光学元件(收集3篇)
光学元件范文篇1
关键词:本科实验时间特性教学改革
中图分类号:TB383文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0212-02
《光电子技术》课程是光信息科学与技术、电子专业本科生的重要的基础专业课之一,通常还配备有《光电技术实验》。理论课程教授学生光与光源的知识,并着重介绍了光电探测器的工作原理与特性参数;实验课程使学生在光电探测方面具有坚实的理论基础、扎实的电路设计与动手能力,可提高学生综合素质,为电子科技创新提供必要的技术基础[1]。
现今大学教育注重完善本科生的教学实验室,科教仪器厂家也积极开发与课堂知识紧密相关的实验设备。但是,厂家设计的实验设备追求更多的利率,设计得集成化很高,以盒子封装,学生实验时仅需通过简单地插线即可完成,因此实验课程的本质动手能力就被忽略了。在本文中,我们将介绍光电元件时间特性的实验。在光通信等应用领域,光电元件需要响应交变信号,人们尤其需要考察不同光电元件在时间方面的响应特性[2]。通过设计光电元件时间特性测量实验,能够有助于本科生掌握光电元件的时间特性知识,并考察学生多方面的实验动手能力、常用电子设备的使用能力。
1实验仪器及设计方案
本实验所需仪器包括直流电源、示波器以及信号发生器;元件需要光敏电阻、LED、红外发光二极管、红外光电二极管、光电三极管,以及若干电阻、面包板、导线与鳄鱼夹等。
测量电路见图1[3]。图中是采用光敏电阻作为光接收元件,也可替换为光电二极管或者光电三极管。测量电路的原理是:信号发生器产生方波信号从而交变的光信号,光电元件接收光信号后,负载电阻RL上产生的压降将随光信号的交变而有所变化。
输入的方波信号如图2,光电元件接收后在负载电阻两端的电压信号可能出现图2b和2c的两种情况。其中,图2b是指光电元件能够响应该频率的光信号,能够在响应强光照而输出高电平的平坦信号;出现图2c的波形,则元件无法及时响应交变的光信号、产生波形严重失真。这里,我们将输出的电压信号的最大幅值标记为U0。对于图2b,还包含两个重要参数:上升时间以及下降时间[3～4]。上升时间指的是负载电阻的输出电压由10%上升到90%所用的时间,下降时间指输出电压由90%下降至10%的时间。
2实验内容的设计与拓展思考
图2电路可测量光敏二极管、光电二极管、光电三极管等多种元件的时间特性。由于各种元件的特性略有差别,在具体的实验内容上还可以采用不同的设计与扩展。
2.1光敏电阻
(1)弱光照与强光照下,上升时间与下降时间的测量。由理论知识可知,光敏电阻的响应时间与载流子的寿命有关,并且在强光照与弱光照条件下也不尽相同,因此这部分实验要求学生分别在较弱的光照与较强光照下,测量负载电阻的输出信号,并由此计算载流子的上升时间与下降时间。
(2)频率特性的测量。频率特性曲线,指的是光电元件的灵敏度随着入射光照频率f的变化而变化的特性。灵敏度的定义为负载电阻的输出电压U0与入射光照的比值,在入射光照保持不变的情况下,频率特性曲线可简化为输出电压与入射光频率的关系。因此,本实验测量的是U0(f)的关系曲线。
需要注意的是,光电元件的上限截止频率fc指的是灵敏度下降到最大灵敏度时候的0.707位置。我们可以根据测得的曲线,找到该元件的上限截止频率,这里我们简称该方法为曲线测量法。另外,可采用直接测量法,通过观察低频时的输出电压,再找到衰减到0.707的输出电压时对应的频率。我们建议使用曲线测量法,因为由曲线测定处于0.707的衰减位更加准确。这里要求掌握频率特性曲线、上限截止频率的定义,以及如何绘制频率特性曲线、如何测量上限截止频率等。
2.2光电二极管/光电三极管
(1)上升时间与下降时间的测量,以及与负载电阻的关系。由于光电二极管与光电三极管的时间特性由外电路的电路时间常数决定,因此我们需要考察选择不同负载电阻时上升时间与下降时间的测量。测量时选择图1电路,但至少接入2种以上的负载电阻测量。
