1.2 光电检测技术的主要应用范围

光电检测技术已应用到各个科技领域中，它是近代科技发展中最重要的方面之一。下面介绍光电检测技术在某些方面的应用。

1. 辐射度量和光度量的检测

光度学的量是以平均人眼视觉为基础的量，利用人眼的观测，通过对比的方法可以确定光度量的大小。但由于人与人之间视觉上的差异，即使是同一个人，由于自身条件的变化，也会引起视觉上的主观误差，这都将影响光度量检测的结果。至于辐射度量的测量，特别是对不可见光辐射的测量，是人眼所无能为力的。在光电方法没有发展起来之前，常利用照相底片感光法，根据感光底片的黑度来估计辐射量的大小。这些方法手续复杂，只局限在一定光谱范围内，且效率低、精度差。

目前大量采用光电检测的方法来测定光度量和辐射度量。该方法十分方便，且能消除主观因素带来的误差。此外光电检测仪器经计量标定，可以达到很高的精度。目前常用的这类仪器有光强度计、光亮度计、辐射计，以及光测高温计和辐射测温仪等。

2. 光电元器件及光电成像系统特性的检测

光电元器件包括各种类型的光电、热电探测器和各种光谱区中的光电成像器件。它们本身就是一个光电转换器件，其使用性能是由表征它们特性的参量来决定的。例如，光谱特性、光灵敏度、亮度增益等。而这些参量的具体值则必须通过检测来获得。实际上，每个特性参量的检测系统都是一个光电检测系统，只是这时被检测的对象就是光电元器件本身罢了。

光电成像系统包括各种方式的光电成像装置，如直视近红外成像仪、直视微光成像仪、微光电视、热释电电视、CCD成像系统，以及热成像系统等。在这些系统中，各自都有一个实现光电图像转换的核心器件。这些系统的性能也是由表征系统的若干特性参量来确定的，如系统的亮度增益、最小可分辨温差等。这些光电参量的检测也是由一个光电检测系统来完成的。

3. 光学材料、元件及系统特性的检测

光学仪器及测量技术中所涉及的材料、元件和系统的测量，过去大多采用目视检测仪器来完成，它们是以手工操作和目视为基础的。这些方法有的仍有很大的作用，有的存在着效率低和精度差的缺点。这就要求用光电检测的方法来代替，以提高检测性能。随着工程光学系统的发展，还有一些特性检测很难用手工和目视方法来完成。例如，材料、元件的光谱特性，光学系统的调制传递函数，大倍率的减光片等。这些也都需要通过光电检测的方法来实现测量。

此外，随着光学系统光谱工作范围的拓宽，紫外、红外系统的广泛使用，对这些系统的性能及其元件、材料等的特性也不可能再用目视的方法来检测，而只能借助于光电检测系统来实现。

光电检测技术引入光学测量领域后，许多古典光学的测量仪器正得到改造，如光电自准直仪、光电瞄准器、激光导向仪等，使这一领域产生了深刻的变化。

4. 非光物理量的光电检测

这是光电检测技术当前应用最广、发展最快且最为活跃的应用领域。

这类检测技术的核心是如何把非光物理量转换为光信号。主要方法有两种：

（1）通过一定手段将非光量转换为发光量，通过对发光量的光电检测，实现对非光物理量的检测。

（2）使光束通过被检测对象，让其携带待测物理量的信息，通过对含有待测信息的光信号进行光电检测，实现对待测非光物理量的检测。

这类光电检测所能完成的检测对象十分广泛。例如，各种射线及电子束强度的检测；各种几何量的检测，其中包括长、宽、高、面积等参量；各种机械量的检测，其中包括重量、应力、压强、位移、速度、加速度、转速、振动、流量，以及材料的硬度和强度等参量；各种电量与磁量的检测；以及对温度、湿度、材料浓度及成分等参量的检测。

在上述的讨论中，涉及的应用范围只是光电检测的对象，而检测的目的并未涉及，因为这又是一个更为广泛的领域。有时对同一物理量的检测，由于目的不同，就可能成为完全不同的光电检测系统。例如，对红外辐射的检测，在红外报警系统中，检测的作用是发现可疑目标及时报警；在红外导引系统中，检测的作用是通过对红外目标，如飞机喷口的光电检测，控制导弹击中目标。在测温系统中，检测的作用是测定辐射体的温度。可见结合光电检测的应用目的，其内容将更为丰富。

以上讨论并未包括全部的光电检测技术的应用范围，有些工作还在迅速发展之中。