光電子學的發展歷史

1. 我急用，誰能告訴我光電學是干什麼的阿要具體的，感性的。講明白了一定重謝！

光電子學是電子學和光學交叉形成的一門新興學科，它不僅掌握著信息技術，而且對信息技術的發展起著至關重要的作用。光電子作為信息和能量的載體，在光顯示、光存儲和激光應用上，已經形成了新興的光電子工業。人們已經看到，「光谷」代表的是一個更加巨大的產業--光電子信息產業。美國已經把電子和光子材料，微電子和光電子學列為國家關鍵技術，認為光子學在國家安全與經濟競爭方面有這深遠的意義和影響。專家預測，以光電子信息技術為主導的信息長夜產值將在2010年達到50000億美元，成為21世紀最大的產業.
1960年世界第一台激光器研製成功，使得光學的發展進入了一個新階段。隨著激光的深入研究和廣泛應用，大大擴張了以前人們對電磁波的理論與微觀物質世界的認識，光學和電子學的研究也因此有了廣泛的交叉，形成激光物理、非線性光學、波導光學等新學科。還有，在這個時期幾個關鍵的重大技術突破，如異質結半導體激光器的研製成功；激光傳輸低損耗介質--光導纖維的獲得；液晶顯示；CCD器件以及半導體發光二極體的研製成功，都促進了光纖感測、光纖傳輸、光碟信息存儲與顯示、光計算和光信息處理等技術的蓬勃發展，從深度和廣度上又進一步促進了光學和電子學以及其他相應學科之間的相互滲透，形成了一些新的研究領域，對光電子技術的發展起了非常重要的作用。
為此，學術界曾經使用的名詞有電光學、光電子學、量子電子學、光波技術、光子學等。目前常用的是「光電子學」和「光子學」。
事實上，光電子學和光子學其根本是一致的，只不過其強調的重點不一樣，光電子學強調電子的作用，光子學強調光子的作用。
應該說，光電子學發展的巨大推動力是應用，而且光電子學的應用極為廣泛。光電子學的應用技術通稱為光電子技術。光電子技術包括光子的產生、傳輸、控制和探測。光電子技術的應用主要有兩方面：一方面是光子作為信息的載體，應用於信息的探測、傳輸、存儲、處理和運算；另一方面是光子作為能量的載體，作為高能量和高功率的束流（主要是激光束），應用於材料加工、醫學治療、太陽能轉換、核聚變等。針對這兩種不用的應用，分別稱為信息光電子技術和能量光電子技術。

2. 重慶大學光電工程學院的歷史沿革

1979年教育部批准建立重慶大學光電精密機械研究所，在國內率先倡導光機電一體化概念1980年開始招收精密儀器及機械專業碩士研究生 1982年開始招收精密儀器及機械專業五年制本科生1985年成立光電精密儀器系 1986年原國家教委批准設立精密儀器及機械博士點，並開始招收博士研究生 1992年獲批准建立原國家教委光電技術及系統開放實驗室；精密儀器及機械學科被評為四川省重點
學科 1994年設立儀器科學與技術博士後流動站 1996年光電技術及系統學科成為國家「211工程」重點建設學科 1998年獲批准設立儀器科學與技術一級學科博士點；開放實驗室升格為教育部重點實驗室 1999年光電精密儀器系更名為光電工程學院 2000年精密儀器及機械學科成為國家重點學科；儀器科學與技術學科評為重慶市重點學科；增設光
學工程一級學科博士點 2001年設立重慶市光電工程中心 2003年設立光學工程博士後流動站；設立重慶市微光機電工程中心2007年國家科技部和國家外專局批准建立微納系統與新材料技術國家級國際聯合研究中心；測控技
術與儀器專業入選國家級特色專業建設點 2008年國家設立新型微納器件與系統技術國防重點學科實驗室

