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2022光电相位探测器

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卖家[上传人]：凯和****啦

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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑2022光电相位探测器光电技术综合测验光电相位探测传感器设计姓名: 吴浩学号：2022031062 专业: 电子科学与技术班级：光通信071班指导老师：张翔 2022年12月目录一、设计内容与目的 . 1 二、本课程设计研究对象. 1 三、光电相位探测器的根本布局及原理示意图 . 1 四、光电探测器件概述. 1 （一）、光电探测器的不同分类 . 1 （二）、光电探测器件的要求 . 3 五、前端激光器概述 . 3 （一）、激光器的组成 . 3 （二）、谐振腔构成与分类 . 4 （三）、开腔的稳定条件 . 4 （四）、激光谐振腔根本参数设计 . 5 六、高斯模的匹配问题. 7 （一）、高斯模匹配的意义 . 7 （二）、高斯模匹配原理 . 7 （三）、圆形镜稳定腔He-Ne激光器输出光强分布特性 . 9 （四）、扩束系统布局 . 10 七、微透镜阵列器件根本原理和参数选取 . 12 （一）、微透镜阵列器件工作原理 . 12 （二）、光电探测器件与微透镜器件位置确实定 . 12 （三）、质心坐标计算 . 12 八、程序设计 .

2、13 （一）、编写计算程序 . 13 （二）、尽可能用两种不同方法举行数字运算并对比精度 . 14 九、设计总结 . 17 附录一、参考资料 . 17 - 1 - 一、设计内容与目的利用所学学识设计一光电相位探测传感器，着重研究其前端激光器及光电探测模块。二、本课程设计研究对象 1、光电探测模块； 2、前端激光器。三、光电相位探测器的根本布局及原理示意图（一）、根本布局： 1、光学匹配系统：用来使入射光束的口径缩小（放大）与微透镜阵列相匹配尺寸； 2、微透镜阵列：将入射光瞳分割，对分割后的入射波波前成像； 3、光电探测器：用于接收光电信号，目前多用CCD探测器； 4、图像采集卡：微透镜阵列与光电探测器之间参与匹配透镜； 5、数据处理计算机：进一步得到波前相位分布； 6、光波相位模式复原软件。（二）、原理示意图（如图3-1）入射激光束匹配系统微透镜阵列光电探测器图像采集卡图3-1 原理示意图数据处理四、光电探测器件概述（一）、光电探测器的不同分类按效应分类： 1、利用光子效应：应用最广的有三种，即光电导、光生伏打效应和光电放射效应。前两种统称为内光电效应（

3、见固态光电探测器），后一种称为外光电效应（见光电效应、光电管和光电倍增管）。此外尚有光电磁效应、丹培效应、光子牵引效应及定位相互作用（例如红外量子计数器、荧光屏及照相底片）等。（1）、光电探测器、光电探测器概述光电持效应是光照使不平匀半导体或平匀半导体中光生电子和空穴在空间分开而产生电位差的现象。对于不平匀半导体，由于同质的半导体不同的掺杂形成的PN结、不同质的半导体组成的异质结或金属与半导体接触形成的肖特基势垒都存在内建电场。当光照这种半导体时，由于半导体对光的吸收而产生了光生电子和空穴，它们在内建电场的作用下就会向相反的方向移动和积聚而产生电位差，这种现象是最重要的一类光生伏特效应。对于平匀半导体，由于体内没有内建电场当光照这种半导体一片面时，由于光生载流子浓度梯度的不同而引起载流子的分散运动。光电探测器是利用半导体PN结光生伏特效应而制成的探测 1 器，简称PV（Photovoltaic）探测器。按照对光照敏感“结”的种类不同，又可分为PN结型、PIN结型、金属一半导体结型(肖特基分垒型)和异质结型：最常用的光电探测器有光电池、光电二极管、光电三极管、PIN管、雪崩二极管等

4、。光电探测器按使用要求不同可分为两类，一类是用作能源和探测的光电池；另一类是主要作为光电信号变换的光电探测器，如光电二极管、光电三极管等。、光电探测器的根本特性伏安特性光电探测器在不同照度下的伏安特性曲线如图4-1所示。第三象限曲线：工作在光电导模式的光伏探测器的伏安特性。第四象限曲线：工作在光电模式的光电探测器的伏安特性。由光电探测器的伏安特性得到其等效电路，如图4-2(a)所示。光电探测器等效于一个电流源（光电流）I和一个普遍二极管的并联。普 p 图4-1光照下的PN结伏安特性 s sh s 通二极管包括暗电流I、结电阻R、结电容C及串联电阻R。一般，R很大且R极 d sh j 小，疏忽二者的影响，光电探测器的等效电路可简化为图4-2 (b)所图4-2 光电探测器等效电路（2）、光电子放射探测器光电子放射效应又称之为外光电效应，它是指当光照射某种物质时，若入射的光子能量?足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子逸出物质外观，这就是光电子放射效应，逸出物质外观的电子叫做光电子。光电子放射探测器就是基于外光电效应的光电探测器，也叫真空光电探测器。在光辐射下，探测器内光敏材料的电子得到足够的光子能量后，就会逸出光敏材料外观而进入外界空间，在空间电场的作用下便形成电流。光电子放射探测器主要包括光电管、光电倍增管及微通道板光电倍增管。（3）、光电导探测器光电导效应是光子作用于光电导材料，形本金征吸收或杂质吸收，产生载流子，从而使半导体的电导率发生变化。利用光电导效应制作的光探测器称为光电导探测器，简称PC(Photoconductive

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