(2)不同负载电阻下测量频率特性。光电二极管及光电三极管的频率特性与负载电阻有关,因此我们需要考察的是不同负载时的频率特性。考虑到实验操作量与课时安排,我们建议测量光电二极管及光电三极管的上限截止频率与负载之间的关系曲线,选择使用直接测量法测量上限截止频率,并最终得到横坐标为负载、纵坐标为上限截止频率的曲线。这里要求学生深刻理解负载电阻对时间、频率响应特性的影响。
光学元件范文篇2
关键词：精密光学元件；元件制造；数据挖掘技术；回归分析
精密光学元件的制造与传统的机械加工存在明显差异，精密光学元件制造过程中会受到外部环境、工艺及设备等因素的影响，进而使精密光学元件的质量下降，难以进行定量化制造，这也使人们只能依据加工经验来制造，其加工效率也就可想而知。因此，必须要对精密光学元件制造过程中的相关影响因素进行明确与充分分析，并利用数据挖掘技术来挖掘出价值信息，以此探寻制造过程中存在的潜在规律与确定性关系，从而形成系统化的制造工艺，以此指导精密光学元件的生产。
1精密光学元件工艺制造库架构分析
精密光学元件工艺制造库的架构为MAS结构，它主要由支撑库和Agent组成。该架构中包含了5个Agent，这些Agent相互独立，并且内部存在着非常紧密的松耦合关系，这也使这些Agent能够得以相互通讯与协作，从而实现了工艺制造库对分布式应用的支持。这5个Agent在精密光学元件工艺制造库中主要具有4种功能：①利用数据采集Agent能够实现对精密光学元件制造时周围设备状态信息、环境信息及工艺信息等相关信息进行自动化的采集与存储，从而使该制造库能够具备数据的清洗、过滤、分类及转换等处理功能。②利用管理Agent能够使制造库对原始数据进行统一化管理，并能够进行前期处理与交互控制，它能够为用户提供相应的端口，并且能够按照分析Agent的需求来对数据进行提取，并进行结构化处理，在处理完毕以后会将数据以数据包的形式发送给分析Agent。此外，管理Agent还能够对制造库中的数据进行日常管理和维护。③利用数据分析Agent能够对精密光学元件制造过程中的加工数据进行统计、关联、回归与聚类，从而挖掘出与精密光学元件质量相关的加工指标与输入信息，找出两者之间的联系，明确两者的关联度，并利用拟合函数的推导来形成系统化的工艺知识。④利用智能交互Agent能够实现人机之间的信息交互，并使用户能够借助于操作界面来对架构中的所有Agent进行控制与管理。
2数据挖掘模型的探讨
数据挖掘模型的构建是精密光学元件工艺制造库中的关键部分，更是找出精密光学元件制造过程中潜在规律及价值信息的重要工具，因此需要构建数据挖掘模型。数据挖掘模型是以数据挖掘技术作为主要支撑技术的，它利用数据挖掘引擎，并在模型库、数据库、工艺知识库的基础上，通过大闭环结构来进行数据的搜索与挖掘。数据挖掘模型会先进行数据采集工作，从而实现大量原始数据的积累，然后通过数据挖掘引擎来对这些原始数据中的变量关系进行发现与挖掘，从而形成相应的工艺标准，接着通过对精密光学元件制造过程中所产生的新数据进行分析与处理，以此验证与优化这些新数据，减少精密光学元件制造中所发生的错误。数据挖掘模型的原始数据会随着精密光学元件的不断制造而得到不断积累，从而不断提高数据挖掘模型的准确性和科学性。
3精密光学元件中数据挖掘技术的应用
3.1该技术在数据准备与选择中的应用
精密光学元件的制造需要大量原始数据的支撑，这也使原始数据的内容变得非常丰富，这些数据不仅包括元件的加工参数、环境信息、检测信息，还包括设备信息与环境信息，这也使这些原始数据之间可能并不存在联系。而数据的准备工作则需要对光学元件自身的加工指标进行分析，并依据其工艺规则来对相应的影响参数进行选择，然后对选择的影响参数进行结构化处理。
3.2数据处理
在精密光学元件制造中，其表面粗糙度的影响是由多方面造成的，难以对数据集进行直接分析，因此必须要对其进行分类处理，依据元件中的对象属性所存在的相似性来进行分类处理，可以利用聚类的方式将数据集中所包含的数据对象进行分组，并用簇来表示。这些簇应具备4个特性：①抛光压力不同而其他属性基本一致；②抛光转速不同而其他属性基本一致；③加工元件的摆幅之间存在明显不同，但其他属性基本一致；④加工元件的摆速之间存在明显不同，但其他属性基本一致。
