光电技术基础学术论文

光电技术基础学术论文

　　光电技术(Photoelectric Technology)是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，这是学习啦小编为大家整理的光电技术基础学术论文，仅供参考!

　　光电技术基础学术论文篇一

　　光电技术中光电干扰与抗干扰的应用研究

　　摘 要 本文对光电技术做了概述，重点讨论了在军事光电对抗上光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰四个方面的应用以及发展趋势。

　　【关键词】光电技术 侦察 光电干扰 发展趋势

　　光电技术(Photoelectric Technology)是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，将长波延伸到亚毫米波，短波延伸至紫外线、X射线、γ射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。

　　光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础，以器件物理技术为依托，如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展，半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见，红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。

　　光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换，完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。

　　各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中，出现了一种全新的作战手段，这就是――光电对抗(Electro-optical Countermeasure)。敌对双方在光波段范围内，利用光电器材和设备，侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器，并实施干扰，使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时，利用光电器材和设备，从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等，如图1。

　　1 光电侦察

　　光电侦察(Photoelectric Detection)，主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号，以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途，及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射，并加以分析识别，从而获取敌方目标信息情报的一种手段，叫做光电被动侦察(Passive Detection)，如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察，称为光电主动侦察(Active Detection)，即向敌方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报，如激光雷达、激光测距机。

　　2 光电干扰(Photoelectrici ty Interference)

　　采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作，其称为光电干扰，这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰(Acti ve Jamming)和无源干扰(Passive Jamming)两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波，对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料，反射( Reflection)、散射( Scattering)或吸收 ( Absorption)光波能量，或人为改变己方目标的光学特性，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标为目的的一种干扰手段，如烟幕( Smokescreen)、光电隐身 (Electro-optic Steal thy)和光电假目标。

　　3 反光电侦察

　　反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装( Camouflage)、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。

　　4 抗光电干扰

　　抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上，通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施，衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术 (Multispectral Technique)、隐身技术、信息融合技术(Information Fusion Technology)、自适应技术 (Adaptive Technology)、编码技术、选通技术等。

　　随着信息技术技术、军用光电技术的发展，光电制导武器及光电侦察设备的性能不断完善，对重要军事目标以及军事设施将构成严重威胁，在信息化的战争中应用日益增多，因此，世界各军事大国对光电对抗装备的研制和光电对抗技术的发展高度重视。其发展趋势主要表现在：多光谱对抗技术应用更加广泛;光电对抗手段向多功能方向发展;硬摧毁与软干扰相结合成为一种重要的研究途径;探索新型对抗技术与体制成为光电对抗技术研究热点;光电对抗的综合一体化和自动化;多层防御全程对抗;空间光电对抗;光电对抗效果评估。

　　参考文献

　　[1]王洋等.光电对抗技术[J].红外与激光工程，2006(10).

　　[2]邱宪文.海军电子战的作战样式[J].现代军事，2001(03).

　　光电技术基础学术论文篇二

　　光电技术在纺织中的应用

　　摘 要： 从基于纺织品以及纤维的高性能光电池以及光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用两个方面出发，探讨光电技术在纺织中的应用。

　　关键词：光电技术;纺织生产;光电池;电检测

　　0 引言

　　随着光电技术的迅速发展以及人们对纺织品更新的需求，光电技术在纺织品的设计以及纺织生产过程中都具有新的应用。这对于增加纺织品的功能，提高纺织的生产效率和产品质量具有重要的作用。

　　1 光电技术在高性能纺织纤维设计中的应用

　　纺织行业中，除了传统的服装使用以及遮盖用的纺织品外，光电技术在高性能、多功能纺织品中的应用正在不断拓展。在设计纺织材料的过程中，除了在纺织材料中嵌入各种光电材料之外，还可以与太阳能技术整合起来，作为一个重要的纺织结构材料。由此看来，可以采用光电技术将纤维和纺织材料制成为光电池。因些，可以利用光电技术制成的光电纺织物制作成轻便的新产品，或者是采用电子设备的形式将光电纺织材料整合起来，形成新的应用产品。最终，使用光电技术应用在纺织中制造出新复合材料之外，还可以生产出更具有柔软性的光电结构产品，诸如柔韧性极高的高效光电纤维等。

　　生产这些高效能的光电纤维，其主要是采用特殊的材料和生产工艺。尤其是随着铜、铟、镓和硒等化合物光电材料的迅速发展，而且这些材料更加环保，在柔性的纺织材料中太阳能电池中得到广泛的应用，在太空科技中有更高的应用，而使得传统的硅基材料使用程度有所减小。

　　在当前各种形式的太阳能电池中，在考虑柔韧性、经济性以及使用性能等多个特征的基础上，这种基于纺织纤维的高性能电池更适合于在织物中使用。当前，已经有文献对在纺织材料中添加光电太阳能电池方面进行了研究。而且对这种光电织物在推广过程中需要注意的问题进行了分析，诸如在设计的过程中更具有针对性，以市场的需求为导向，以客户的要求为基准，以免产生负面的商业影响。同时，光电膜也应该设置在织物或者是纺织产品的外层，这样可以最大程度的接受来自太阳的能量。与传统的树脂基太阳能电池相比，这种基于纤维的光电池将更加的轻质和柔韧，而且可以添加到织物的土层当中，便于其推广和应用。例如，可以将之设置到野营的帐篷或者是遮蔽材料中，有时还可以设置到户外背包中，使得在野外也可以获得电能。

