《光电信息技术》PPT课件

1、1、光电信息技术、篇萧杨永才、何国兴、马军山主审秦积荣东华高等院校出版社、2、内容介绍、光电信息技术是光子技术与微电子技术的耦合，是现代信息技术的核心，在各行业广泛应用。 本文全面介绍了光电信息技术的物理基础、光电信息转换、光电信息转换和光电信息技术的应用，比较重视光电信息技术应用的新成果和新发展。 本书可以作为高等院校、科研院所的光学信息科学和技术、测量技术和仪器、电子信息工程、计算机、自动化、应用物理等专业的高中大学生和光学类、检查类、信息类、通讯类等研究生作为必修课，或者作为必修课的教材使用。 对在这些个领域从事研发生产的工程技术和研究者也有参考价值。 随着4、顺序、现代信息技术的发展，

2、光子凭借其独特的优势，具有非常快的响应速率、非常大的带宽，信息容量和非常高的信息效率推动了信息科学技术的发展，具有越来越大的竞争力，光电信息产业在市场上的份额逐年增加。 光子技术与微电子学技术相结合，相互渗透补充，5、是信息科学技术的主体之一，光子与微电子学是现代信息产业的基础和核心，光电信息产业已成为世界发达国家的主导产业。 美国政府把光子学和光子技术作为国家发展的重点，认为这一领域“在国家安全和经济竞争方面有很深的意义和潜力”，肯定“通讯和计算机研究和发展的未来世界属于光子学领域”，6、美国商务部“90年代，世界光子产业以比微电子产业快很多的速度发展， 根据谁在光子德意志，政府已经确定光子

3、学在本世纪初期是“维持德意志在国际技术市场中的先进地位的重要技术之一”。 在日本，21世纪有代表性意义的主导产，7，业，第一是光子产业，第二是信息沟通产业。” 我国政府十分重视光电子技术和产业发展，把光电子产业纳入国民经济优先发展领域，以光电子产业为国家重点发展规划，继1986年3月王大恒等4位专门人才提出的863修订之后，又开始了973修订。 根据国家统一修订资料，这两项高新技术修订计划的重点是光，世纪具有代表性的主导产业，第一是光子产业，第二是信息沟通观产业。 我国政府非常重视光电子技术和产业发展，将光电子产业纳入国民经济优先发展的领域，以光电子产业为国家重点发展规划，继1986年3月王大

4、恒等第4、9、专门人才提出的“863规划”后，受到信息化、数字化、网络化的浪潮的推动， 中国光电信息市场和产业也呈现高速增长态势的1999年底，全国完成“八横八纵”光缆网的武汉、广东、长春等提出建设中国光谷的修订计划。 现代信息技术的发展需要尽快培育，10、大量培育掌握光电信息技术的专门人才，普及光电信息技术方面的基础知识，但目前，系统介绍这方面内容的书籍很少见。 光电信息技术这本书的出版正好填补了这方面的空白。本书作者长年在上海理工高等院校等高等院校的信息类和测量类专业上讲这方面内容的课程，从事光电信息技术方面的，11，科研工作，实践中积累的教学，科研经验有助于作者深入理解光电信息技术的原理

5、、结构和应用。 本书对光电信息技术理论基础、电光信息转换、光电信息转换和光电信息技术应用等进行了并且秩序清晰，层次清晰，深浅，实用性高，也包含在该领域的最新发展中，有些内容是作者，12，直接的科研成果。 相信本书的出版有利于高等院校、科研院所的教学、科研和人才培养工作，也有利于相关工程技术人员对光电信息技术方面的最新知识的理解、掌握和应用。 中国工程院士庄松林200112、13，前言现代信息技术包括信息采编、信息传递和信息处理等内容。 信息采编：像人类的感觉系统一样，负责获取原始信息，主要完成各种传感器。 传感器是将各种生物信息(被测定者的非电物理量)与其相对应地变换为容易处理的电信号并输出的

6、装置。 人的一生中，信息量最多的感觉是眼睛，14，光所得到的信息占总信息量的80左右。 同样，在各种传感器中，光电式传感器可以大容量、非接触、上线了和积极获取信息，实现纳米级(高精度)和光子级(弱信号)的测量，满足现代社会对信息获取的要求。 信息传递：类似于人的神经系统，负责信息的传递，属于通讯领域。 传统的通讯有有线(电缆)和无线(电磁波)、15种，但这种通讯方式不能满足现代大的信息传输要求。 于是，产生大容量和高带宽的光通讯，有线光通讯(光缆)取代线缆通讯，无线光通讯也在发展。 信息处理：像人脑系统一样，负责信息的综合处理，明显是电子计算机完成。 但是，电子补正机的处理速度不断提高，但不能

