光电系统检测方法

‘壹’ 光电直接检测与光外差的区别和联系

光电检测方法光电检测方法 直接探测与外差探测系统光信号 接收器 滤波器光电 探测器 放大器 滤波器直接探测系统 光信号接收器 滤波器光电 探测器 激光器外差探测系统 直接检测 直接检测 光电探测器的基本功能是把入射到探测器上的光功率转换为相应的光电流 光电流是光电探测器对入射光功率的响应，如果传递的信息表现为光功率的变化，利用光电探测 器的直接光电转换功能就能实现信息的直接解调 光电探测器的平方律特性光电探测器的平方律特性 假定入射光的电场为是等幅正弦变化 ，那么光电探测器的输出功率 电输出功率正比于入射光功率的平方； 光电流正比于光电场振幅 的平方 信噪比 信噪比 ）<<1，则有直接探测方式不适宜输入信噪比小于1或微弱信号的探测 若（si/ni）>>1，则有输出信噪比等于输入信噪比之半，光电转换后的信躁比 损失不大，适宜于强光探测 直接探测直接探测—— ——提高输入信噪比的光学方法 提高输入信噪比的光学方法 光谱滤波：基于目标辐射的波长与背景辐射波长之间的差别，利用光谱滤波法 消除背景辐射的干扰 场镜：在调制盘及探测器之间插入一个透镜，它能把视场边缘的光线折向 光轴，使得焦平面上每一点发出的光 线都充满探测器； 外差检测外差检测 该方法将包含有被测信息的相干光调制波 相干光调制波和作为基 准的本机振荡光波 本机振荡光波，在满 足波前匹配 波前匹配条件下在光电 探测器上进行混频 混频。探测 器输出的是频率为两光波 光频差的拍频信号 拍频信号 该信号包含有调制信号的调制信号的 振幅 振幅、频率和相位。通过 检测拍频信号最终调制出 被传送的信号 基本原理基本原理 量子效率；:光子能量； 第三项（和频项）是余弦函数的平均值为零。而第四项（差频项）相对光频而言，频率要低得多。 当差频低于光探测器的截止频率时，光探测器就 有频率为 的光电流输出。 光探测器输出的光电流混频后的频谱 混频后的频谱 两束光频率必须足够接近，差频信号两束光频率必须足够接近，差频信号 才能处于探测器的通频带范围内 才能处于探测器的通频带范围内 探测能力强：光波的振幅、相位及频率的变化都会引起光电探测器的输出，因此外差探测不 仅能够检测出振幅和强度调制的光波信号，而 且可以检测出相位和频率调制的光信号 转换增益高：外差探测时经过光电接收器输出的电流幅值为 是信号光和本征光的功率外差检测与直接检测的性能比较 外差检测与直接检测的性能比较 同样信号光功率下，光外差探测和直接探测得到 的信号功率比为 G为转换增益 相干探测中本征光的功率P 远大于接收到的信号光功率P ,通常是高几个数量级，因此G可高达10 滤波性能好–形成外差信号，要求信号光和本征信号空间严 格对准，而背景光入射方向是杂乱无章的，偏 振方向也不确定，不能满足外差空间调准要求， 不能形成有效的外差信号

‘贰’ 光电测径仪的三种检测原理是哪三种

1、单测头测量原理

这是一种被人广为熟知的一种测量原理，网上搜光电测量原理，也大都是这一种。

光电测量产品采用物方远心光路系统和CCD成像法进行非接触尺寸检测。其核心部件为远心光电测头，简称“光电测头”。每组测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光穿过发射透镜后形成平行光视场。视场内的平行光再由接收透镜聚焦，在CCD芯片上成像。当被测物通过视场时，被测物遮挡的部位在CCD芯片上显示为无光的阴影。通过CCD芯片光电转换和相应电路系统的数字化处理，即可通过阴影的宽度L计算出被测物的直径D。

‘叁’ 汽车照明系统的检查方法

汽车上有夜行灯、信号灯、雾灯、夜行照明灯等，各种灯光具有不同的用途，使用很有讲究，既不可乱用也不可不用：

1、前照灯：俗称“大灯”；大灯对于全车灯来说是“心脏”部位。合理使用大灯应做到会车时变成近光，会车后及时变回远光，以放远视线，弥补会车时造成的视线不清。通过交叉路口和进行超车时应以变换远近光来提示；

2、夜行示宽灯：俗称“小灯”；用来在夜间显示车身宽度和长度，在平时进行保养时要经常检查，有的朋友认为小灯不起照明作用，对其不够重视，是非常错误的。

3、信号灯：包括转向灯(双闪)和刹车灯。正确使用信号灯对安全行车很重要；

4、转向灯：此灯是在车辆转向时开启，断续闪亮，以提示前后左右的车辆和行人注意。转向灯的开启时间要掌握好，应在距转弯路口30米~100米左右时打开。开得过早会给后车造成“忘关转向灯”的错觉，开得过晚会使后面尾随车辆、行人毫无思想准备，往往忙中出错；

