光电技术 主讲:李孝禄
光 电 技 术 主 讲：李 孝 禄
课程简介 光电技术是光学和电子学技术相结合而产生出来的 门技术学科,主要研究光与电之间的转换。 ■基础:进年来兴起的光电子学 ■核心:光与电之间的转换机理体现于光电器件之中 ■光电转换技术是研究应用一定的器件及手段,在 定条件下,如何使光能(光信息)转化成电能,电 能转化成光能的技术。能实现上述功能的器件称为 光电探测器件。即能够发射、接收某种电磁辐射 (光学辐射)的电子器件。光学辐射包括紫外线 可见光和红外线 ■将光辐射转换成电信息的称为接收器件,电信息转 换成光辐射的称为发射器件
课程简介 光电技术是光学和电子学技术相结合而产生出来的 一门技术学科，主要研究光与电之间的转换。 基础：进年来兴起的光电子学 核心：光与电之间的转换机理体现于光电器件之中 光电转换技术是研究应用一定的器件及手段，在一 定条件下，如何使光能（光信息）转化成电能，电 能转化成光能的技术。能实现上述功能的器件称为 光电探测器件。即能够发射、接收某种电磁辐射 （光学辐射）的电子器件。光学辐射包括紫外线、 可见光和红外线。 将光辐射转换成电信息的称为接收器件，电信息转 换成光辐射的称为发射器件
光电技术的发展 ■第一阶段:传统的光学装置及仪器,不能胜任对 复杂光信息高速米集和处理的要求 第二阶段:半导体集成电路技术,可以将探测器 件及电路集成在一个整体中,也可以将具有多个 检测功能的探测器件集成在一个整体中。其价格 低,体积小。例如,将图形、物体等具有二维分 布的光学图像转换成电信号的检测器件是把基本 光电探测器件组成许多网状阵列结构,引人注 的器件CCD就是一种将阵列化的亚电探测与扫 描功能一体化的固态图像检测器件。它是把一维 或二维的光学图像转换成时序电信号的器件 泛引用于自动检测、自动控制,尤其是图像识 别技术
光电技术的发展 第一阶段：传统的光学装置及仪器，不能胜任对 复杂光信息高速采集和处理的要求。 第二阶段：半导体集成电路技术，可以将探测器 件及电路集成在一个整体中，也可以将具有多个 检测功能的探测器件集成在一个整体中。其价格 低，体积小。例如，将图形、物体等具有二维分 布的光学图像转换成电信号的检测器件是把基本 的光电探测器件组成许多网状阵列结构，引人注 目的器件CCD就是一种将阵列化的光电探测与扫 描功能一体化的固态图像检测器件。它是把一维 或二维的光学图像转换成时序电信号的器件，能 广泛引用于自动检测、自动控制，尤其是图像识 别技术
■第三阶段:光导纤维传感器的出现,为光电检测 技术的小型化等开辟了广阔的前景。光纤检测可 以解决传统检测技术难以解决或无法解决的许多 问题。例如,在噪声、干扰、污染严重的工业过 程检测,或者在海洋、反应堆中,自动监测设备 或智能机器人,必然会受到高压、高温、辐射等 极端困难的条件,光纤检测技术具有其独特的智 能化的优越性。由于光信息传输的独特优点,光 纤检测智能化将比其他检测技术更具有吸引力 ■展望:随着微处理技术的发展以及光电检测技术 与它的紧密结合,光电检测技术越来越智能化 作为机器人的视觉系统已提到议事日程上
第三阶段：光导纤维传感器的出现，为光电检测 技术的小型化等开辟了广阔的前景。光纤检测可 以解决传统检测技术难以解决或无法解决的许多 问题。例如，在噪声、干扰、污染严重的工业过 程检测，或者在海洋、反应堆中，自动监测设备 或智能机器人，必然会受到高压、高温、辐射等 极端困难的条件，光纤检测技术具有其独特的智 能化的优越性。由于光信息传输的独特优点，光 纤检测智能化将比其他检测技术更具有吸引力。 展望：随着微处理技术的发展以及光电检测技术 与它的紧密结合，光电检测技术越来越智能化。 作为机器人的视觉系统已提到议事日程上
光电技术的应用 ■光学技术处理的是空间光强信息,它具有 多维、并行、快速数据处理等能力。电子 技术处理的是一维电量随时间的变化,它 有较高的运算灵活性和变换精度。 ■光电技术兼备这些优点,表现出以下的特 征 (1)有广泛的适用范围能获取和处理各种光 学信息以及可以转换为光信息的非光学参 量,包括探测机构内部或危险环境下的工 作参量
光电技术的应用 光学技术处理的是空间光强信息，它具有 多维、并行、快速数据处理等能力。电子 技术处理的是一维电量随时间的变化，它 有较高的运算灵活性和变换精度。 光电技术兼备这些优点，表现出以下的特 征： ⑴有广泛的适用范围 能获取和处理各种光 学信息以及可以转换为光信息的非光学参 量，包括探测机构内部或危险环境下的工 作参量