光電檢測考試復(fù)習(xí)題1-資料下載頁
2025-04-16 23:03本頁面
【正文】 利用信號調(diào)制及選頻技術(shù)可抑制噪聲的引入白噪聲的大小與電路的頻帶寬度成正比，因此放大器應(yīng)采用帶寬盡可能窄的選頻放大器或鎖相放大器。（2）將器件制冷，減小熱發(fā)射，降低產(chǎn)生復(fù)合噪聲。采用半導(dǎo)體制冷、杜瓦瓶液態(tài)氣體制冷或?qū)Ｓ弥评錂C制冷。（3）采用最佳條件下的偏置電路，使信噪比（S/N）最大圖 光電探測器噪聲功率譜分布示意圖敘述激光干涉測長的原理。(16分)穩(wěn)頻信號布儒斯特窗激光器偏振分光鏡測量角錐鏡固定角錐鏡分光器光擴展器偏振片光電 接收器參考信號測量信號透鏡 答：如圖所示是雙縱模雙頻激光干涉儀的原理示意圖。圖 雙縱模雙頻激光干涉儀原理示意圖由長度為206mm的全內(nèi)腔HeNe激光管發(fā)出一對互相垂直的雙縱模線偏振光，模間隔為（式中c為光速，L為諧振腔長，n為空氣折射率，其值約728MHz），經(jīng)布儒特窗取出穩(wěn)頻信號，進行熱穩(wěn)頻。其余光束再經(jīng)析光鏡反射及透射，反射的一對正交線偏振光作為參考信號，經(jīng)透鏡、偏振片產(chǎn)生拍頻信號，為光電接收器接收。透射光經(jīng)光擴展器準直擴束后，為偏振分光鏡分光，水平分量射向測量角錐鏡，垂直分量射向固定角錐鏡，兩路光返回后經(jīng)透鏡、偏振片產(chǎn)生拍頻。當(dāng)測量鏡在時間t內(nèi)以速度V移動一距離時，因多普勒效應(yīng)而引起頻差變化，這樣被測長度信息載于返回光束中，并為光電接收器接收?？傻脺y量鏡運動距離與相位差變化的關(guān)系式根據(jù)測量鏡運動引起的多普勒效應(yīng)與相位的關(guān)系有：因而： 可見在忽略了測量過程中系統(tǒng)不穩(wěn)定性影響及高斯光束干涉附加項的變化影響的情況下，只要對測量鏡運動過程中測量信號與參考信號的相位差變化的周期數(shù)，即可獲得所需測量長度結(jié)果。 闡述用補償法檢測溶液濃度的工作原理及工作過程。（13分） 答：原理和工作過程：光源1發(fā)出的光經(jīng)單色器2后成為單色光，該單色光的波長應(yīng)選為待測溶液的峰值吸收波長。將該光線用分束器BS分成兩束，分別通過待測溶液S2和參比溶液S1，并用兩個性能一致的光電探測器接收。由于參比溶液對工作波長的光不產(chǎn)生吸收，而待測溶液對該波長的光有較強的吸收，因此，探測器PD1接收到的光強度I1即為入射光強度I0，而探測器PD2接收到的光強度I2取決于待測溶液的濃度。系統(tǒng)輸出電壓為： 式中，C0為比例常數(shù)；為PD1上產(chǎn)生的光電流；為PD2上產(chǎn)生的光電流；KK2為PD1和PD2的靈敏度，、為到達PD1和PD2上的光通量。若PD1和PD2性能一致，則K1＝K2，故上式可變?yōu)椋? 由于在忽略反射和散射的情況下，I1=I2,故 可見，最后輸出電壓即為溶液的吸光度值，亦即反映了溶液的濃度。 （5分）光具有的一個基本性質(zhì)是 波粒二象性 。光電檢測技術(shù)研究的主要內(nèi)容是 信息變換技術(shù) 電信號處理技術(shù) 。光源調(diào)制通常分為 機械調(diào)制和電調(diào)制或內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制 。 激光的形成必須滿足 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、諧振腔共振、閾值條件。為了提高光電二極管的響應(yīng)頻率，應(yīng)適當(dāng)加大 反向偏壓 。光敏電阻受 溫度 影響大，通常工作在 低溫 環(huán)境下。光電檢測技術(shù)是光學(xué)與 電子技術(shù) 結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，它是利用 光電子技術(shù)對光信息 進行檢測。假設(shè)調(diào)制盤的轉(zhuǎn)速為N轉(zhuǎn)/分，得到調(diào)制光的頻率為f，則調(diào)制盤的孔數(shù)為60f/N。7
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