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第一章光电检测系统概述
本章整体上介绍了光电检测系统的几个概念,以及系统的组成与特点,每部分的作用;重点是检测常用的几种方法。
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●1.1光电检测系统概述1
本节主要区分几个检测技术的常用概念,检测与测量,传感器与敏感器。
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●1.2光电检测系统概述2
整体了解光电检测系统的组成及每一部分的作用和功能
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●1.3光电检测系统概述3
本节重点讲解光电检测的几种方法,包括直射型、反射型、脉冲检测与频率检测。
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●1.4光电检测系统概述4
从信息携带的方式区分,掌握差动测量法、补偿测量法及脉冲测量法的原理。
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第二章光电检测器件工作原理及特性
介绍光电检测中常用的一些光学参量及半导体物理基础
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●2.1光的基本性质
理解光的基本性质,便于后面信息检测光波的调制。
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●2.2光电检测工作原理及特性1
本节主要介绍检测中常用的光学参量及其符号。
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●2.3光电检测工作原理及特性2
本节重点介绍半导体PN结物理基础,载流子在PN结中的运动规律。
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第三章半导体光电检测器件及应用
本章为本课程的重点章节,主要学习检测中的几个重要的光电检测器件及其检测特性。
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●3.1光电导器件-光敏电阻
光敏电阻的结构及工作原理、所检测的波长范围与特性参数。
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●3.2光生伏特器件
光生伏特器件包含光电池、光电二极管等,重点介绍它们的结构组成个、工作原理及特性参数
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●3.3热电检测器件
热敏电阻与热电偶的工作原理与检测特性
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第四章光电信号检测电路
根据检测电路的设计要求,本章重点介绍光电输入电路的静态计算与动态分析计算;同时分析电路噪声估算和放大电路的选择与设计。
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●4.1光电信号检测电路1
本节首先介绍光电检测电路的设计要求,根据不同类型的光电检测器件进行光电信号输入电路的动态分析,包括恒流源型与光伏型器件的光电信号输入电路。
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●4.2光电信号检测电路2
为获得最小非线性失真及足够的频率响应带宽,重点对光电信号检测电路惊醒动态计算分析。包括光电二极管、光电池等器件电路。
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●4.3光电信号检测电路3
本节分析噪声产生的原理,噪声的等效处理。并对系统中各种可能的噪声分析其决定因素,以此对电路噪声进行合理的估算。
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●4.4光电信号检测电路4
由于光电检测器件输出的信号一般非常微弱,前置放大器是光电信号检测电路中必备的一个器件。其作用一个是进行初级信号放大,另一个是与后继电路进行阻抗匹配。
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第五章光电直接检测系统
直接检测方式是利用光源射出的光强携带信息,光强信号的强弱转化为电信号。这是最一种简单的调制方式。本章讲解光电直接检测的工作原理以及系统的基本特性。
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●5.1光电直接检测系统的工作原理
本节重点讲解光电直接检测的电路组成及工作原理。
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●5.2光电直接检测系统的基本特性
描述光电直接检测系统的性能参数,包括信噪比检测极限及趋近方法,直接检测系统的视场角、通频带宽带等。
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●5.3光电直接检测系统的距离方程
检测距离是对直接检测系统灵敏度的另外一种评价方法,分为主动检测与被动检测的距离。
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●5.4光电直接检测系统举例
光电直接检测系统以莫尔条纹测长仪与激光测距仪为例,重点讲解它们的结构系统组成与工作原理。
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第六章光外差检测系统
光外差检测比直接检测精度高7~8个数量级,但是对光源的相干性要求高。目前只应用到近距离的微弱信号检测中,由于大气湍流对相干性的破坏,长距离的光外差检测受到限制。本章重点介绍了光外差检测的基本原理与特性、以及影响光外差检测灵敏度的因素。
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●6.1光外差检测原理
本节介绍了光外差检测的基本原理与优点。
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●6.2光外差检测特性
光外差检测输出信息不仅包括信号的振幅和强度,还包含了信号光的频率和相位,信息量的获得比直接检测方式全面。本节重点介绍光外差的转换增益、最小可检测功率与滤波性能等特性。
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●6.3影响光外差检测灵敏度的因素
影响外差检测灵敏度的因素很多,本节重点介绍空间条件和频率条件。
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●6.4光外差检测系统举例
光外差检测的典型例子是激光干涉测长仪与多普勒测速。
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第七章光纤传感检测技术
光纤传感器仪器高灵敏度、抗电磁能力强、耐腐蚀、体积小、结构简单等优点得到广泛应用。本章重点讲解光纤的基本结构、工作原理及传感的调制技术。
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●7.1光纤传感器基础
光纤是一种特殊的光波导,利用光的全反射将光束约束在纤芯中传输。本节重点讲解光纤的结构与工作原理。
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●7.2光纤传感调制技术
本节重点讲解利用光纤作为传感器件时的几种信号调制技术。
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●7.3光纤传感中的电光效应
掌握晶体的电光效应原理,利用此原理将信号调制到光载波上获得所需要检测量。
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●7.4光纤传感器举例
了解光纤在光电检测中作为传感器的使用方法与原理。