光電検出技術 TWOの詳細部分

光電検査技術の紹介
光電検出技術は光電情報技術の主要技術の一つであり、主に光電変換技術、光情報取得・光情報計測技術、計測情報の光電処理技術が含まれる。光電方式などのさまざまな物理測定、微光、微光測定、赤外線測定、光走査、光追跡測定、レーザー測定、光ファイバー測定、画像測定などを実現します。

光電検出技術は、光学技術と電子技術を組み合わせてさまざまな量を測定する技術であり、次のような特徴があります。
1.高精度。光電測定の精度はあらゆる測定法の中で最も高いです。たとえば、レーザー干渉計による長さの測定精度は 0.05μm/m に達します。格子モアレ縞法による角度測定が可能です。レーザー測距法による地球と月の間の距離測定の分解能は1mに達します。
2. 高速。光電測定は光を媒体とし、光はあらゆる物質の中で最も伝播速度が速く、光学的な方法で情報を取得し伝達するのが最も速いことは間違いありません。
3. 長距離、広範囲。光は、兵器誘導、光電追跡、テレビ遠隔測定などの遠隔制御および遠隔測定に最も便利な媒体です。
4. 非接触測定。測定対象物上の光は測定力がないとみなせるため摩擦がなく、動的測定が可能であり、各種測定法の中で最も効率的です。
5.長寿命。理論上、光波は磨耗することがなく、再現性さえしっかりしていれば半永久的に使用できる。
6. 強力な情報処理能力とコンピューティング能力により、複雑な情報を並行して処理できます。光電方式は情報の制御や保存も容易で、自動化も実現しやすく、コンピュータとの接続も容易で、実現も容易である。
光電検査技術は現代科学、国家近代化、国民生活に不可欠な新技術であり、機械、光、電気、コンピューターを組み合わせた新技術であり、最も潜在的な情報技術の一つです。
第三に、光電検出システムの構成と特徴
テスト対象の複雑さと多様性のため、検出システムの構造は同じではありません。一般的な電子検出システムは、センサー、信号調整器、出力リンクの 3 つの部分で構成されます。
センサーは、テスト対象物と検出システムの間のインターフェースにある信号変換器です。測定対象物から測定情報を直接抽出し、その変化を感知し、測定しやすい電気的パラメータに変換します。
センサーが検出する信号は一般に電気信号です。出力の要件を直接満たすことはできず、さらなる変換、処理、分析が必要です。つまり、信号調整回路を介して標準の電気信号に変換し、出力リンクに出力する必要があります。
検出システムの出力の目的と形式に応じて、出力リンクは主に表示および記録装置、データ通信インターフェース、および制御装置です。
センサーの信号調整回路は、センサーの種類と出力信号の要件によって決まります。センサーが異なれば、出力信号も異なります。エネルギー制御センサーの出力は電気パラメータの変化であり、ブリッジ回路によって電圧変化に変換する必要があります。ブリッジ回路の電圧信号出力は小さく、コモンモード電圧は大きいため、楽器用アンプで増幅します。エネルギー変換センサーが出力する電圧信号と電流信号には、一般に大きなノイズ信号が含まれています。フィルター回路は、有用な信号を抽出し、無用なノイズ信号を除去するために必要です。また、一般的なエネルギーセンサーが出力する電圧信号の振幅は非常に小さいため、計器用アンプなどで増幅される場合があります。
電子系キャリアと比較して、光電系キャリアの周波数は数桁高くなります。この周波数順序の変化は、光電システムにその実現方法の質的な変化と機能の質的な飛躍をもたらす。主にキャリア容量に現れ、角度分解能、距離分解能、スペクトル分解能が大幅に向上するため、チャネル、レーダー、通信、精密誘導、ナビゲーション、測定などの分野で広く使用されています。これらの場合に適用される光電システムの具体的な形式は異なりますが、送信機、光チャネル、光受信機のリンクを備えているという共通の特徴があります。
光電システムは通常、アクティブとパッシブの 2 つのカテゴリに分類されます。アクティブ光電システムでは、光送信器は主に光源（レーザーなど）と変調器で構成されます。受動光電システムでは、光送信機が試験対象物から熱放射を放射します。光チャネルと光受信機はどちらも同じです。いわゆる光チャネルとは、主に大気、宇宙、水中、光ファイバーなどを指します。光受信機は、入射光信号を収集し、それを処理して、3 つの基本モジュールを含む光搬送波の情報を回復するために使用されます。
光電変換は通常、平面ミラー、光学スリット、レンズ、コーンプリズム、偏光子、波長板、コードプレート、回折格子、変調器、光学イメージングシステム、光学干渉システムなどを使用する、さまざまな光学部品および光学システムを通じて実現されます。測定された値を光学パラメータ（振幅、周波数、位相、偏光状態、伝播方向の変化など）に変換します。光電変換は、光電検出装置、光電カメラ装置、光電サーマル装置などの様々な光電変換装置によって行われる。