3. 光電子技術科學專業的前景

在微電子技術蓬勃發展的同時，人們發現可以利用光電各自的優勢來為我們服務。比如激光器，光電探測器，太陽電池如等方面都需要光電結合。這就是早期的光電子學。隨著光電子學的發展，人們研究完全利用光來處理信息，於是誕生了光子學。所以可以說，先有了光電子學，又有了光子學。而最終的發展會是光電的再次統一，即更高一個層次上的光電子學。正在發展單電子技術和單光子技術，那時信息的載體不再是束流，而是單個的粒子。光子和電子都是利用量子力學的概念，區別只是波長不同而已。我想我們在二十一世紀肯定會走到這一步。那時既不能叫光子信息技術，也不能叫電子信息技術，應該叫量子信息技術。
由於光子具有電子所不具備的許多特性所以光子學有它獨特的優勢。尤其在信息領域。比如通信，我們大部分主幹網用的都是光纖，信息的載體都是光。由於密集波分復用技術的發展，一根頭發絲粗細的光纖就可以傳輸一億門電話線路。這是電纜無法比擬的 。再如信息存儲技術，光碟由VCD發展到DVD，容量增大了好幾倍，未來如果研製出能夠商用的藍光激光器，採用藍光波段的光來作為信息的載體，就又可以使同樣大小的光碟的容量增大近十倍。而且光具有相乾性，可以實現全息存儲，在不到一個平方厘米的晶元上，我們可以把北京圖書館的所有的書都存進去。在計算機方面，未來的發展趨勢是光要進入計算機中，發揮光子的優勢實現開關的互聯，利用光來消除電子傳輸帶來的瓶頸效應。

4. 求光電子學的發展史及目前國內外研究現狀，最好整理上傳

光電子涵蓋東西太多了…他只是一個定義。具體指哪個方向？

5. 光電子學的簡介

光電子學optoelectronics
以光波代替無線電波作為信息載體，實現光發射、控制、測量和顯示等。通常有關無線電頻率的幾乎所有的傳統電子學概念、理論和技術，如放大、振盪、倍頻、分頻、調制、信息處理、通信、雷達、計算機等，原則上都可延伸到光波段。在激光領域中，激光器提供光頻的相干電磁振盪源，光電子學是指光頻電子學。光電子學有時也狹義地指光-電轉換器件及其應用的領域。光電子學還包括光電子能譜學，它利用光電子發射帶出的信息研究固體內部和表面的成分和電子結構。光電子學及其系統的發展，依賴於光-電和電-光轉換、光學傳輸、加工處理和存儲等技術的發展，其關鍵是光電子器件。光電子器件主要有作為信息載體的光源（半導體發光二極體、半導體激光器等）、輻射探測器(各種光-電和光-光轉換器)、控制與處理用的元器件（各種反射鏡、透鏡、棱鏡、光束分離器，濾光片、光柵、偏振片、斬光器、電光晶體和液晶等）、光學纖維（一維信息傳輸光纖波導、二維圖像傳輸光纖束、光能傳輸光纖束、光纖感測器等）以及各種顯示顯像器件（低壓熒光管、電子束管、白熾燈泡、發光二極體、場致發光屏、等離子體和液晶顯示器件等）。將各類元器件按各種可能方式組合起來可構成各種具有重大應用價值的光電子學系統，如光通信系統、電視系統、微光夜視系統等。
由光學和電子學相結合而形成的新技術學科。電磁波范圍包括 X射線、紫外線、可見光和紅外線。它涉及將這些輻射的光圖像、信號或能量轉換成電信號或電能，並進行處理或傳送；有時則將電信號再轉換成光信號或光圖像。它以光波代替無線電波作為信息載體，實現光發射、控制、測量和顯示等。通常有關無線電頻率的幾乎所有的傳統電子學概念、理論和技術，如放大、振盪、倍頻、分頻、調制、信息處理、通信、雷達、計算機等，原則上都可以延伸到光波段。在激光領域中，激光器提供光頻的相干電磁振盪源，光電子學是指光頻電子學。光電子學有時也狹義地專指光- 電轉換器件及其應用的領域。光電子學還包括光電子能譜學。它是利用光電子發射帶出的信息來研究固體內部和表面的成分和電子結構，如X射線光電子能譜學和紫外光電子能譜學。

