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光电检测电路设计与系统调试

📚 共计 30 章节

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光电检测技术概述

什么是光电检测技术、系统基本组成、应用领域与发展趋势，建立技术全景认知。

光辐射与光源

光波粒二象性、辐射度学与光度学基础，热辐射、气体放电、半导体光源特性解析。

光电探测器基础(一)

光电效应与光热效应，探测器分类及响应度、噪声等效功率、探测率等核心参数。

物理效应参数

光电探测器基础(二)

光电导探测器(光敏电阻)工作原理、特性参数、典型应用电路与选型指南。

光敏电阻电路

光电探测器基础(三)

光伏探测器(光电二极管、三极管)原理、偏置电路、频率响应与特性参数。

光电探测器基础(四)

雪崩光电二极管(APD)与光电倍增管(PMT)增益、噪声及高压供电设计。

光电探测器基础(五)

位置敏感探测器(PSD)、象限探测器、光耦与光电开关原理及应用。

光电探测器基础(六)

CCD与CMOS图像传感器原理、结构差异、量子效率、暗电流、动态范围及选型。

图像传感CCD/CMOS

光电探测器基础(七)

热释电与热电堆探测器原理、响应速度及红外测温、人体感应等场景。

热释电热电堆

光电信号处理(一)

前置放大器设计(跨阻、低噪声)、噪声匹配与带宽优化策略。

放大器噪声

光电信号处理(二)

滤波技术(低通/高通/带通/陷波)与锁相放大器原理及使用。

光电信号处理(三)

采样保持、ADC选型、相关检测技术用于微弱信号提取。

ADC相关检测

光学系统(一)

透镜、反射镜、滤光片、分束器、光栅等元件在检测系统中的应用。

光学元件系统

光学系统(二)

光纤与光波导基础、耦合技术及强度/相位/波长型光纤传感器原理。

光纤传感器

光学系统(三)

像差、景深、分辨率，准直与聚焦光路设计实例。

光路设计像差

光电调制技术

光强、相位、频率、偏振调制的基本原理与实现方法。

激光检测技术

激光特性、脉冲/相位测距、激光三角法位移测量。

光电编码器与光栅测量

增量/绝对式编码器、莫尔条纹、光栅尺细分技术。

编码器光栅

光电干涉测量技术

迈克尔逊、马赫-曾德尔、法布里-珀罗干涉仪原理与应用。

干涉精密测量

光谱检测技术

光谱仪结构、色散型与傅里叶变换型，物质检测应用。

光电成像检测技术

机器视觉系统、工业相机与镜头选型、图像采集预处理。

成像机器视觉

红外检测技术

红外辐射特性、热像仪原理、无损检测与测温应用。

红外热成像

紫外与X射线检测技术

紫外/X射线探测器原理，安检与工业检测成像应用。

光纤传感技术(一)

光纤光栅(FBG)原理、解调方法、温度与应变测量实例。

光纤传感技术(二)

分布式传感(OTDR/BOTDR/Φ-OTDR)原理，周界安防与管道监测。

噪声与信噪比优化

散粒/热/1/f噪声分析，信噪比计算与动态范围提升策略。

噪声信噪比

系统设计实例(一)

光电式脉搏血氧仪：光源、探测器、信号处理与算法实现。

系统设计实例(二)

激光雷达(LiDAR)基础：TOF测距、扫描方式、探测器与点云。

系统设计实例(三)

光谱分析水质检测：紫外吸收/荧光法光路与电路实现。

前沿与综合实践

单光子探测(SPAD)、量子成像、计算成像及综合项目指南。