第六章光电检测原理与系统

1、吕勇吕勇变换方法变换方法光学原理光学原理应用应用几何光学法几何光学法透射、反射、折射、散透射、反射、折射、散射、遮光光学成像等非射、遮光光学成像等非相干光学现象相干光学现象光开关、光学编码、光扫描光开关、光学编码、光扫描、瞄准定位、光准直、外观、瞄准定位、光准直、外观质量检测、测长测角、测距质量检测、测长测角、测距等。等。物理光学法物理光学法干涉、衍射、散斑、全干涉、衍射、散斑、全息、波长变换、光学拍息、波长变换、光学拍频、偏振等相干光学现频、偏振等相干光学现象。象。莫尔条纹、干涉计量、全息莫尔条纹、干涉计量、全息计量、散斑计量、外差干涉计量、散斑计量、外差干涉、外差通讯、光谱分析、多、外差通

2、讯、光谱分析、多普勒测速等。普勒测速等。光电子学法光电子学法电光效应，声光效应、电光效应，声光效应、磁光效应、空间光调制磁光效应、空间光调制、光纤传光与传感等、光纤传光与传感等光调制、光偏转、光开关、光调制、光偏转、光开关、光通信、光记录、光存储、光通信、光记录、光存储、光显示等光显示等 如果光源是如果光源是非相干非相干光，但用光调制的方法使被光，但用光调制的方法使被测信息载荷于调制光的幅度、频率或相位之中，然测信息载荷于调制光的幅度、频率或相位之中，然后用光电的方法从调制光的幅度、频率或相位之中后用光电的方法从调制光的幅度、频率或相位之中检测出被测信息，则仍为非相干检测。因此，把检测出被测信

3、息，则仍为非相干检测。因此，把直直接检测光信息的光强（或叫光功率）接检测光信息的光强（或叫光功率）以及以及检测非相检测非相干光调制频率、振幅或相位干光调制频率、振幅或相位的方法统称为的方法统称为。)sin()(sssStatU221( )sin()2SssssP tata平均212dSssIK PK aqKhqh222()LdsLSLqPIRPRh1( )dSsIK Pd tRfkTfqIPPfSqIdbsN/42)(22RfkTfqIPPfSqPSIISNRdbsSNdsd/42)(22222Lsff cosssssEtAtf cosLLLLEtAtf coscossssLLLE tAtfA

4、tfLssLfff 22220022220000000000( )( )( )( )2( )( )cos(22)cos(22)22cos()()2cos()()hsssssssssssssssIEK U tU tK UtUtU t U tKaaatata ata at)()cos(22000202sssshstaaaaKI),(cos(),(1),(yxyxyxAI2222244dmsoLodssLsIk P P RPGIk P RPsPoPfhNEPfRkTEsnns 420.25 0.5 0.75 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0 f = 4相相对对幅幅度度相对脉冲持续时间相对脉

5、冲持续时间 f = 0.5 f = 1 f = 0.2500.20.40.60.81.0 VnVVVAAAA212/14RfkTRInT2/1)2(fqIIDCnsh2/122241)/(4ffqIIen2/1222)1 (4QnGfkTT xAxxxAAxx 很小时，很小时，当当（真值）（真值）%100%100max xxAxxx额定相对误差额定相对误差实际相对误差实际相对误差 222)(exp21 xxp 222exp21 p 2122) x（2112)1lim1lim xNNNnNNnnN（)(113211NNnnxxxxNxNx 222222222322212232122122111)1)(1)( NNNNxxxxNxxxxNxxNNNnn （ 212)11 NnnxxN（ 21)11 NnnxxN（ 222222221212222122222212122122222121222112211221)1(;)()()1(:/)4(;)()(:)