检查所有仪器电源开关“关”状态，所有微调旋钮为最小位置，安装好后，应认真检查，确定无误。
再经指导老师检查允许后方可接上电源，开启电源时，必须通知本组同学，实验完毕，需将可调旋钮至最小，然后再关闭全部仪器电源。
3、实验时，不要随便开关电源，也不要使身体与设备的带电部分接触，实验中有百伏以上甚至万伏以上高压，必须引起高度重视。
4、一旦发生事故或异常情况，立即关闭所有电源，经指导老师查明故障后，方可继续实验，尚未查明原因前，不要改变现状，以便分析原因，吸取教训。
5、实验完毕，实验结果必须由指导教师审阅，待全部正确后方可将实验装置恢复原状，所有仪器放回原处，排列整齐，经老师同意后方可离去。
6、进实验室就得遵守实验室规章制度，更应注意的是实验时必须保持安静、整洁、不许随便乱动旋钮及开启电源开关，不准随便搬动实验装置。
7、实验前简单写好实验目的，原理步骤及预习要求所需测量的内容，理论曲线，然后根据实验要求进行安装测试。
实验报告写法与要求一、实验报告应将实验题目、目的、班级、组别、姓名、学号及同组者姓名等各项书写完整。
二、实验报告具体内容及要求：（可参考实验指导书，但不能照抄，希望按自己体会写）。
（一）实验目的（二）实验仪器（三）实验原理（简写）（四）实验步骤：（写出实验方法和顺序，并画出装置示意图或线路图）（五）实验结果（1）记录实验现象及条件（2）记录必要数据（必要时列出表格）（3）对实验结果进行理论分析目录实验一光伏探测器件的应用电路及其特性测量实验二光电导探测器的应用电路及其特性测量实验三光电倍增管的应用电路及特性测试实验四位置灵敏探测器（PSD）实验五典型光电测量系统的设计实验六光学传感三维面形测量实验七面阵CCD原理及驱动实验实验八光电探测器光谱响应的实验实验系统的组成系统由光电器件（光电倍增管、光电池等)、光电探测器测试暗箱、工作电源（卤钨灯电源、光电倍增管电源等）、电流电压转换及放大滤波电路、标准A光源稳流电源、PSD位置传感器实验装置、照度计、计算机等组成。
光电检测技术与系统第二版课程设计
光电检测技术与系统第二版课程设计概述本课程设计旨在通过实践项目，深入了解光电检测技术和系统，并应用所学知识解决实际问题。
本设计将涵盖以下主题：•光电检测的概念和原理•光电检测中常用的器件和传感器•光电检测信号的处理和分析•光电检测系统的设计和实现本设计将分为两个部分：•第一部分：理论研究和实验演示。
•第二部分：实际项目研究和应用案例。
第一部分第一部分分为两个模块：第一模块（理论研究）本模块的目标是深入了解光电检测技术和系统的理论。
学生将学习以下重点内容：•光电检测的基本概念和原理•光电检测中常见的器件和传感器•光电检测信号的处理和分析方法•光电检测系统的设计和实现方法第二模块（实验演示）本模块的目标是让学生通过实验演示深入了解光电检测技术和系统的使用。
学生将学习以下内容：•如何选择和使用适当的光电检测传感器•光电检测信号的处理和分析方法•光电检测系统的设计和实现方法学生将运用已学习的理论知识和实验演示，制作一份光电检测技术的课程报告，该报告的目标是让学生在光电检测技术和系统方面的理解更加深刻。
第二部分第二部分分为两个模块：第一模块（实际项目研究）本模块的目标是让学生通过研究具体的实际项目，深入了解光电检测技术和系统在实际应用中的使用。
学生将研究以下内容：•光电检测技术在现实生活中的应用案例•光电检测技术在现实生活中面临的挑战和问题•光电检测技术的未来发展趋势第二模块（应用案例）本模块的目标是让学生通过应用案例研究，了解光电检测技术和系统在实际情况中的应用。
学生将学习以下内容：•光电检测技术在实际应用中的优势和不足•光电检测技术在不同行业中的应用案例•光电检测系统的设计和实现方法学生将运用已经学到的知识和调查结果，制作一份光电检测技术的应用案例报告，该报告的目标是让学生对光电检测技术在实际应用中有更为深刻的了解。
总结通过本课程设计，学生将学到光电检测技术和系统的基本概念和原理，掌握光电检测中常见的器件和传感器，学会光电检测信号的处理和分析方法，了解光电检测系统的设计和实现方法。
光电检测技术教案(精炼版)
第3,4学时➢授课题目（教学章节或主题）：辐射量和光学量。
➢单元教学目标或要求：掌握光学量及其单位；了解光的基本性质、辐射量及其单位。
➢单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：* 基本内容：§1.1 辐射量和光学量可见光是波长在3.8×10-7～7.8×10-7米范围内的电磁辐射，描述电磁辐射的物理量，即辐射量，也可用来描述可见光；可见光是能对人的视觉形成刺激并能被人感受的电磁辐射，因而人们很自然地用视觉受到刺激的程度，即视觉感受来量度可见光。
按这种视觉响应原则建立的表征可见光的量称作光学量。