　　2 光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用

　　当前的棉纤维长度检测设备主要可以分为三个基本类型：光电检测设备、分组称量型设备以及全自动测量设备。其中，分组称量型设备虽然具有原理简单、明了的特点，但是其操作过于繁琐、劳动强度较大，导致其误差的来源较多，难以控制;而光电检测设备则具有测量速度快、检测效率高以及灵敏度高的特点，在精密测试设备中得到了广泛的应用。其基本的原理就是对被测量的变化而引起的光参数变化，诸如光强度、相位、偏振以及频率等的变化，最终获得被测量数据的变化。

　　2.1 系统测试原理

　　在对棉纤维的长度进行测试的过程中，光电检测设备需要从松散的棉纤维样品中抽取大约120g的棉纤维样品，然后采用螺旋式梳夹将其锁紧，在经过梳刷的初步处理之后，将其中的浮游纤维去掉，通过这个过程保证棉纤维的伸直和平行。然后，在一定的拉伸张力之下使得棉纤维伸展开来，然后将其通过光电检测设备。之后，使用棉纤维跟随梳夹在支架上伴随移动，随着棉纤维的移动会使得光源透射到光电接收设备之上，然后利用光电转换设备将表示纤维长度的光信号转变成为电信号，最终得到所有棉纤维的长度分布曲线图，最终统计得到棉纤维长度的各种指标曲线。这种棉纤维长度检测技术是典型的透射式光强度信号检测技术，其具有技术原理简单，操作方便，检测的灵敏度、可靠度以及精度较高的特点。

　　2.2 棉纤维长度光电检测系统基本组成框图

　　根据上面对棉纤维长度光电检测系统检测原理的表述，在对实际的检测电路进行设计的过程中，首先要设计出该系统的光电检测系统框图，其基本的流程如下图1所示。

　　1)检测设备光学部分的设计流程。该检测系统的光学部分主要包括光源、光源导光板、接收光线的聚光透镜以及光电接收设备pa与pb等构成的两条基本管线通路，如下图2所示。

　　其中，光源是采用通过精心选择，且光线强度经过严格匹配之后获得的多种发光二极管，最终形成了条状的光源。在检测工作进行的过程中，由于发光二极管的发射角通常比较小，这导致立体角方向的光能量得到迅速的提高，能够保证棉纤维束所得到的光线强度也对应的提高，便于检测设备捕获到光信号的变化。而光源导光板则是利用特殊的材料制成，保证通过该设备可以将光源所发出的光便变成一道均匀而平行的光束，且光源能够平行的照射到被检测的棉纤维之上，使得检测精度得到有效控制。

　　而变化光源的聚光接受透镜则是利用光的全反射原理，将透镜制作成为一个梯形的形状，使得经过棉纤维束的光线在有效宽度之内能够有效的聚集到光电接收设备的接收器Pa之上。其中，光电接收设备中利用光电二极管制成Pb，而Pa则是线性的噪声度较低，且能够在光源波长处具有最大接收灵敏度的光电池。光源中发出的光在经过光源导板之后，直接照射到被检测的棉纤维束上，而透过的光则通过接收聚光透镜，将处于有效测量宽度之内的透射光聚焦到光电接收设备Pa之上。这时，被检测的纤维束是处于光源导光板以及光线接收透镜之间的通道之中的，形成了一条测量的光路。而另外一部分光线则是直接传输到光电接收设备Pb之上，进而形成一条参考光通路。同时，将参考光路之上的光源以及光电接收设备Pb封装在一起。其中，在测量光通路上，光源导光板、光电接收设备Pa以及接收透镜，一起对场角的大小进行控制，这样可以将进入光电接收设备Pa的杂散光线，进而对背景噪声的大小进行有效控制，提高光电检测系统的信噪比，确保光学部分的信号传输尽可能的准确。

　　2)检测设备光电转换部分的设计。测量光路传输过来的光信号包含了被检测纤维束不同长度处的光信号，在经过光电池之后可以将之转换成为电压信号，便于分析和处理。与此同时，在参考光路上直接传输过来的光信号在经过光电二极管的处理之后也形成电压变化信号。

　　其次，在检测设备的设计过程中，光电池的长度要适当长出接收聚光透镜光面长度大约4mm。这样，能够尽可能的降低光电池在光电转换的过程中出现可能存在的边缘效应。确保光电池能够很好的使用电信号描述出光强度的变化。

　　3)调制和解调电路的设计。对于光强度检测系统的调制设备而言，导致信号的检测出现误差的重要因素是由于光源强度的漂移以及光信号受到干扰。为了达到有效去除由于测量现场光污染出现的干扰光以及光强的漂移问题，需要对光源进行调制处理，然后在两个光电接收设备的输出处进行解调，实现快速高效地提高设备的检测精度。

　　在长度检测系统当中，脉冲发生器产生的脉冲能够对产生光源的电源电压进行通断操作，实现对光源的调制。然后利用和输入信号同频率、同相，而且幅值足够大的方波信号作为检测光源信号的参考信号，利用相敏解调电路来对光电转换信号进行解调，达到对噪声进行抑制的目的，有效的提高了系统的信噪比，进一提高检测的精度。

　　3 结语

　　本文对纺织纤维的高性能光电池，光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用进行了较为详细的论述，分析了光电技术在纺织中的应用，拓宽了光电技术在纺织过程中的应用起到了一定的促进作用。

　　参考文献：

　　[1]赵亚妮，光电检测技术在大容量棉纤维长度测试中的应用[J].上海纺织科技，2012，40(2)：47-51.

　　[2]A.C.Bedeloglu、Y. Bozkurt、A.Demir等，光电技术在纺织中的应用[J].国际纺织导报，2010，38(11)：70-71.

　　[3]殷正保，粘胶长丝的毛丝及定长自动检测研究[D].华中科技大学，2009.05.