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一、課程性質(zhì)

專業(yè)基礎(chǔ)課。

二、適用科學(xué)

儀器科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)工程。

三、試卷結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)知識占60％，應(yīng)用能力占40％。

四、參考書目

教材：徐熙平、張寧編著，光電檢測技術(shù)及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2012

參考：雷玉堂主編，光電檢測技術(shù)，中國計(jì)量出版社，2009

王慶有主編，光電傳感應(yīng)用技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011

五、考試內(nèi)容與基本要求

第一章緒論

[考試要求]光電檢測技術(shù)及特點(diǎn)、光電檢測系統(tǒng)的組成。

[考試內(nèi)容]光電檢測技術(shù)、光電檢測系統(tǒng)的組成。

第二章光電效應(yīng)

[考試要求]半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)，半導(dǎo)體對光的吸收，各類光電效應(yīng)概念。

[考試內(nèi)容]半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)：半導(dǎo)體特性、能帶、半導(dǎo)體導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、載流子的運(yùn)動(dòng)，PN結(jié)、半導(dǎo)體對光的吸收；

內(nèi)光電效應(yīng)：光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)；

外光電效應(yīng)。

第三章光電檢測器件

[考試要求]光電導(dǎo)器件、光生伏特器件、光電發(fā)射器件、熱輻射探測器件、熱釋電器件、光電耦合器件和圖像傳感器件等各種光電傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性參數(shù)和使用方法，關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算等。

[考試內(nèi)容]光電導(dǎo)器件：光敏電阻；

光生伏特器件：光敏二極管、硅光電池、光敏晶體管、光電位置敏感器件；

光電發(fā)射器件：光電倍增管；

熱輻射探測器件：熱敏電阻、熱電偶、熱電堆；

熱釋電器件：工作原理，居里溫度，熱釋電器件優(yōu)點(diǎn)；

光耦合器件：定義、原理、如何用光耦合器件組成簡單的邏輯電路？

圖像傳感器：電荷耦合器件、CMOS圖像傳感器、紅外熱成像、圖像的增強(qiáng)與變像。

第四章半導(dǎo)體發(fā)光管與激光器

[考試要求]發(fā)光二極管、激光器等常用光源的工作原理、特性及其應(yīng)用。

[考試內(nèi)容]發(fā)光二極管：發(fā)光機(jī)理、應(yīng)用；

半導(dǎo)體激光器：發(fā)光機(jī)理、結(jié)構(gòu)；

幾種典型的激光器：氣體激光器、固體激光器結(jié)構(gòu)。

第五章輻射信號檢測

[考試要求]輻射信號檢測的方法，如直接檢測、光外差檢測、基于幾何光學(xué)方法的光電信息變換檢測、溫度檢測、莫爾條紋檢測，并結(jié)合實(shí)際舉例說明了如何使用調(diào)制盤檢測、投影放大法、光三角法、光掃描法、光焦點(diǎn)法等進(jìn)行長、寬尺寸測量的原理、結(jié)構(gòu)，典型信號檢測的優(yōu)缺點(diǎn)。

[考試內(nèi)容]直接探測法：光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制盤；

光外差探測法：探測原理、光外差探測的特性；

幾何光學(xué)方法的光電信息變換：長、寬、位移、速度；

莫爾條紋特點(diǎn)及特性參數(shù)計(jì)算。

第六章光電檢測系統(tǒng)典型電路

[考試要求]常用的光電傳感器如光敏電阻、光敏二極管、CCD電荷耦合器件等對應(yīng)的典型電路，并舉例說明了使用可編程邏輯器件進(jìn)行CCD驅(qū)動(dòng)的方法，視頻信號的二值化處理方法，光電信號常用的辨向處理和細(xì)分電路。

[考試內(nèi)容]光敏電阻的變換電路：基本偏置、恒流電路、恒壓電路；

光生伏特器件的偏置電路：反偏、零偏；

CCD器件驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)電路時(shí)序方法、可編程器件產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)序；

視頻信號二值化處理電路：閾值法、微分法；

常用的光電信號辨向處理與細(xì)分電路。

第七章光學(xué)相關(guān)檢測

[考試要求]光學(xué)相關(guān)探測的基本概念和應(yīng)用、光學(xué)相關(guān)探測器的原理。

[考試內(nèi)容]光學(xué)相關(guān)探測的基本概念、光學(xué)相關(guān)探測原理。

第八章外形尺寸檢測

[考試要求]光電檢測技術(shù)在外形尺寸檢測方面的應(yīng)用。

[考試內(nèi)容]模擬變換檢測法；

光電掃描檢測法：光學(xué)掃描法、電掃描法；

CCD自掃描檢測法。

第九章位移量檢測

[考試要求]光電檢測技術(shù)在位移量檢測方面的應(yīng)用、設(shè)計(jì)。

[考試內(nèi)容]激光干涉位移檢測：激光干涉原理、激光干涉儀；

光柵線位移檢測：光柵尺、光源和光強(qiáng)調(diào)制、前置放大器；

光柵角位移檢測：編碼器、讀數(shù)和細(xì)分、狹縫及光電信號、編碼器誤差；

軸向位移測量；

激光測距：脈沖法、相位法測量原理、精度設(shè)計(jì)。

第十章外觀檢測

[考試要求]光電檢測技術(shù)在外觀檢測方面的應(yīng)用。

[考試內(nèi)容]外觀檢測的方式和原理：反射式與透射式外觀檢測、正反射式與非正反射式檢測、掃描方式；

光電變換器：疵病信號、光源選擇；

信號處理及檢測裝置：通量式疵病信號的處理方法、檢測裝置；

表面粗糙度檢測：激光外差法檢測粗糙度原理；

內(nèi)表面疵病檢測：管道內(nèi)表面疵病檢測系統(tǒng)組成、工作原理與特點(diǎn)。

第十一章光纖傳感測量

[考試要求]光導(dǎo)纖維的基本知識以及光纖傳感器的原理和應(yīng)用。確定度和擴(kuò)展不確定度的求取方法；掌握正確表示測量結(jié)果的方式。

[考試內(nèi)容]光導(dǎo)纖維的基本知識：光纖傳光原理、光纖分類、光纖的基本特性；

光纖傳感器原理及應(yīng)用：光纖傳感器分類與特點(diǎn)。

第十二章光電檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用

[考試要求]光電檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用，如光電多功能二維自動(dòng)檢測系統(tǒng)、曲臂光電綜合測量系統(tǒng)、飛輪齒圈總成圓跳動(dòng)非接觸檢測系統(tǒng)、管道直線度光電檢測系統(tǒng)。

[考試內(nèi)容]會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行簡單的光電檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)。