光电子技术第15课VIP免费

光电子技术第十五课光电子技术第十五课王炜路王炜路TelTel：：1829613614118296136141QQQQ：：6714845367148453EmailEmail：：wlwang@ecit.cnwlwang@ecit.cn精彩回顾直接探测系统光电探测系统分类•按携带信息的光源：主动和被动探测系统•光谱范围：可见光和红外探测系统•接收系统：点和面探测系统•信号处理电路：模拟和数字探测系统•光波对信息信号的携带方式(调制方式)：直接和相干探测系统主动式光电系统中，光发射机主要由光源(例如激光器)和调制器构成；被动式光电系统中，光发射机则理解为被探测物体或目标的自发辐射。如被测目标是：星体、飞机、导弹等光学信道和光接收机对两者是完全相同的。光发射机光学信道光接收机光发射机接收到的光场接收透镜系统光电探测器后续检测处理器光接收机是用于收集入射的光场并处理、恢复光载波的信息。基本模型包括三个基本模块：•光接收前端(通常包括一些透镜或聚光部件)、光探测器、后续处理器。•透镜系统把接收的光场进行滤波和聚焦并使其入射到光探测器上。•光探测器把光信号变换为电信号。•后续处理器完成必要的信号放大、信号处理及过滤处理，以从探测器的输出中恢复所需要的信息。主动式光电系统：主动式光电系统是发射和接收系统共同配合进行工作的。光源出射的光照射目标，利用目标的反射、投射或散射载上目标信息，然后由接收系统进行检测。光源调制器光学系统信息源发射系统光源传输介质接收系统光学系统光电探测器电子电路光学系统调制器信息源目标大气光学系统调制器光电探测器电子电路接收系统被动式光电系统：被动式光电系统中，目标和背景辐射功率同时进入光学系统，然后会聚到探测器上转换为光电信号由后续电子电路处理后输出所需信息。系统有无调制均可。主动和被动式光电系统，接收系统都是把目标和背景的入射光能量经光学系统会聚到光电探测器上进行光电转换，探测器输出的信号经处理电路输出所需信息。在此过程中，背景噪声和系统内部的探测器噪声及电路噪声都与信号一起进入系统对军事目标的探测，无论是主动或被动式光电系统，一般都工作在红外光波段，因为此波段隐蔽性好，不易被对方发现在民用装置或仪器中除必须工作于红外波段外，都尽可能工作在可见光和近红外波段，因为此波段探测器的量子效率高，系统设计调试比较方便。可见与红外探测系统：光电系统根据接收系统分为点探测和面探测系统两类；点探测系统中，系统把目标当作一点考虑，只接收目标的总辐射功率。通常只用单元探测器，或用多元阵列探测器以分辨目标位置；面探测系统中，同时测量目标强度分布，通称用摄像器件或多元探测器阵列完成。光发射机和光学信道对两者是完全相同的。光发射机光学信道光接收机点与面探测系统：透镜系统和光电探测器用于检测所收集到的到达光接收机的光场瞬间光功率。直接探测光接收机的工作方式是最简单的一种，只要传输的信息体现在接收光场的功率或强度变化之中，就可以采用这种接收机。接收到的光场透镜空间滤波器频率滤波器光电探测器聚焦光场光接收机可分为两种基本类型，即直接探测和外差探测。直接探测接收机也称作功率探测或非相干接收机，它的前端系统如图所示。直接与相干探测系统：本地产生光场与接收到的光场经前端镜面加以合成后由探测器检测合成光波。接收到的光场透镜光电探测器聚焦光场本地激光器本地光场准直后的光场合束镜外差接收机的前端系统外差式接收机可接收以幅度调制、频率调制、相位调制方式传输的信息，即利用振幅、频率、相位来携带信息而不是利用光强度。外差接收机实现较困难，它对两个待合成的光场在空间相干性方面有严格要求。因此，外差式接收机通常也称为空间相干接收机。不论是哪一种接收机，前端透镜系统都能把接收光场或合成后的光场聚焦到光探测器的表面，这就使得光探测器的面积可以比接收透镜的面积小很多。直接探测系统的性能分析通过学习，我们已经清楚地知道，光电探测器的基本功能就是把入射到探测器上的光功率转换为相应的光电流。即()()eitPthv光电流i(t)是光电探测器对入射光功率P(t)的响应，当然光...