6. 光電子學前景

看你的規劃了，如果以後想出國繼續搞研究，光電子很好，如果要找工作的話，估計基本上就是去做光通信的公司。

現在光通信的技術研究已經遠遠領先於市場需求了，實驗室已經做出了640Gbps的傳輸系統，而現在主幹網上的還是10Gbps的設備，剛剛開始打算往40Gbps方面升級。今天還碰到agilent的銷售，他說Agilent5年前就出了很多40G的設備，結果到現在都沒賣出去幾台。

我本人是做激光的，現在還是大功率的激光器（CW或者鎖模）比較好賣，一台大功率的鎖模激光器可以買到10幾萬。當然市場也不大。

你如果是就業的話建議還是多往高速電子方面發展吧，這個現在的日子還是挺好過的

現在光學方面主要的方向是：太陽能，納米結構，生物應用
太陽能感覺轉化效率還是很低，納米結構製作工藝可靠性不強，可能只有生物方面的應用在近期會有點成果

7. 光纖激光器的發展史

早期對激光器的研製主要集中在研究短脈沖的輸出和可調諧波長范圍的擴展方面。今天，密集波分復用(DWDM)和光時分復用技術的飛速發展及日益進步加速和刺激著多波長光纖激光器技術、超連續光纖激光器等的進步。同時，多波長光纖激光器和超連續光纖激光器的出現，則為低成本地實現Tb/s的DWDM或OTDM傳輸提供理想的解決方案。就其實現的技術途徑來看，採用EDFA放大的自發輻射、飛秒脈沖技術、超發光三極體等技術均見報道。
國內外對於光纖激光器的研究方向和熱點主要集中在高功率光纖激光器、高功率光子晶體光纖激光器、窄線寬可調諧光纖激光器、多波長光纖激光器、非線性效應光纖激光器和超短脈沖光纖激光器等幾個方面。
1962年世界上第一個GaAs半導體激光器問世以來，已有五十餘年的歷史，半導體激光器已廣泛地應用於激光通信、光碟存儲、激光檢測等領域。
隨著半導體激光器連續輸出功率的日益提高，其應用范圍也不斷擴大，其中大功率半導體激光器泵浦的固體激光器（DPSSL）是它最大的應用領域之一。這一技術綜合了半導體激光器與固體激光器的優點，不僅將半導體激光器的波長轉換為固體激光器的波長，而且伴隨光束質量的改善和光譜線寬的壓縮，以及實現脈沖輸出等。半導體激光器體積小、重量輕，直接電子注入具有很高的量子效率，可以通過調整組份和控制溫度得到不同的波長與固體激光材料的吸收波長相匹配，但它本身的光束質量較差，且兩個方向不對稱，橫模特性也不盡理想。而固體激光器的輸出光束質量較高，有很高的時間和空間相乾性，光譜線寬與光束發散角比半導體激光小幾個量級。對於DPSSL，是吸收波長短的高能量光子，轉化為波長較長的低能量光子，這樣總有一部分能量以無輻射躍遷的方式轉換為熱。這部分熱能量將如何從塊狀激光介質中散發、排除成為半導體泵浦固體激光器的關鍵技術。為此，人們開始探索增大散熱面積的方法。
方法之一就是將激光介質做成細長的光纖形狀。
所謂光纖激光器就是用光纖作激光介質的激光器，1964年世界上第一代玻璃激光器就是光纖激光器。由於光纖的纖芯很細，一般的泵浦源（例如氣體放電燈）很難聚焦到芯部。所以在以後的二十餘年中光纖激光器沒有得到很好的發展。隨著半導體激光器泵浦技術的發展，以及光纖通信蓬勃發展的需要，1987年英國南安普頓大學及美國貝爾實驗室實驗證明了摻鉺光纖放大器（EDFA）的可行性。它採用半導體激光光泵摻鉺單模光纖對光信號實現放大，這種EDFA已經成為光纖通信中不可缺少的重要器件。由於要將半導體激光泵浦入單模光纖的纖芯（一般直徑小於10um），要求半導體激光也必須為單模的，這使得單模EDFA難以實現高功率，報道的最高功率也就幾百毫瓦。
為了提高功率，1988年左右有人提出光泵由包層進入。初期的設計是圓形的內包層，但由於圓形內包層完美的對稱性，使得泵浦吸收效率不高，直到九十年代初矩形內包層的出現，使激光轉換效率提高到50%，輸出功率達到5瓦。1999年用四個45瓦的半導體激光器從兩端泵浦，獲得了110瓦的單模連續激光輸出。近兩年，隨著高功率半導體激光器泵浦技術和雙包層光纖製作工藝的發展，光纖激光器的輸出功率逐步提高，採用單根光纖，已經實現了1000瓦的激光輸出。
隨著光纖通信系統的廣泛應用和發展，超快速光電子學、非線性光學、光感測等各種領域應用的研究已得到日益重視。其中，以光纖 作基質的光纖激光器，在降低閾值、振盪波長范圍、波長可調諧性能等方面，已明顯取得進步，是光通信領域的新興技術，它可以用於現有的通信系統，使之支 持更高的傳輸速度，是未來高碼率密集波分復用系統和未來相干光通信的基礎。光纖激光器技術是研究的熱點技術之一。
光纖激光器由於其具有絕對理想的光束質量、超高的轉換效率、完全免維護、高穩定性以及體積小等優點，對傳統的激光行業產生巨大而積極的影響。 最新市場調查顯示：光纖激光器供應商將爭奪固體激光器及其他激光器在若干關鍵應用領域的市場份額，而這些市場份額在未來幾年將穩步看漲。到2010年，光纖激光器將至少佔領工業激光器28億美元市場份額的四分之一。光纖激光器的銷售量將以年增幅愈35%的速度攀升，從2005年的1.4億美元增至2010年的6.8億美元。而同期，工業激光器市場每年增幅僅9%，2010年達到28億美元。

