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光电检测技术的现状及发展趋势

光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术，主要包括光信息获取、
光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等，具有精度高、速度快、距离远、容
量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点，在国民经济各行业中得到了迅猛的
发展和广泛的应用，如光扫描、光跟踪测量，光纤测量，激光测量，红外测量，图像测量，
微光、弱光测量等，是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。本文从光电检测技术本
身特点出发，分析其发展现状及发展趋势。

一、光电检测技术的概述

光电检测技术就是光学与电子学结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技
术对光学信号展开检测，并进一步传达、储存、掌控、排序和表明。光电检测技术从原理
上谈可以检测一切能影响光量和光特性的非电量。它可以通过光学系统把等待检测的非电
量信息转换沦为易于拒绝接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量转换成电量，
并进一步经过电路压缩、处置，以达至电信号输入的目的。然后使用电子学、信息论、计
算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于展开适当的电路改良，更好地研
究被噪声冲走的些微有价值信号的特点与相关性，从而介绍非电量的状态。些微信号检测
的目的从弱噪声中抽取有价值信号，同时提升测系统输入信号的信噪比。

光电检测的系统机构比较简单，分为信号的处理器，受光器，光源。在实际检测过程
中，受光器在获得感知信号后，就会被反映为不同形状、颜色的信号，同时根据这些器件
所处在的不同位置，就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介
光应当是自然的光，例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展，光电技术也取
得的非常好发展。由于投光器在发出光后，会以不一样的方式触摸这些被检测物中，直到
照射到检测系统中的受光器中，同时受光器在此刺激下，会产生一定量的电流，这就是我
们常说的光敏性的原件，实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。

光电检测技术主要包含光电转换技术、光信息以获取与光信息测量技术以及测量信息
的光电处置技术等。光电检测技术将光学技术与电子技术相结合同时实现对各种量的测量，
它具备高精度、高速度、远距离、大量程、非碰触测量等特点。

二、光电检测技术的发展现状

随着科技发展的日新月异，光电检测技术已经发展出来纳米、亚纳米高精度的光电测
量新技术；小型、快速的微型光、机、电检测系统在各个领域应用领域越来越广为。非碰
触、快速在线测量已经替代完整的接触式，较缓慢的检测技术，并向微空间三维测量技术
和大空间三维测量技术方向发展；闭环控制的光电检测系统，同时实现光电测量与光电掌
控一体化。向人们无法跌破的领域发展。光电追踪与光电读取测量技术等一流的光电检测
技术的进步和广泛应用将对人们生活，工业生产甚至国防科技产生非常大影响和改革。随
着光纤传感技术的飞速发展，光纤气体传感器也获得了广为的研究和应用领域。它具备灵
敏度低、响应速度慢、防燃安全检查、不受到电磁干扰、可以同时实现光信号的长距离传
输和现场实时遥测等优点，所以对光电检测方法研究的高度关注也一直在减少。

随着光纤光栅传感器的广泛应用，光纤光栅传感信号的检测系统也有了很大的发展。
相比于传统采用单色仪、光谱仪扫描等方式来检测光纤光栅传感信号的方式，采用光电转
换方

式，即为把对反射率信号的测量转型为对电压信号的测量方式存有它的优越性，它具
备检测设备生产成本低、便利随身携带、可以同时实现对实时变化信号高速检测和具有更
甚广的工程应用领域等优点。

光电检测技术在人类基因工程方面也有着广泛的发展，如利用可见光信号强弱的变化
检测dna杂交信号。这种新型的dna光电检测系统同样是由兼容探针dna自组装的硅集成
电路构成。而在该系统中目标dna序列与磁珠连接，目标dna序列与探针dna分子杂交后，
磁珠就会覆盖在载体表面形成暗区。而载体下方的光电二极管阵列此时便可以检测出dna
杂交反应前后的光信号变化，输出dna杂交信号。

新型抗干扰式光电检测头通过优化红外发射管工作参数和使用脉冲选通门控检波电路，
有效地遏制了电气阻碍噪声，提升了检测头的抗干扰性能够和工作可靠性。实验数据说明
了其有效性。同时，该种光电检测头已经在多个大型机电设备制造厂家应用领域，工厂实
际应用领域结果表明：新型的光电检测头误动作率为没旧产品的千分之一，抗炎电气干扰
能力明显提升，具有了工业级的高可靠性能够。

无损检测技术是随着高科技发展应运而生的一门新技术，该技术不同于传统的物理化
学分析方法，它主要运用物理学方法如光学、电学和声学等手段对产品进行分析，且不破
坏样品，在获取了样品信息时保证了样品的完整性，无损检测技术检测速度较传统的物理
化学方法迅速，又能有效地判断出从外观无