下面简要介绍各种辐射量和光学量及其单位，以及两种量值系统间的关系。
一、辐射量1、辐射能2、辐通量3、辐出度4、辐照度5、辐射强度6、辐亮度上述的六种辐射量，对于所有的光辐射都是适用的，它们是纯物理量。
对于可见光，人们常用光学量量值系统进行度量。
二、光学量1、光通量2、光出射度Mv光出射度的单位为流［明］每平方米（lm/m2）。
3、光照度Ev光照度的单位名称是勒［克斯］(lx)。
1 lx=1 lm/m2 。
4、发光强度Iv发光强度的单位为坎［德拉］(cd)。
1979年第十六届国际计量大会对发光强度的单位坎德拉作了明确的规定：“一个光源发出频率为540×1012HZ (赫兹）的单色光，在一定方向的辐射强度为1/683 W/sr，则此光源在该方向上的发光强度为1坎德拉”。
发光强度是光学基本量，是国际单位制中七个基本量之一。
从发光强度的单位坎德拉可以导出光通量的单位流明：发光强度为1坎德拉的匀强点光源，在单位立体角内发出的光通量为1流明。
5、光亮度Lv三、光学量和辐射量间的关系1、光谱光效率函数人对不同波长光响应的灵敏度是波长的函数，称之为光谱光效率函数。
两种光谱光效率函数：明视觉光谱光效率函数和暗视觉光谱光效率函数。
2、光学量和辐射量间的关系明视觉条件下暗视觉条件下* 重点：光学量及其单位。
第六章 1光电探测技术(授课)
Rp
三种形式 ⑴梳状式 玻璃基底上蒸镀梳状金属膜而制成；或在玻璃基底上面 蚀刻成互相交叉的梳状槽，在槽内填入黄金或石墨等导 电物质，在表面再敷上一层光敏材料。如图所示。
光电导体膜
绝缘基底
⑵刻线式 在玻璃基片上镀制一层薄的金属箔，将其刻划成栅状槽，然 后在槽内填入光敏电阻材料层后制成。其结构如下图所示。
2 1 2 1 2 2 2 2
E E 2 E1 E2 cos(t )
1) 直接探测 E1(t)=E2(t)
光 光信号
光
带 通
光
光 电
电 器
探测器
滤波器
直接探测法能检测光强及光强的变化，是非相干 辐射的唯一探测方法 优点： 对相干辐射进行直接探测具有简单、方便、
ic IS
S是该阴极对入射光线的灵敏度
2)光电发射第二定律------爱因斯坦定律
如果发射体内电子吸收的光子能量大于发射体表 面逸出功,则电子将以一定速度从发射体表面发射,光电 子离开发射体表面时的初动能随入射光的频率线性增 长,与入射光的强度无关。
Ek hv E
光电发射大致可分为三个过程： 1. 光射入物体后，物体中的电子吸收光子能量，从基态 跃迁到激发态。 2. 受激电子从受激处出发，向表面运动，其间必然要 同其他电子或晶格发生碰撞而失去部分能量。 3. 到达表面的电子克服表面势垒对其的束缚，即可从 表面逸出形成光电子
光电发射对阴极材料的要求： 1）对光的吸收大，以便体内有较多的电子受激发射。 2）电子受激发生在表面附近，以使碰撞损失尽量小。 3）材料的逸出功要小，使到达真空界面的电子能够比较 容易地逸出 4）作为光电阴极，其材料还要有一定的电导率，电导率 要好，以便能够通过外电源来补充因光电发射所失去 的电子。
光电检测技术与系统教学设计
光电检测技术与系统教学设计背景随着科技的迅猛发展，光电检测技术在许多领域中得到了广泛应用，如生物医药、环保、新材料等。
因此，掌握光电检测技术成为了现代科技人才必须的一项基本技能。
在高等教育中，培养学生的光电检测技术需要通过实践教学来实现，才能更好地逐步掌握和应用。
光电检测技术与系统教学设计是一项必不可少的工作，为学生提供了更好的学习和实践机会，也促进了教育教学改革的进展。
教学目标本次教学设计旨在培养学生的光电检测技术与系统应用能力，让学生了解光电检测技术的基本原理和应用，了解光电检测系统的主要组成部分，以及光电检测技术在各种领域中的应用情况。
教学内容1. 光电检测技术基础•光的本质及其与物质的相互作用•光学基础和光电探测器原理•光电检测器的种类和特点•光电元器件和微光测量2. 光电检测系统•光电检测系统的基本组成和原理•光电检测系统的设计和调试•光电检测系统在各个领域中的应用3. 实践操作•光电检测器的基本使用方法•光电检测系统的实际操作•常用光电检测器的测量试验及结果分析教学方法本次课程的主要教学方法为理论讲授与实践操作相结合。
通过理论讲解和实验操作让学生更好地掌握光电检测技术和系统，让学生在实验中发现问题，分析问题，解决问题的能力。
教学评价本次教学的评价主要是以学生的课堂出勤率、课程参与度和实践操作成绩综合评价。
学生必须在参加实践操作，完成实验报告，并按时提交。
同时，教师也将为学生提供充足的实验室时间，为学生有出色成果提供机会。
教学资源本次光电检测技术与系统教学使用的设备资源如下：•光电检测器•激光器•光电探测器同时，还需要配备实验室的常规设备，如电脑、投影仪等。
总结光电检测技术与系统是一门在实践中不断发展和创新的学科，学生应当深入理解其原理和应用，掌握光电检测技术和系统设计。
