浅析光电检测技术的特点及发展前景

马坚?王政?冯康太

摘 要：检测技术在国民经济发展中有着举足轻重的作用，目前我国已将检测技术列入了优先发展的科学技术之一。光电检测技术是光学与电子学相互作用结合而产生的一门新兴检测技术，因其具有测量精度高、无接触无损、检测速度快、自动化程度高等突出特点被广泛应用于农业、工业、医学等领域，成为现代检测技术发展的主要方向。光电检测技术的迅速发展正是我国信息科学技术发展的重要体现，本文围绕光电检测技术的特点及发展前景进行了详细分析研究。

关键词：光电检测;高精度;高速度;发展前景

近年来，随着科学技术的迅速发展人们已进入了自动化、信息化时代。无论是科学研究还是人们的日常生活及产品生产过程中都需要依靠检测技术来实现制动控制或自动调节。检测技术在国民经济发展中有着举足轻重的作用，目前我国已将检测技术列入了优先发展的科学技术之一。光电检测技术是光学与电子学相互作用结合而产生的一门新兴检测技术，因其具有测量精度高、无接触无损、检测速度快、自动化程度高等突出特点被广泛应用于农业、工业、医学等领域，成为现代检测技术发展的主要方向。光电检测技术的迅速发展正是我国信息科学技术发展的重要体现，下面笔者对光电检测技术的特点及发展前景进行了详细分析研究。

一、光电检测技术

所谓光电检测技术实质上是利用电子技术对光学信号进行检测、传递、控制计算、显示的一项技术。其原理是以激光、红外等现代光电子器件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，信息经计算机处理后，最终显示输出所需要的检测物理参数。从原理上来看，它几乎可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。光电检测技术主要包括了以下几种技术：光电变换技术、光信息获取技术、光信息测量技术、测量信息的光电处理技术等。

二、光电检测技术的特点

光电检测技术是由光、电、计算机相结合的一项新技术，它推动了现代科学及现代化建设的进一步发展，是人们生活中不可缺少的新技术，是当前最具有潜力的信息技术之一，其具有以下特点。

1.高精度。高精度可以说是光电检测技术最突出的一项特点，它比任何一项检测技术的精度都高。就拿激光干涉法检测长度的精度来说，其可达0.05um/m;用激光测距离法测量地球与月球之间距离的分辨率可达1M。

2.高速度。我们知道光是各种物质中传播速度最快的，而光电检测技术是以光为媒介，这样一来用光学的方法获取及传递信息无疑也是最快的。

3.无接触、无损。基于光本身的一些特性其照到被检测物体上几乎可以认为是没有测量力的，与被检测物无摩擦、无损，可以实现动态测量，使检测效率达到最高化。

4.远距离、大量程。光是最便于远距离传播的介质，因此在遥控及遥测的检测中最适用。

5.寿命长。光波是永不磨损的，基本上都可以做到永久地使用。

6.信息处理及运算能力强，可将复杂信息并行处理。

三、光电检测技术发展前景

随着时代的不断进步，国与国之间的斗争已逐步发展成为科学技术水平之间的斗争。检测技术在国民经济各行业中起着举足轻重的作用，光电检测技术的出现是我国科技水平发展的重要体现。因此，新形势下随着计算机及科研技术的不断提高必将推进光电检测技术向着高精度、数字化、智能化、多元化、自动化方向发展。①高精度方向发展：检测精度向更高更精的方向发展，如今光电检测技术已发展出纳米、亚纳米的高精度测量新技术，而这一技术将逐步成为今后的发展热点。②智能化方向发展：随着计算机、网络技术的迅速发展，智能化技术被广泛应用于生活的各个领域，生活中处处可见智能化产品，光电检测系统智能化发展也将是未来发展的必然趋势，如光电跟踪及光电扫描测量技术等等 。③数字化方向发展：今后的检测结果将向数字化方向发展，从而实现光电测量与光电控制一体化发展。④多元化方向发展：多元化发展具体体现在光电检测仪器的检测功能上，其主要向着综合性、多参数性、多维测量等更多人们无法触及或目前无法想象的更高领域发展。⑤微型化方向发展：光电检测仪器所用电子无件及电路向集成化方向发展，未来光电检测系统将向着小型、快速的微型光、机、电检测系统方向发展.⑥自动化方向发展：自动化发展主要体现在检测技术上，自动化、非接触、快速在线测量也将成为光电检测的主要发展方向。

其次，激光光电检测将成为最主要的发展方向。一直以来激光技术一直被寄以厚望被世人看好，但由于成本过高，其应用也受到了很大限制。近年来，随着半导体技术的迅速发展及进步，激光传感器的价格慢慢有所下降，到了人们可以接受的价格，成本的稳定及技术的不断提高使得激光光电检测技术逐步占领所有新的应用领域并取代那些昂贵且复杂的检测方案。同时，激光超声检测技术也是光电检测技术的另一主要发展方向，它与常规超声检测相比具有无需耦合剂、可实现快速扫描、在线检测、可测量薄工件、空间分辨率高等一系列优势。

再次，智能光电检测系统也逐步成为另一重要发展方向，其主要由五大部分组成分别为：智能信号处理系统、光电传感系统、测控系统、输出系统及接口单元。智能光电检测系统功能非常强大可以自我完成诊断与调整，对环境适应能力强、测量范围广、精确度高，再加上智能的人机交互界面从而大大简化了操作程序，提高了检测效率。

四、结语

随着现代科学技术的进一步发展，光电检测技术将朝着检测结果高精度、系统智能化、检测结果数字化、检测功能多元化、检测器件微型化及系统自动化方向发展。激光光电检测系统及智能光电检测系统的出现将推动光电检测技术的进一步发展，其应用也越来越广泛为我国国民经济发展做出更大的贡献。

参考文献：

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