光敏电阻延时特性的验证及光强对其影响的探究

验证了光敏电阻的延时特性,并研究了光强对光敏电阻响应时间的影响.实验表明,光敏电阻存在延时特性,光强改变前的光照强度以及光强改变量都会影响光敏电阻的响应时间.光强初始值越大,响应时间越短;光强改变量越大,响应时间越短.     

用电桥研究光敏电阻的光电特性

利用平衡电桥和非平衡电桥可以研究光敏电阻的光电特性，该实验的原理涵盖电学、光学、半导体物理学等基础知识．通过实验学生可认识到光敏材料的光电特性，并学会一些基本仪器的组装和调试，掌握一种将非电量转化为电量进行动态测量的方法．     

Mg_2Si薄膜的光敏电阻特性研究

采用磁控溅射技术、退火工艺和丝网印刷技术,在N-Si(111)(ρ1000Ω·cm)衬底上分别溅射厚度为360nm、400nm、440nm、480nm、520nm、560nm的Mg膜,制备一系列Mg_2Si薄膜,然后在其上印刷叉指Ag电极、经烧结制备光敏电阻.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光谱响应测试系统、半导体器件分析仪和光照响应测试系统对样品的晶体结构、表面形貌、光谱响应、I-V特性以及亮暗电阻进行表征和分析.结果表明:成功制备出单一相Mg_2Si薄膜,且在晶面(220)处出现最强衍射峰;随着薄膜厚度增加,样品衍射峰强度先增加后减小,薄膜表面连续性和致密性良好;在波长为900nm~1200nm范围内光敏电阻表现出良好的光谱响应特性;光电流强度先增加后减小;Mg膜厚度为480nm时光电流强度最大.I-V特性始终呈一条直线,表明其间具有良好的欧姆接触;在光强为1mW/cm~2、波长为1100nm的光照下,亮电阻和暗电阻均随着Mg薄膜厚度增加先减小后增加,Mg薄膜厚度为480nm时,相应的光敏电阻阻值最小且此时的暗电阻、亮电阻比值为1.43×10~3,具有较好的灵敏度.     

不同光源对光敏电阻延时特性的影响研究

光敏电阻存在延时特性,光敏电阻的响应时间随着光强的增大而减小,而且与光源有关。通过Origin软件比较几种光源的Δt-E图,得出手机光源曲线平滑,精确度较高,可以作为研究光敏电阻延时特性的一种有效光源。     

光敏电阻基本特性测量实验的设计

介绍了测量CdS光敏电阻的伏安特性和光照特性的实验方法，并给出了相应的实验结果。     

平面波经小圆孔衍射的轴上光强特性

基于精确的衍射场公式和横截面上光强的精确表述，分析讨论了单色平面光波经小圆孔衍射后，其衍射光束轴上光强的最大值以及轴上光强极值的数目和小圆孔半径的关系；并且由此考察了一般的菲涅耳数计算公式的使用条件。     

复杂传播路径条件下激光光强起伏特性研究

对复杂地形情况下实际湍流大气中的激光强度起伏进行了系统的实验观测,分析了光强起伏统计特征的周日及全年变化规律。结果发现：复杂地形情况下实际湍流大气中的激光光强起伏,不论是概率密度分布还是其功率谱等统计特征均与理论上的偏离很大。     

巧用声光控开关演示光敏电阻特性

利用声光控延时开关设计了演示光敏电阻特性并测量光敏电阻阻值的实验,增强了学生对光敏电阻的认识.     

单腔,双腔窄带干涉滤光片在单色光照射下的光散射

从理论和实验上讨论了单腔、双腔窄带干涉滤光片中的光散射现象，结果表明：光散射主要是由干涉滤不片和腔结构引起的。当波长小球滤光片峰值波长的激光束入射到该滤光片上时，在滤光片两侧形成散射光锥，散射光的散射角等于滤光片峰值紫移到入射光波长时滤光片所转过的角度，理论计算和实验结果符合得很好。     

光敏电阻响应时间的研究实验

用半定量方法研究了光敏电阻的响应时间与照射光的照度和波长的关系,并给出了光敏电阻的上升时间和下降时间的测量方法.该实验可作为本科生的探索性实验,有助于培养学生的综合和研究能力.     