通过教学设计实践，教育教学将能更好地促进学生的能力发展，培养具有实际应用能力的工程技术人员。
光电探测技术与应用第一章课后习题与答案
光电探测技术与应用 第一章课后习题答案（部分）1.1 辐射度量与光度量之间有哪些区别？有哪些相同点和联系？答：光辐射度量在历史上形成了辐射度学和光度学两套度量系统。
辐射度学：是建立在物理测量的基础上的辐射能量客观度量,不受人眼主观视觉的限制，其概念和方法适用于整个光辐射范围（红外、紫外辐射等必须采用辐射度学）。
光度学：是建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量，故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域。
1.2一支氦-氖激光器（波长为632.8nm ）发出激光的功率为2mw 。
该激光束的平面发散角为1mrad ，激光器的放电毛细管直径为1mm 。
（1）求出该激光束的光通量，发光强度，光亮度，光出射度。
（2）若激光束投射在10m 远的白色漫反射屏上，该漫反射屏的反射比为0.85，求该屏上的光亮度。
解：① 该激光束的光通量328.0102240.0683)(3-⨯⨯⨯==e m v V K φλφLm （流明）发光强度 )1028.3(102.44/)101(328.05523⨯⨯=⨯=∆Ω=-πφvv I Cd(坎德拉) 光亮度 )102.4(1035.54/)101(102.41111235⨯⨯=⨯⨯=∆=-或πS I L v v Cd/m 2 光出射度 523102.44/)101(328.0⨯=⨯=∆=-πφS M vv Lm/m 2 ② 10米远处光斑面积大小：52321085.7)10110(414.3)(4--⨯=⨯⨯=∆=θπL S m 2 反射光功率为： 33'107.110285.0--⨯=⨯⨯==P P ρW反射光通量 279.0240.0683107.1)(3''=⨯⨯⨯==-λφV K P m v Lm漫反射屏可以看作是个朗伯体，其法向发光强度I 0与光通量的关系是πφ/0=I ，由于朗伯体的光亮度与方向无关，所以：35'01013.11085.714.3279.0⨯=⨯⨯===-S S I L v v πφ Cd/m 2 1.4 用目视观察发射波长分别为435.8nm 和546.1nm 的俩个发光体，他们的亮度相同，均为3cd/m 2.如果在俩个发光体前分别加上透射比为10−4的光衰减器，问此时目视观察的亮度是否相同？为什么？解：光衰减器的透射比指的是光辐射能量的透射比。
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信息的特点有： （1）信息依附于载体而存在，通过对载体的作用可以获取信息，也可将信息 存储（寄载）在某个载体上； （2）信息是可以共享的，信息本身生不会因为共享而受到损失； （3）信息是可以被处理的，除能够被存储外，信息可以被加工、传输，还可 以转换形态，特别是经过人脑的分析、综合和提炼而增值； （4）信息具有时效性。 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、处理、检索、检
非 PN 结 电子管类
光电元件（材料采用 CdS, CdSe, Se, PbS） 热电元件（材料采用 PZT, LiTaO3, Se, LiTiO3, 双金属） 光电管、摄像管、光电倍增管
其它类
色敏传感器（材料采用 Si, -Si） 固体图像传感器（材料采用 Si, 有 CCD 型, MOS 型, CPD 型） 位置检测传感器（材料采用 CdS, CdSe, Se, PbS） 光纤传感器 光栅尺，光电编码盘
测、分析和利用等的技术。信息技术主要包括以下几方面技术：
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1、感测与识别技术 它的作用是扩展人类获取信息的感觉器官功能。 2、信息传递技术 它的主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。 3、信息处理与再生技术 是对信息的综合分析或进一步提炼 4、信息施用技术(信息过程的最后环节) 包括控制技术、显示技术等。
特点 （1）高精度：从地球到月球激光测距的精度达到1米。 （2）高速度：光速是最快的。 （3）远距离、大量程：遥控、遥测和遥感。 （4）非接触式检测：不改变被测物体性质的条件下进行测量。 （5）寿命长：光电探测中通常无机械运动部分，故测量装置寿命长，工 作 可靠、准确度高，对被测物无形状和大小要求。 （6）数字化和智能化：强的信息处理、运算和控制能力。
