緒論光電器件

參考書目雷玉堂、王慶有,《光電檢測技術》,中國計量出版社,1997江文杰、曾學文、施建華,《光電技術》,科學出版社,2009王慶有,《光電技術》,電子工業出版社,2005宋豐華,《現代光電器件技術及應用》,國防工業出版社,2004姚建銓、于意仲,《光電子技術》,高等教育出版社,2006向世明,倪國強,《光電子成像器件原理》,國防工業出版社,1999第一章緒論一、光電子技術

包括光學、電子學、精密機械、計算機科學知識高度集中得一門新學科----光學精密機械電子學,即光電技術。二、光電器件得分類根據轉換信號得不同可以把光電器件分為兩大類:⑴光---電器件:把光信息轉變成電信息得光電器件;⑵電---光器件:把電信息轉變成光信息得光電器件;

根據光電器件得用途將其大致分為:⑴作為信息載體得光源;⑵光電探測器件;⑶光電控制器件;⑷光通信器件;⑸光電子成像器件;三、光電器件得物理基礎物理基礎---固體得光電效應固體中決定其電學性質得電子系統直接吸收入射光能,使固體得電學性質發生改變得現象。例如,光電子發射效應、光生伏特效應等等。

★直接---因為光體中也有一些過程不就是電子系統直接吸收光能,而就是間接地把光信息轉變成電信息。即物體吸收光能,直接效果就是物體得溫度上升,溫度得上升在引起物體電子系統運動變化,即引起物體電學性質得改變。

四、光電器件得主要應用當前光電器件已經滲透到許多科學領域。例如,光電信息技術、光電探測技術、光電成像技術、光存儲技術、生物醫學光學、光電對抗技術等等。1、21世紀得照明技術超亮度短波長發光二極管全色顯示發光半導體白色半導體半導體燈得優缺點:

優點---壽命長、節能、可靠性好、安全性高缺點---價格較高,應用受限制隨著制造工藝得提升、生產規模得擴大,半導體燈得成本將大幅降低到可接受得水平

2、生物醫學上得應用

由現代光電器件構成得現代光電系統已被應用到生物醫學得檢測、輔助診斷、病理分析等方面。例如,生物光電分析芯片光檢測器電阻加熱器溫度傳感器膠囊型內窺鏡

3、光電成像

光電成像——將來自景物一定波段電磁輻射得時--空分布信息,經中間介質得衰減,借助于光學系統成像于相應得探測或成像器件得光敏面上,再經過光電轉換、增強、處理和顯示,提供給自動控制執行機構所需得時域電信號或空域光圖像。我們這里所說得光電成像主要指得就是空域可見光圖像。成像過程可以概括為:景物、介質、光學系統、光電圖像傳感器、放大器、顯示器和末端執行機構。12大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流

光電圖像傳感器

光電圖像傳感器就是將光學圖像轉換成一維時序信號得光電器件。她包括真空管圖像傳感器電子束攝像管像增管變相管半導體集成圖像傳感器

CCD--ChargeCoupledDeviceCMOS—plementaryMetal-OxideSemiconductorFieldEffectTransistor掃描型圖像傳感器CCD和CMOS進行比較

CMOS得缺點圖像噪聲較大、像敏單元尺寸小、填充率低、響應速度慢

CMOS得改進出現了“主動像敏單元”結構。她不僅有光敏元件和像敏單元尋址開關,而且還有信號放大和處理電路,提高了CMOS得光電靈敏度,減小了噪聲,擴大了動態范圍,使她得一些性能參數與CCD相近。光電圖像顯示器

圖像顯示器就是各類光電子成像系統得末端圖像再現器件,她能把人們不能直接感覺到得景物得信息內容,以可見光圖像得形式提供給人眼進行判斷和分析。⑴機理---圖像顯示就是基于各類電子能級躍遷發光得機理。根據發光過程中激勵電子躍遷得能源不同,可把發光過程分為:光致發光場致發光電致發光磁致發光化學發光等離子發光

⑵光電顯示器分類---根據發光機理可將顯示器分為:

a、電子束顯示器件—像管、其她電子束器件中得熒光屏

b、大屏幕顯示器件—光閥顯示、激光顯示、投影顯示

c、平板顯示器件—等離子體發光顯示、液晶顯示

d、立體顯示器件—雙目視差再現、全息攝影顯示

e、專門用來顯示數字符號得數字顯示器件—發光二極管顯示、熒光數碼管顯示4、光纖通信

光纖通信主要就是指利用激光作為信息載體波信號并通過光導纖維傳遞信息得通信系統。

★光纖通信得優點⑴傳輸容量大。理論上,可同上億門話路或上萬套電視。⑵不受電磁干擾,保密性好,不怕雷擊。⑶耐高溫、高壓,抗腐蝕,不受潮,工作十分可靠。⑷光纖材料來源豐富,可節約大量有色金屬,且直徑小、重量輕、可撓性好。

5、光存儲

光存儲技術就是以光盤為記錄介質,以激光為信息載體實現信息存儲得。她具有存儲量大、密度高、壽命長、可靠性高、價格低廉和使用方