光电技术与光纤基础（复习一）.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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/m,2,5,、,辐照度,单位：,W/m,2,一、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,1,2,，注意单位、相互之间关系,例题,已知有一白炽灯钨丝功率,p,3w,，,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,A,l,10mm,2,，距灯的距离,h,100mm,，测得,max,1.5m,处的光谱辐射通量,e,（,max,）,6w,求：,1.,灯的,e,，,I,e,，,2.,灯的,v,，,I,v,0,1.5,3,4,5,5.5,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1,T1930k,（,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：,f/Hz,1/f,噪声,产生复合噪声,散粒、温度和热噪声,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,S,E,E,漂移,扩散,硅光电池,不加外电压！,I,D,I,P,R,L,U,R,s,C,j,R,sh,I,L,E,=0,E,1,E,2,U,I,L,光伏工作区,R,L1,R,L2,硅光电池,特性参数,光照特性,开路时、短路时、有限负载时,I,L,U,U,oc4,I,sc4,I,sc1,I,sc2,I,sc3,U,oc2,U,oc1,U,oc3,线性区,R,L1,R,L2,硅光电二极管和三极管,一般在反向偏压下工作,光导工作区,E,=0,E,1,E,2,U,I,与光电池的比较,光电池工作区,U,b,R,L,E,=0,E,1,E,2,U,I,L,光电二极管工作区,R,L,U,b,=0,R,L,R,L,U,b,I,P,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,