成像光學(xué)元件的種類和選型小科普

當(dāng)我們聽到諸如光學(xué)系統(tǒng)，光電倍增管，二極管的時(shí)候，是不是覺得這些詞匯太過專業(yè)了，雖然物理課學(xué)過，但印象總是很朦朧。今天小編就帶大家來了解一下這些詞匯都是啥（當(dāng)然物理專業(yè)大佬除外哈~~~）
光電倍增管-PMT
官方定義：光電倍增管是一種真空器件。它由光電發(fā)射陰極（光陰極）和聚焦電極、電子倍增極及電子收集極（陽極）等組成，是一種具有極高靈敏度和超快時(shí)間響應(yīng)的光探測(cè)器件。
民間解說：首先光照射到光陰極后被轉(zhuǎn)化成光電子，經(jīng)過倍增放大后，用陽極收集作為信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化。
 
雪崩光電二極管-APD
官方定義：是一種p-n結(jié)型的光檢測(cè)二極管，其中利用了載流子的雪崩倍增效應(yīng)來放大光電信號(hào)以提高檢測(cè)的靈敏度。
民間解說：二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過，也就是順向偏壓，反向通過時(shí)會(huì)被阻斷，又叫做反向偏壓。當(dāng)加入較大的反向偏壓時(shí)就會(huì)達(dá)到像雪崩一樣的電流倍增狀態(tài)，用來放大光電信號(hào)。
 
電子耦合原件-CCD
官方定義： CCD是使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料集成，它能夠根據(jù)照射在其面上的光線產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號(hào)，在通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成“0”或“1”的數(shù)字信號(hào)，這種數(shù)字信號(hào)經(jīng)過壓縮和程序排列后，由閃速存儲(chǔ)器或硬盤卡保存即收光信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的電子圖像信號(hào)，可對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量、分析。
民間解說: 直接將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換處理，實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸?shù)取?br />  
總結(jié)
PMT和APD都屬于點(diǎn)探測(cè)器，只能探測(cè)光子信息，可通過掃描方式檢測(cè)光譜；CCD屬于線陣或者面探測(cè)器，可以成像。
 
如果將這些光學(xué)元件全都組合到一起，那么成像功能該有多么的強(qiáng)大啊。美國Azure公司的 Sapphire™ 雙模式多光譜激光成像系統(tǒng)就集這些元件于一身，位居成像界C位。
其中APD在較長(zhǎng)波長(zhǎng)處有高的量子轉(zhuǎn)化效率，用于紅，綠可見熒光和近紅外熒光檢測(cè)；PMT在探測(cè)紫外、可見光短波長(zhǎng)處應(yīng)用較為廣泛，本儀器中用于藍(lán)色波段和磷屏檢測(cè)；CCD用于高靈敏化學(xué)發(fā)光檢測(cè)，在掃描儀上加配CCD檢測(cè)器是Azure的獨(dú)門秘籍。