7、满足人们对16，的要求，于是，补正机网络诞生了，人们随着光通讯技术的发展，利用信息高速公路(光网)的多个补正机来获取或处理信息。 为了进一步满足人们对大的信息处理的要求，光修正计算机也在开发中。 从上述分析可以看出，现代信息技术的主体是光子技术和微电子技术，光子技术和微电子技术相结合，它们相互交叉、相互渗透补充，光电信息技术、光、17、电信息技术的主要内容是电光信息转换和光电信息转换及其应用，是现代信息技术的基础和核心。 光电信息技术发展的迅速是值得虎躯一震的，但这类内容的图书似乎不适合当前中国光电信息技术发展的需要，高等院校和科研院所各有关专业的本科生和硕士研究生也急需合适的教材，为此作者编

8、写了介绍该比较系统的光电、18、信息技术理论、数据老虎钳和应用的教材。 本书是作者多年从事光电信息技术方面教育和科研的成果汇编，也是国内外光电信息技术发展的缩影。 在写作中，作者条理清晰，层次清楚，深入，降低学习难度，提高实用价值，读者只要掌握了高等院校物理和电子技术知识，就可以学习本书的内容，掌握本书内容后可以收到日新月异的新成果，19，光电信息技术应用的当然，光电信息技术发展迅速，相关学科范围广，作者知识有限，加之书中有错误的免不得，请不要吝惜读者指正。该书由东华高等院校吴国良副教授写第一章，上海理工高等院校马军山博士研究生写第二章和第四章三、四节，其侑预由上海理工高等院校杨永才副教授写，

9、负责20，全书总编。 上海理工高等院校秦积荣教授为本书的撰写提供了大量原始资料，担任本书的主审。 最后，作者感谢中国工程院庄松林院士为本书撰写的序言，感谢上海市高校课程建设基金对本书出版的资助，感谢上海理工高等院校课程建设基金和东华高等院校教材出版基金对本书的资助。 作者20021、21、目录、 序序第一章：光电信息技术物理基础1.1理论基础1.1.1半导体乐队理论1.1.2光电放射效应1.1.3光电效应1.1.4热电效应1.2光学基础1.2.1光的概念和测量1.2.2光学去老虎钳1.2.3光通过量调制1.3电路基础1.3.1放大1.3.2滤波1 保持1.3.3第二章：电光信息转换2.1发光二

10、极管(LED) 2.2激光半导体(LD) 2.3液晶显视器(LCD) 2.4阴极射线管(CRT) 2.5等离子电视机(PDP ) 第三章：光电信息转换3.1光电信息转换解老虎钳3.1 3.1.3光电单元3.1.4光电单元3.1.5光电单元3.1.6热电3.2光电信息转换集成老虎钳3.2.1位置传感器(PSD) 3.2.2电荷耦合器(CCD) 3.3。 3.3.3光纤陀螺第四章：光电信息应用技术4.1光电检测4.1.1.2几何量检测4.1.3机械量检测4.1.4温度检测4.1.5机器人视觉系统4.2光电控制4.2 4.2.2光电遥控器4.2.3光纤男低音开关4.3光纤通讯4.3.1光纤通讯原理及

11、光纤网络系统4.4光纤传感器4.4.1元件型光纤传感器4.4.2传输型光纤传感器。 4.5其他应用4.5.1激光打印机和复印机4.5.2光盘4.5.3通用相机和电子数码4.5.4摄像测量附件1思路和练习题附件2主要参考资料.28，参考文献1，田民波编辑萩，电子显示，清华高等院校出版社国防工业出版社，1985年6月3日，杨祥林执行主编， 导光纤维电信系统，国防工业出版社，2000年1月4日，李泽民编辑，导光纤维通讯(原理和技术)，科学技术文献出版社，1992年6月5日，刘增化学基，周溢出，胡辽氏导光纤维通讯工程，人民邮电出版社，1994年5月7日，孙学军，张述军等编辑，DWDM传输系统原理和测试

