光电技术与光纤基础复习.ppt

光电技术与光纤基础总复习（一）,韩鹏,内容,第一章：光电检测应用中的基础知识第二章：光电检测中的常用光源第三章：结型光电器件第四章：光电导器件第五章：真空光电器件第六章：真空成像器件第七章：固体成像器件第八章：红外辐射与红外探测器第九章：光导纤维与光纤传感器第十章：太赫兹的产生与检测,第一章 基础知识,辐射度学和光度学的基本概念半导体基础知识基本定律光电探测器的噪声和特性参数,辐射度学和光度学的基本概念,1、辐射功率（辐射通量）,单位：W（瓦特）,2、辐射强度,单位,3、辐射亮度,单位：,4、辐射出射度,单位：W/m2,5、辐照度,单位：W/m2,一、辐射度学基本物理量,辐射度学和光度学的基本概念,二、光度学基本物理量,1、视见函数,555nm时最大！,2、基本物理量,表12，注意单位、相互之间关系,例题,已知有一白炽灯钨丝功率p3w，该灯的理想化光谱通量e分布如图。使用微瓦计，其探测面积Al10mm2，距灯的距离h100mm，测得max1.5m处的光谱辐射通量e（max）6w求：1.灯的e，Ie，2.灯的v，Iv,（m）,e,辐射度学和光度学的基本概念,三、其他基本概念,1、电源,平方反比律,2、扩展源,朗伯源,3、漫反射面,半导体基础知识,一、基本概念,1、能带结构,2、杂质半导体,3、非平衡载流子,4、扩散和漂移,基本定律,一、黑体辐射定律（概念）,1、基尔霍夫定律,2、普朗克辐射公式,3、斯忒藩玻耳兹曼定律,4、维恩位移定律,基本定律,二、光电效应,1、内光电效应,2、外光电效应,光电导效应、光伏效应,光电探测器的噪声和特性参数,一、噪声（概念、特点）,1、热噪声,2、散粒噪声,3、产生复合噪声,4、1/f噪声,5、温度噪声,整体情况：,第二章 常用光源,光源的特性参数热辐射源气体放电光源固体发光光源激光器,光源的特性参数,辐射效率和发光效率如前例题中，求光谱功率分布空间光强分布光源的颜色光源的温度,概念！,热辐射源,太阳黑体模拟器白炽灯,了解！,气体放电光源,脉冲灯原子光谱灯汞灯,了解！,固体发光光源,场致发光光源了解其他平板显示器件液晶的电光效应结型发光光源发光二极管，偏压？,激光器,激光原理三种跃迁过程、必要条件激光器的类型激光的特性单色、方向、亮度、相干性,第三章 结型光电器件,结型光电器件的工作原理硅光电池硅光电二极管和硅光电三极管结型光电器件的放大电路特殊结型的光电二极管结型光电器件的应用实例光电耦合器件,结型光电器件的工作原理,热平衡状态下的PN结外加偏压、反向饱和电流光照下的PN结光伏效应电流方程,硅光电池,不加外电压！,硅光电池,特性参数光照特性开路时、短路时、有限负载时,硅光电二极管和三极管,一般在反向偏压下工作,与光电池的比较,光电池工作区,光电二极管工作区,硅光电二极管和三极管的比较,光照特性伏安特性四个方面温度特性频率响应特性,特殊结型光电二极管,PIN型光电二极管结构、原理光电位置传感器原理位置表达式,