5、刹车灯：知后车，前车要减速或停车，刹车灯要经常检查，刹车灯损坏不及时更换，极易造成追尾事故，追尾事故对人体颈椎危害较大；更换刹车灯时一定要注意不要接反；

6、雾灯：它可以帮助驾驶员在雾天驾驶时提高能见度，并能保证使对面来车及时发现，以采取措施，安全交会。所以，雾天驾车时司机一定要开雾灯，不能用小灯取而代之。非雾天气如果打开后雾灯，对后车司机会非常刺眼；(汽车面板上都有雾灯开关，有的车分前雾灯和后雾灯开关，开雾灯时必需先开夜行灯(也就是小灯)，才可以打开雾灯)。

‘肆’ 光学测量方案有哪些

给你介绍几种常用的：
1、激光三角法测距。
利用激光良好的方向性，以及几何光学成像的比例特性，将一束激光照射到物体上，在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑，这样镜头-光斑、镜头平面到激光光束的连线、光斑到镜头平面与激光光束交点构成一三角形，而镜头-光斑的像、镜头平面以及过光斑的像的激光光束平行线与镜头平面的交点成一个与前面所描述的三角形相似的三角形。用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置，则可以根据三角形性质计算出光斑位置。这种测量方法适合距离较短的情况。
目前的激光三坐标测量机（抄数机）一般都采用激光三角法测距。
2、光速法测距。
利用光速不变原理，检测激光发射与反射光反射回来的时间差，从而计算出距离。为了提高精度，可以将激光调制上一个低频信号，利用测量反射光的相位差来测得反射时间差。这种方法一般用于远距离测量。
目前各种激光测距仪一般用这种方法测量。
3、激光干涉法测距。
这是一种相对测量， 它无法测得一个物体离仪器的绝对距离，但可以测得两被测物体的相对距离。它的原理是一台迈克尔逊干涉仪，利用反射镜距离变化时干涉条纹的变化来测量，反射镜从物体A运动到物体B，干涉条纹变化的数量反映了其距离。这种测量要求条件较高，但是可以精确测量，它也是目前所有测量手段中最精确的一种。

‘伍’ 光电耦合器有哪些检测技巧

万用表检测法。以MF50型指针式万用表和4脚PC817型光电耦合器为例，说明具体检测方法：首先，将指针式万用表置于“R×100”（或“R×1k”）电阻挡，红、黑表笔分别接光电耦合器输入端发光二极管的两个引脚。如果有一次表针指数为无穷大，但红、黑表笔互换后有几千至十几千欧姆的电阻值，则此时黑表笔所接的引脚即为发光二极管的正极，红表笔所接的引脚为发光二极管的负极。然后，在光电耦合器输入端接入正向电压，将指针式万用表仍然置于“R×100”电阻挡，红、黑表笔分别接光电耦合器输出端的两个引脚。如果有一次表针指数为无穷大（或电阻值较大），但红、黑表笔互换后却有很小的电阻值（＜100Ω），则此时黑表笔所接的引脚即为内部NPN型光敏三极管的集电极c、红表笔所接的引脚为发射极e。当切断输入端正向电压时，光敏三极管应截止，万用表指数应为无穷大。这样，不仅确定了4脚光电耦合器 PC817的引脚排列，而且还检测出它的光传输特性正常。如果检测时万用表指针始终不摆动，则说明光电耦合器已损坏。

‘陆’ 电力设备状态监测的光电检测

利用光/电及电/光信号的变换来实现各种电量和非电量的测量。随着光电子器件、光导纤维的发展，各种光纤传感方法被广泛应用于工业领域。
光电检测通常是由传感部分将被测信号转变为光载波信号(即由光的强度或光波相位、频率决定的被测量)，经光导纤维传送到接收侧，再经过光/电变换把光载波信号解调出被测信数兆号。许多光学物理效应薯首租已经被用于调制检测，如光弹性效应用作压力、变形的测量；电光效应用作电场、电压的测量；磁光效应（法拉第效应）用作磁场、电流的测量；荧光效应用作温度的测量等。光导纤维的使用为这些检测方法提供了有力的工具。
光电检测的优点在于绝缘性能好，克服了高电压绝缘的困难，使许多处在高电位位置的物理测量成为可能；光信号通过光导纤维传送，不受外界电磁场的干扰，特别适用于电磁干扰严芹槐重的电力系统使用；此外，光电检测的频率响应高。在计算机数据传送上也普遍利用光导纤维，构成光电通信网络。