3.3关联性分析
对研究对象的变量所存在的依存关系进行关联性分析，可以采用相似度计算公式来获得，然后对研究对象中的若干个数据集所存在的相似属性进行剔除，并对去除率检测值及存在明显不同的去除率影响参量进行保留，以此生成全新的数据集，并再次运用上述公式来对关联度k进行计算。
3.4回归分析
不同变量的变动关系是通过回归分析获得的，回归分析通常是采用回归方程中的拟合曲线来对变量进行表示的，然后将这些变量用于参数的估算和分析。在对精密光学元件制造过程中的加工数据进行回归分析时，需要将新生成的数据集中存在的元素作为拟合函数中的型值点，然后对逼近函数类型进行确定，并利用数据拟合来获得变量的拟合函数。
4结束语
总而言之，利用大数据技术与数据挖掘技术来构建精密光学元件工艺制造库，能够为精密光学元件工艺的设计提供定量定性指导，从而提高了精密光学元件制造工艺的科学性，极大提高了精密光学元件的制造水平，有效改善了精密光学元件制造过程中所存在的不足，这也使其在精密光学元件制造中具备极高的应用价值。
参考文献：
［1］员天佑，刘金，李兴兰.数据挖掘技术在超精密光学制造中的应用［J］.制造业自动化，2014，36（21）：154-156.
［2］王大森，刘卫国.超精密光学元件制造技术［J］.国防制造技术，2010（05）：4-8，10.
光学元件范文篇3
近日，“北京奥运全面采用PanasonicP2HD高清半导体存储卡系列广播电视转播设备”新闻会在北京举行。会上奥运会全球合作伙伴松下电器宣布：2008年8月8日至24日，北京第29届奥运会电视转播服务将全面采用PanasonicP2HD高清半导体存储卡系列广播电视转播设备，同时，还有AJ-HPX3000MCP2HD全带宽高清摄录一体机等一系列广播电视新产品亮相会。
作为现代奥运史上第一次全部选用高清设备进行电视转播的北京奥运会，目前已进入整体高清转播系统的最后运行调试阶段。松下与北京奥林匹克转播有限公司(BOB)的全面合作，使北京奥运会的电视转播完成了从标清转播向高清转播、从磁带存储向半导体存储的过渡。同时，此次合作将给松下P2HD设备的普及以极大的推进力。
新品不断，百家争鸣：
日立在我国的市场占有量虽然不大，但业界很多个“第一”都是由日立创造的。日立近日正式宣布，推出了世界上第一款采用8cm蓝光Blu-ray光盘作为存储介质的数码摄像机DZ-BD70，另外还有一款添加了内置了30GB硬盘的混合存储的DZ-BD7H，这将是日立自推出首款DVD数码摄像机后，在DV领域上又一历史性的创举。这两款蓝光Blu-ray摄像机售价分别约为13000元和15000元人民币。
松下了最新两款AVCHD格式高清数码摄像机HDC-SX5和HDC-SD5，售价分别为899美元和999美元。支持全高清1920×1080信号录制，装备由松下专用的水晶图像处理器和OIS光学防抖技术。这两款高清数码摄像机的区别在于存储介质不同。HDC-SX5支持SDHC和8cmDVD双重存储，而SD5是松下SD1的后续产品，仅支持SDHC闪存卡。其中，松下HDC-SD5是目前最小巧的3CCD全高清摄像机。
随后，松下又补充一款号称最小的支持FullHD录制的AVCHD高清摄像机HDC-SD7，配置和SD5完全一样，唯一的不同就是松下SD7采用了直立型机身，预计今年9月上市，附送4GB的SDHC存储卡，售价近9000元人民币。
继松下的两款高清HD数码摄像机SD5和SD7之后，佳能公司近日宣布，将于今年9月推出该公司第一款硬盘AVHCD高清DV：iVISHG10。此款机器售价近9000元人民币。HG10内置了1.8英寸40GB硬盘，拥有减震、避震、缓冲三种硬盘保护技术，其他配置则与其首款AVCHD数码摄像机HR10完全一样。
JVC继GZ-HD7之后，也有新机问世，型号为GZ-HD3，有银色和黑色两款，售价约9000多元人民币。与GZ-HD7相比，GZ-HD3的体积减小了约30%，GZ-HD3并不是FullHD，而是以1440×1080分辨率拍摄的MPEG-2高清视频格式，它内置了60GB硬盘作为存储介质，可以提供三种不同画质的视频录制。
