第一章
光辐射范围：0.01—1000um；包括：紫外辐射<可见光（0.38—0.78）<红外辐射
光辐射:以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量,可用光学元件反射、成像或散，这种能量及其传播过程 计量光辐射的俩套体系：1、辐射度单位体系；2、光照度单位体系
光通量单位：lm(流明) 发光强度单位：cd(坎德拉)---光度学基本单位
光照度单位：lx(勒克斯)=lm/m2 辐射照度单位：W/m2
光与原子作用的三种跃迁:1、受激吸收（低能态受光照）；2、自发辐射（高能态不稳定）
3、受激辐射（高能态在自发辐射前受外来光子影响）
激光产生的条件：1、粒子数反转（前提） 外界输入能量的过程“泵浦” 2、光学谐振腔（必要）
3、阈值条件（决定性）当光在腔内来回一次，增益大于损耗才产生激光
激光的三能级系统：
激光的优越性：“一高三好“-高亮度、好方向性、好单性、好的时间空间相干性
YAG激光器：基质晶体Y3Al5O12热物理性能好，使激光器既连续工作又可高效率脉冲工作。
LD：激光二极管或半导体激光器
钢丝生产
LD能带的产生:共有化运动使得本来处于同一能量的电子发生了能量的微小差异，其势能具有晶格的周期性，因此晶体的能谱在原子能级的基础上分裂成能带 价带：行程共价键的价电子所占据的能带
导带：自由电子占据的能带（价带上面邻近能带）
禁带：价带顶到导带底之间的能带，不允许电子占据
I型—本征半导体 P型---五价原子（磷锑砷） N型---三价原子（硼）
PN结加上正向电压（正向偏置）时，热平衡被破坏，PN结区势垒降低，实现了粒子数反转分布。
PN结就是光辐射的有源区。有源区电子、空穴复合发光，引发受激辐射。经谐振腔选频，可形成激光输出。
LED发光二极管：其结构是半导体PN结 结与结之间是产生荧光的复合区，叫有源区。
LED发光原理：对PN结正向注入电流，P区空穴向有源区扩散，N区电子向有源区扩散，结果电子与空穴在有源区复合，以一定频率的光能释放出来
LED与LD的根本区别：LED发光是基于自发辐射，发出的是荧光，是非相干光；LD是靠两端解理面为谐振腔起反射作用来提供光的反馈，是基于受激辐射，发射的是相干光——激光。
LD的P-I特性：线性好，可直接调制（内调制），LD是对温度很敏感的器件，温度升高，性能劣化。需要控制温度，以稳定输出光功率和峰值波长。 LED的P-I特性：线性区很宽，可直接调制（内调制）。
第二章
光辐射的调制是用数字或模拟信号改变光波波形的幅度、频率或相位的过程
两种调制方法：1、内调制：LD和LED的直接调制
2、外调制：将光源与调制器分开设立，有机械调制、电光调制、声光调制、磁光调制 其适用于所有光源
电光调制：在强电场作用下介质折射率改变而产生的光调制。适用于单光源合欢椅
基于线性电光效应
声光调制：利用超声波引起介质折射率变化而产生的光调制。适用于单光源
磁光调制：磁场也能使晶体产生光各向异性，称为磁光效应。 基于法拉第效应--磁致旋光
非互易性：磁致旋光的方向决定于磁场方向，而与光传播方向无关。直接应用是光隔离器
声光调制器的调制带宽不如电光调制器,但它光能利用率高,所需要的驱动功率小。在激光打印机、激光印刷设备中得到广泛应用。
第三章
光辐射探测器的物理效应：1、光热效应；2、光电效应
光热效应：当光照射到理想的黑吸收体上时，黑体将对所有波长的光能量全部吸收，并转换为热能。常用于低频调制辐照场合
光电效应：物质在光的作用下释放出电子的物理现象
其分为：1、内光电导效应：
1）光电导效应（半导体材料受光照,吸收光子引起载流子浓度增大，从而材料的电导率增大）；
2）光伏效应（光照射到半导体PN结上，光子在结区激发出电子-空穴对）
2、外光电导效应：光电发射效应（光照到某些金属或半导体材料上，若入射的光子能量足够大，致使电子从材料中逸出）
本征吸收：本征半导体吸收光子能量使价带中的电子激发到导带
其产生条件：入射光子的能量至少要等于材料的禁带宽度 或
杂质吸收：掺有杂质的半导体在光照下，中性施主的束缚电子可以吸收光子而跃迁到导带，同样，中性受主的束缚空穴亦可以吸收光子而跃迁到价带
光探测器即是利用噪声，用均方噪声电流/电压（ ）表示噪声值的大小
噪声功率谱----表示噪声功率随频率的变化关系。
散粒噪声和热噪声属于白噪声，冯代存温度噪声也具有白噪声性质
光电探测器噪声功率谱综合示意图
光电特性和光照特性：光电流I,大小为微安级或毫安级。
led发光棒
线性度很重要
光谱：因波长不同而对应分部情况 光谱特性由光电器件的材料决定
响应时间与频率特性
热敏电阻---光热探测器 光敏电阻----光电导器件
光电池、光电二极管（PD）、光电三极管---结型光电器件
光电阴极---光电发射器件
第四章
CCD电荷耦合器件---多芯片器件：单片机、可编程门阵列芯片
其基本功能：信号电荷的产生、存储、传输和检测
其工作原理：以双列两相线阵CCD为例 1、MOS电荷存贮功能；2、光生电荷并行转移，转移到移位寄存器的信号电荷穿行输出；电视机模具3、输出端：输出栅OG，浮置扩散放大器输出二极管、复位管T1、输出管T2
COMS图像传感器---单芯片器件，功耗低、节能、高度集成、成本低 将成为摄像器件主流
光栅型（PG-APS）：用于高性能科学成像和低光照成像
图像增强器：把亮度很低的光学图像增强到足够亮度的真空光电管
其第三代：NEA光电阴极＋MCP
第五章
DVD较VCD小型数字化视频光盘的优点：1、波长短提高记录容量
2、数值孔径大（光斑直径）使成像分辨率高
第六章
日盲紫外探测器
LCD---液晶显示器：一些有机化合物既具有液态的流动性，又具有晶体的各向异性。液晶材料用于显示是利用它在电场作用下，光学性质发生变化从而对外部入射光产生调制
LED---发光二极管
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