第7章光电式传感器
光电式传感器是将光通量转换为电量的一种传感器。光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
7.2光电式传感器
7.3光纤传感器
本章要点滴水穿石的启示教学设计
7-1 激光式传感器
7-1-1激光形成及其特性 7-1-2常用激光器
7-1-3常用光电元件
7-1-4激光测长度原理
1、激光形成
•自发辐射——高能级的原子自发的跳回到低能级，自发辐射是随机的，发出的光的相位不一致，相干性很差； •受激辐射——高能级的原子受频率为ν外来光子激发，
跳回到低能级，同时发出与外来光子有相同特征的光济南铁路局
（频率、相位、振幅及方向相同）。好象一个光子放大
为两个光子。
7-1-1 激光形成及其特性
激光产生条件(维持受激辐射):•激励能源—使原子激发，而且，高能级 原子数多于低能级的(粒子数反转)；
寒冷也是一种温暖迟子建•谐振腔—使辐射出去的光子的一部分再
反射回来，产生新的受激辐射。
迅雷在线点播2、激光的特征
•高方向性：光束的发散角小(<1秒，是平行光)；
•高亮度：单位面积上集中的能量很高；例：红宝石巨脉冲激光器亮度达1015瓦/厘米2立方角，比太阳发光亮度高出很多倍，会聚后能
产生百万度的高温；
•单性好：普通光源中最好的单光源是氪灯，它的Δλ=
0.0047Å, 普通的氦氖激光器所产生的激光的Δλ<10—7Å ，比氪灯
小几百万倍。高相干性：相干波在迭加区得到稳定的干涉条纹
所表现的性质。
▪时间相干性——光源处于相同空间位置，在不同时刻发出的光束间的
相干性；它与单性密切相关，单性好，相干性就好；
▪空间相干性——光源处于不同空间位置发出的光波间的相干性；一个激光器设计得好，有无限的空间相干性。品质因数q
L1L2
L1~km, L2~mm
7-1-2 常用激光器
激光器分类brother sharp
——按工作物质分为四种：气体、液体、固体、半导体激光器。
1、气体激光器
•工作物质：有惰性气体，金属蒸气及普通气体。
•激励方式：加高压使气体产生放电来进行激励。
•特点：体积较大(形状同普通放电管), 能连续工
作，单性好。
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