光电技术复习.docx

光电技术复习1，全反射条件及其应用 1，条件：光线由光密介质射向光疏介质。入射角大于临界角。（光从介质1射入介质2发生全反射，折射率分别为n1，n2，那么入射临界角C为SinC= n2/n1）。 2， 应用：光学纤维光纤传感器2，辐射量和光度量的区别和联系光度量是度量使人产生视觉效果辐射的量，光度量的对象时电磁波，辐射度量是用能量单位描述辐射能的客观物理量。光度量和辐射度量是一一对应的。只是光度量是以标准人眼作为接收，就是说研究的是可见光的范围的辐射度量。 光度量是辐射度量的一部分。 3，辐射度学的基本物理量辐射能：以电磁辐射形式发射，传输或接受的能量称作辐射能（Qe）辐射能通量：单位时间内发射，传输或接受的 能称之为辐通量。辐射出射度，辐射照度：（1）辐射出射度：辐射源单位时间发射面积发出的辐通量。定义为辐射源的辐出度。（2）辐射照度：辐射照射单位受照面积上接受 的辐通量。定义为受照面的的辐射度。（3）辐射强度： 点辐射源向个方向发出辐射，在某一方向，在单位立体角内发出的辐通量定义为辐强度。4，光学系统 （1）光阑：对光束起限制作用的光学元件称为光阑 （2）孔径光阑：光学系统中由于限制成像光束大小的光阑称为孔径光阑（最能控制光通量的强弱）。 （3）入瞳：孔径光阑在物空间的像称为入射光瞳。 （4）出瞳：孔径光阑在像空间的像称为出射光瞳。 (5) 视场光阑：用于限制成像范围大小的光阑称为视场光阑。 （6）景深：把在平面上能成清晰像的物方空间深度称为景深。 （7）焦深：一个物平面能获得清晰像的像方空间深度称为焦深 （8）物方远心光路：在某些光学计量仪器的物镜中，常常需要在物镜的像方焦平面处加一个光阑作为系统的孔径光阑，以消除由于物平面位置不准确所引起的测量误差孔径光阑位于物镜像方焦面，入瞳位于无穷远，轴外点主光线平行于光轴，这样的光路被称作“物方远心光路”。主要用于测量光学系统。 （9）像方远心光路：在某些用于大地测量的物镜中，常常需要在物镜的物方焦平面处加一个光阑作为系统的孔径光阑，以消除由于像平面和标尺分化刻线面不重合而造成的测量误差。孔径光阑位于物镜物方焦面，出射光束的主光线平行于光轴，出瞳位于无限远，这样的光路称为“像方远心光路。 5，望远系统的参数视觉放大率分辨率工作放大率 6，两种望远镜的比较开普勒望远镜：开普勒式原理由两个凸 透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板可用于观察，也可用于定位伽利略望远镜：伽利略望远镜是由一个 凸透镜和一个凹透镜组成 用于观察，但不能定位。 7，电子的共有化运动原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原于转移到相邻的原子上去，因而，电子将可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。 8，导带，价带，禁带的能级及其关系 9，光电探测器基础概念：把光辐射转换为成另一种便于 测量的物理量的的器件。功能：地表平衡的功能，选取功能，面积的标示,语音的提示物理效应：外光电效应：外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。内光电效应：1光电导效应：光电导效应是光照射到某些物体上后，引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称 2，光生伏特效应：光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。 10，光电倍增管结构：光电倍增管是一只真空管中由光阴极，倍增极，和阳极组成的光敏器件。工作原理：光电倍增建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光敏电真空器件，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。日盲紫外光电倍增管对日盲紫外区以外的可见光、近紫外等光谱辐射不灵敏，具有噪声低、响应快、接收面积大等特点。特性参数：1)光谱响应度： 2)灵敏度3)放大倍数 4)暗电流 6)伏安特性 7)流会偏离理想的线性。 8)温度特性 9)时间响应 10)磁场特性11，光电二极管工作模式：零偏置工作和反偏置工作基本结构：（1）以N型硅为衬底的 2CU型。 （2）以P型硅为衬底的2DU型 （3） 工作原理：光电二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结