12、， 人民邮电出版社，2000年2月8日，王惠文执行主编，导光纤维传感技术与应用，国防工业出版社，2001年4月9日，刘瑞复2发光二极管工作时是否外加正向或反向电压？ 输出的光强如何控制？ 发光二极管和光电三极管电路中的电阻r分别起什么作用？ 3请在光电继电器的点亮控制电路中加入施密特触发器电路，分析其结果，描绘照射光为矩形脉冲时电路各点的电压波形图。 四用电子开关设置光控制电路，要求低压区和高压区完全分离，并且能够控制大功率去老虎钳的工作。 在30，5光电测长器(图4.1.210 )中，如果载物台不移动到单向式，则计数器会误测脉冲而发生检验误差，因此请设定用于修正该误差的方法。 用62台通用相

13、机测距是怎么破吗？ 设定对应点在两画面中的位置和两通用相机的几何位置，画几何图形，导出修正公式。用7机器人视觉系统设定用光心理投射法测距的方案，叙述原理，描绘对应的波形图和电子电路图。 8设置、修改水中作业用的光纤男低音开关系统，使用三端双向可控硅控制用电气设备。 请描绘所有的电子电路图，尝试31、9光电元件来实现以下功能(描绘电路图) (1)光致发光。 (2)光停止发光。 (3)光打开男同性恋电路。 (4)光关闭男同性恋电路。 (5)传送带上的小物体修正数电路(画构图和电路图，表示杂散光方向)。 (6)传送带上的物体计数电路(描绘构成图和电路图，表示杂散光方向)。 10 .试着设定、修正自动

14、测长传送带上的运动物体的在线自动测长装置。 要求： (1)阐述测长原理。 (2)描绘构造原理的分块图。 (3)画电子线路图。 (4)阐述提高测量精度的措施。 32、11 .画出用线CCD测量运动热钢板长度的结构示意图，叙述CCD测长的原理，画出CCD测长的原理分块图。 描绘测量时的CCD输出信号的波形，并设置用于计数器计数的放大比较整形电路。 12 .光控制电焊眼罩的工作原理如图4.2.111所示，液晶屏面板p不通电时，液晶是透明的，眼睛可以通过液晶屏面板看到焊接点的样子。 当对液晶屏面板p通电时，液晶发生偏转，透光度大幅减少。 电焊对眼睛没有危害。 在附图中，R D2用于接受电焊的强光，R

15、D1用于接受外界自然光。 分析该装置的工作原理，指出各零配件的作用。 33、13 .试着修订实用的光电检查或光电控制装置，(1)大胆想象，有创新意识，有实用价值。 (2)阐述原理，描绘原理分块图。 (3)制作电子电路图，不能制作的部分用分块图代替。 (4)对提高测量精度和抗干扰措施进行叙述。 14 .试着设置光电防盗警报装置，(1)要求阐述防盗警报的原理。 (2)绘制原理分块图。 (3)画电子线路图。 (4)为了防止误报，必须采取防止干扰作用的对策。 (5)需要延迟装置。 34、15 .示出光盘的存储和读取值的原理而进行描述。 16 .试着设定霓虹灯自动控制电路，(1)要求变暗的霓虹灯自动开启

16、，变亮后自动关闭。 (2)绘制原理分块图，阐述控制原理。 (3)设定、修正所有的控制电路。 (4)在夜间暴雨闪电的情况下，霓虹灯不能发光，阐述了该措施。 17 .试着设置瓦斯气体泄漏自动保护具，(1)在瓦斯气体点火后，要求自动保护具在云同步上工作。 (2)物体煮开溢出时，火焰苗会变小或消失，保护具会自动警报，瓦斯气体阀会自动关闭。 (3)阐述男公关的原理，描绘装置的原理分块图。 (4)修订所有的电子线路图。 (5)叙述该装置的使用方法。 35、18 .试着设置、修改能正确测量自行车车速的装置，要求叙述(1)测量方法。 (2)绘制原理分块图，阐述测量原理。 (3)修订所有的电子线路图。 (4)显示装置应该固定在驾驶盘上，采用什么样的显示方式？ 试行方案。 (5)骑车人能在了解车速的同时，将自各儿所乘坐的路程告知云同步吗？实现方案19 .请提议灯亮度全自动控制系统设定修正。 一般汽车的前照灯有强弱2档，按照规定，汽车在夜间来车时，必须减弱灯速，以免对方司机眩目而引起碰撞事故。 但是，由于种种原因，有些司机很难实现这一点。 灯亮度全自动控制系统包括光电式传感器和单片微型计算机(或计算机