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§1.2 现代信息技术与光电探测
光电子技术对信息技术深入、广泛的影响反映在在以下四个方面
1、感测与识别技术
视觉------光电成像，扩展到 红外、紫外
可实现纳米级（高精度）、光子级（弱信号）和万伏级（强信号）的测 量，不断满足日益开拓的人类社会对信息获取的要求，如紫外线、可见光和 红外波段的光电成像和遥感、光纤传感等。
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§1.2 现代信息技术与光电探测
现代信息技术的核心是计算机、软件和通信技术，技术发展的重点 是微电子和光电子技术、高端计算机技术、计算机网络技术、光纤 通信技术、人工智能技术、信息安全技术、卫星遥感技术、磁盘及 光盘存储技术、液晶和等离子体显示技术等。
光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科 综合技术，涉及光信息的辐射（产生）、传输、探测以及光电信息 的转换、存储、处理与显示等众多的内容，已经成为现代信息技术 的一个主干。
2、信息传递技术
光纤
3、信息处理与再生技术
光电信息处理是光学信息处理与电子学信息处理交叉融合的产物。
4、信息施用技术
……
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光电探测技术是光电信息技术的源头
光电探测技术的发展是随着其它相关技术的发展而发展的。由于激光技术、 光波导技术、光电子技术、光纤技术、计算机技术的发展，以及傅立叶光学、 现代光学、二元光学和微光学的出现和发展，光电探测技术无论从探测方法、 原理、精度、效率，还是适用的领域范围都获得了巨大发展，是上述相关技 术发展的综合体现。
第一章 绪论
§1.1 信息与信息技术 §1.2 现代信息技术与光电探测 §1.3 光电探测（传感）器 §1.4 光电探测系统与仪器的构成及分类 §1.5 经典的光电探测系统及光电探测系统的特点
1.5.1 经典的光电探测系统 1.5.2 光电探测系统的特点 §1.6 光电探测系统的发展趋势
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一些市售的光电传感器中，还包含光源、光路、电信号放大或数字化电路。
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光电探测系统分类
光电探测系统分类：
分法1（光源是否可控）：主动式光电探测系统，被动式光电探测系统； 分法2（光谱）：激光探测系统、红外探测系统、紫外探测系统、可见光探测 系统； 分法3（调制解调方式）：直接探测系统、相干探测系统； 分法4（输出信号模式）：模拟系统、数字系统； 分法5（探测器）：点探测系统、面探测系统； 分法6（光场分布）：远场光电探测系统、近场光电探测系统； 分法7（光路）：直射式光电探测系统、反射式光电探测系统、散射式光电探 测系统；//聚焦式光电系统、分光式光电系统。
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表1.3-1 光电传感器类型
光电传感器类型
光电传感器实例
PN 结
PN 光电二极管（材料采用 Si, Ge, GaAs） PIN 光电二极管（材料采用 Si） 雪崩光电二极管（材料采用 Si, Ge） 光电晶体管[含光电达林顿管]（材料采用 Si） 集成光电传感器和光电晶闸管（材料采用 Si） 光电池（材料采用 Si）
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§1.4 光电探测系统与仪器的构成及分类
图1.4-1 光电探测系统框图
由光源、光路（及光学器件）、光电换能器、电路组成，具有一定功能的整 体，就构成了光电探测系统，如图1.4-1所示。其中，光学子系统由光源、光 路构成，待测非电量产生于光源或置于光路中；电学子系统用电子学的方法 对光学信息分析、处理与控制；光电换能器用以探测光信号，并以电信号的 方式表达出来，是联系前两者的桥梁。光电探测系统作为测量系统时，具有 明确的输出指示，又被称为光电探测仪器。
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§1.3 光电探测（传感）器
将光能量转换为电量的器件称为光电传感器或光电元件。光电式传感器的工作原 理是：首先把被测量的变化转换成光信号的变化（当被测物理量本身是光辐射时， 无需专门的转换），然后通过光电转换元件变换成电信号。 光电传感器的工作基础是光电效应或热电效应。 热电探测传感器也归类为光电传感器。