空间光强自动测试装置的研究

通过对灯具空间光强测试方法的研究，提出了一种空间光强测试新方法。建立了灯具空间光强自动对中的数据模型，介绍了空间光强自动测试装置的组成和测试原理。借助二维扫描系统和专用测试软件绘制出空间光强的三维图形，从而可快速求出灯具x和y轴的光强分布曲线以及发散角，故而可获得所需的测试信息，并可通过全过程测试得到更加丰富的测试信息及测试报告。最后给出将一投影灯置于离探测器5m处的测试结果，按文中所述测试原理测得的峰值光强为2634.4cd，发散角为15.25°。     

光在水中吸附膜层气泡上的散射特性

光在水中大尺度气泡上散射特性的研究多是基于Davis模型.该模型没有考虑到吸附膜层对光在气泡上散射的影响,而海水中的大多数气泡都有膜层附着,这些膜层会影响到气泡的光散射特性.本文从几何光学的角度出发,建立了吸附膜层气泡的体积散射函数简化公式.在此理论基础上,模拟计算了尺度远大于入射光波长的大气泡散射光强分布曲线,得出光照射下气泡上散射光强的远场特性,讨论了影响气泡散射光强分布的主要因素.并与无膜气泡光散射分布曲线比较,讨论了油膜膜厚、折射率等参量对气泡的光散射特性影响.得出结论:吸附膜层气泡的光强分布曲线与无膜气泡相似,但吸附膜层会削弱前向散射光,增强后向散射光.     

光强就是发光强度吗?

现行高中物理教材第三册在光电效应一节中提到光强的概念，但未指明其定义和单位，导致在教学实践中对光强概念和单位的理解有多种．笔者认为弄清这个概念及其单位很有必要．下面就几种认识的正误加以辨析．     

兰州地区光强分布及其起伏特性研究

在兰州地区夜间进行了链路长为610m的激光传输实验,研究了高斯激光在不同天气条件下的光强分布及其起伏特性.采用三维伪彩色变换方法,分析了光斑光强的空间分布规律,得到了光斑主瓣光强服从类高斯分布,并按照晴天、多云天、阴天的顺序,光斑几何中心位置附近光强分布的陡峭度依次减小,而其衰减则依次增大的结论.同时,利用实测光强值分析了大气闪烁指数,结果表明:晴天、雨后晴天和阴天下的闪烁指数分别为0.225 4、0.189 2、0.188 8,这说明晴天下的光强起伏大于雨后晴天和阴天的,且均为弱起伏.通过对归一化光强的频数分布进行非线性拟合得到了光强的概率密度分布,它们均服从对数正态分布,其中晴天下的概率密度曲线的拟合优度更是达到了0.997 50.     

红外波段下湿度对偏振光传输特性的影响

针对红外波段下湿度对偏振光传输特性的影响问题,以自然界中较常见的烟煤粒子作为研究对象,采用蒙特卡洛法仿真研究,不同红外波段下湿度对线偏光和圆偏光传输特性的影响情况及其之间差异特性.结果表明:在短波波段,线偏光与圆偏光的偏振度随湿度的增加都呈现逐渐上升的趋势;在中波波段,随湿度的增加两种偏振光都呈现下降趋势;而在长波波段,湿度对偏振状态几乎没有影响.进一步比较可知,在短波波段,圆偏光具有更好的偏振特性,而在中长波情况下,线偏光的偏振特性更加显著.因此,在应用红外偏振进行探测时,本研究对波段的选取、湿度的控制及偏振态的应用具有重要的指导意义.     

被湍流大气退化的激光光斑：尺度测量与形变特征描述

根据数值方法获得的在湍流大气中传播的激光束的长曝光光斑空间分布特征，确定了ＣＣＤ成像技术中的背景信号的大小，进而解决了光斑尺度的测量问题。从数值分析和实验测量了两方面分析了被湍流大气退化的光斑的形变特征的描述方法，引入了对应于工程应用的高于一定阈值的最大光斑半径和占空比。     

基于CCD图像反馈的光强调节技术的FPGA实现

针对在无线射频识别(RFID)卡生产过程中会采用不同材质或不同颜色的柔性基板的情况,提出了一种利用CCD扫描图像灰度均值作为反馈信号来控制光源光强进行自动调节的方法,以获取不同柔性基板的高质量的特征标志线图像.给出了用FPGA实现该技术的方法,介绍了使用QuartusⅡ设计的光强自动调节电路的各个功能模块,给出了仿真验证结果,并在实验平台上对RFID柔性基板进行了实际的应用测试.该技术已成功应用在RFID卡封装设备的自动纠偏控制系统中,运作良好.     

基于细节增强的红外微光图像融合技术研究

为了有效地对红外与微光图像进行融合,在获得良好的融合视觉效果并实现熵增的前提下,同时尽量减少算法复杂度,提出了一种基于细节增强的自适应权值融合方法,根据红外微光图像特点,进行自适应权值矩阵计算,并进行一次融合,再结合细节图进行二次融合。经过在MATLAB中采用三种常见算法和本算法对五类典型场景进行了仿真分析,结合主观和客观评价机制对比,本文的算法具有较好的标准差和熵增,主观融合效果也相对较优。最后,在嵌入式FPGA平台中进行了验证,实现了50 Hz图像的实时融合输出,在批量化生产中得到了应用。