第一章 光电检测基础.

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1 第一章 光电检测基础

2 If you can measure it, you can make it!

3 1.1 光的基本性质 本专题学习要求： 1.掌握光的基本特点　　　 2.了解光的电磁波谱

4 光同时具有波和粒子的双重性质，即波粒二象性。
电磁波理论 量子理论

5 光的电磁波理论 Maxwell’s equation

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7 光的量子理论 光本身还具备粒子性，又称为光量子或光子

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9 什么是光电检测？ 光信号 接收、处理、变换 电信号

10 光电检测举例 衍射 E=Asin[(ωt-kx)+φ] 波动性 干涉 吸收 偏振 光 折射 粒子性 反射 散射 直线性 量子

11 光电检测系统组成 人工光源 自然光源 荧光光源 各种光电效应（反射、 吸收、折射、干涉、 衍射、偏振、散射） 分光，扩束， 调制，滤波 探测器 （CCD, QD, PSD等） 其基本组成部分可分为：光源、被检测对象及光信号的形成、光信号的匹配处理、光电转换、电信号的放大与处理、微机、控制系统和显示等部分。

12 光电检测系统是指对待测光学量或由非光学待测物理量转换成的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。
光电检测系统的基本工作原理 光电检测系统是指对待测光学量或由非光学待测物理量转换成的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。

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15 激光雷达 数控机床检测 激光制导

16 机器视觉车身检测 激光跟踪仪

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18 激光共聚焦显微镜 超分辨显微镜

19 Thz波 um太赫兹技术 被美国列为改变未来世界的十大技术之一

20 从广义上来讲，光指的是光辐射，按波长可分为X射线、紫外辐射、可见光和红外辐射等。
而从狭义上讲，人们所说的“光”指的就是可见光，即对人眼产生目视刺激而形成“光亮”感的电磁辐射。

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22 光的电磁波谱 电磁波谱的频率范围很宽，涵盖了由宇宙射线到无线电波（ ～ Hz）的宽阔频域。 光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分，它包括的波长区域从几纳米到几毫米，即10-9～10-3m的范围。在这个范围内，只0.38～0.78μm的光才能引起人眼的视觉感，故称这部分光为可见光。

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24 不同谱段的应用

25 光电检测方法 （1）.光信息携带的物理量可分为： 光强型、频率型、相位型、脉冲型、偏振型、位置型等 （2）.所用的光学现象分为： 衍射法、干涉法、全息法、散射法、光谱法、莫尔条纹法、光扫描法等 （3）从检测系统角度分为： 直接作用法、差动法（差分法）、补偿法

26 几个概念 1.精密度高（ Precision ），是指偶然误差较小，这时测量数据比较集中，但系统误差的大小并不明确。
2.准确度（Accuracy）高，是指系统误差较小，这时测量数据的平均值偏离真值较少，但数据分散的情况，即偶然误差的大小不明确。 3.精确度（Precision and Accuracy也常简称精度）高，是指偶然误差与系统误差都比较小，这时测量数据比较集中在真值附近。 4.误差（Error）=测量结果-真值。

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28 E N D !