索尼公司别出心裁，了一款闪存数码摄像机NSC-GC1，该数码摄像机是一款可与YouTube网完全兼容的产品，由于内置有PictureMotionBrowser和PMBPortable软件，用户拍摄完成后便可把视频上传。由于定位于网络分享，所以GC1配置很低，装备了2.4英寸的LCD，没有光学变焦。报价为200美元，索尼表示该机将在今年9月份推出。
感光元件：1/3英寸、210万像素
光学变焦：10倍
LCD：2.7英寸、21.1万像素、16∶9模式
存储：40GB硬盘、MS
重量：460g
尺寸：135mm×81mm×75mm
HDR-SR5E搭载了索尼全新的x.v.Colour技术，可以拍摄出更加鲜活生动的高品质影像，呈现出更加清晰艳丽的色彩。采用1/3英寸晶锐ClearVidCMOS感应器，支持拍摄最高分辨率为1920×1080的动态影像和400万像素静态图片，其双重录制功能，可在摄像的同时抓拍230万像素的静态图片，并支持5.1声道音频录制。SR5E配备了40G容量硬盘以及人脸索引功能，可以根据面部识别来检索素材。
P2HD
松下AG-HVX200
感光元件：1/3英寸3CCD
光学变焦：13倍
LCD：3.5英寸、21万像素
存储：MiniDV、SD/MMC、P2
重量：2500g
尺寸：390mm×180mm×168.5mm
索尼HVR-A1C13480元
感光元件：1/3英寸，297万像素CCD
光学变焦：10倍
LCD：2.7英寸、12.3万像素、16∶9模式
存储：DVCAM、MiniDV
重量：670g
尺寸：191mm×103mm×71mm
HDV
索尼HVR-A1C33300元
感光元件：1/3英寸，112万像素3CCD
光学变焦：12倍
LCD：3.5英寸、25万像素、16∶9模式
存储：DVCAM、MiniDV、SD
重量：2100g
尺寸：362mm×246.7mm×137.3mm
佳能XLH187800元
感光元件：1/3英寸，167万像素3CCD
光学变焦：20倍
LCD：2.4英寸、21.5万像素、16∶9模式
存储：MiniDV、SD
重量：2435g
尺寸：496mm×226mm×220mm
索尼HVR-A1C32500元
感光元件：1/4英寸，112万像素3CCD
光学变焦：20倍
LCD：3.5英寸、21万像素、16∶9模式
存储：DVCAM、MiniDV、SD
重量：1400g
尺寸：322mm×156mm×145mm
佳能XHG1/A144700/26500元
感光元件：1/3英寸，167万像素3CCD
光学变焦：20倍
LCD：2.8英寸、20.7万像素、16∶9模式
存储：MiniDV、SD
重量：2030g
尺寸：350mm×189mm×163mm
佳能HV1011100元
感光元件：1/2.7英寸，296万像素CCD
光学变焦：10倍
LCD：2.7英寸、21万像素、16∶9模式
存储：MiniDV、miniSD
重量：440g
尺寸：106mm×104mm×56mm
佳能HV209600元
感光元件：1/2.7英寸，296万像素CCD
光学变焦：10倍
LCD：2.7英寸、21.1万像素、16∶9模式
存储：HDV/MiniDV、miniSD
重量：535g
尺寸：138mm×88mm×80mm
索尼HDR-HC5E8450元
感光元件：1/3英寸，210万像素CCD
光学变焦：10倍
LCD：2.7英寸、21.1万像素、16∶9模式
存储：DV带、MSDuo，MSProDuo
重量：530g
尺寸：134mm×82mm×82mm
索尼HDR-HC3E9450元
感光元件：1/3英寸，210万像素CMOS
光学变焦：10倍
LCD：2.7英寸、21.1万像素、16∶9模式
存储：MiniDV、MSDuo
重量：500g
尺寸：139mm×82mm×78mm
HDD高清
JVCGZ-HD712500元
感光元件：1/5英寸，57万像素3CCD
光学变焦：10倍
LCD：2.8英寸、20.7万像素、16∶9模式
存储：60GB硬盘