8. 電子技術的發展史

中國是最早發現電、磁的國家，磁石首先應用於指示方向和校正時間，以後由於航海事業發展的需要，我國在十一世紀就發明了指南針。在宋代沈括所著的《夢溪筆談》中有「方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也」的記載。這不僅說明了指南針的製造，而且已經發現了磁偏角。直到十二世紀，指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。

9. 光電子的光電子學定義

在光碟技術的促進下，近年來可見光半導體激光二極體和發光二級管得到了較快的發展。藍綠光可見光半導體激光二極體（LD）和藍綠光半導體發光二極體、黃橙紅光可見光激光二極體和高亮度黃橙紅綠光發光二極體都已商品化。今後的發展需要繼續解決提高亮度，降低價格，提高使用壽命等問題。
近紅外半導體激光和發光二極體的發射波長為0.8~1.0μm。近紅外半導體激光二極體主要用於光纖通信和作為固體激光器的泵浦源（替代閃光燈泵浦源）。在1.3μm和1.55μm近紅外半導體激光二極體商品化之後，其發展勢頭受到很大影響，甚至出現了停止發展的跡象。隨著短距離區域網和二極體泵浦固體激光器的迅猛發展，又出現了新的發展。目前研究開發主要集中在單頻工作、模式穩定以及提高輸出功率等方面。近紅外發光二極體主要有超發光二極體和諧振腔發光二極體。超發光二極體是光纖陀螺儀的最佳自選光源，與一般的發光二極體相比，可提供較高的輸出功率和相對窄的發射譜。目前，在50mA工作電流下，單管超輻射輸出功率的研究水平最高達到50MW，最窄譜寬為15nm。諧振腔發光二極體是一種有前途的發光二極體，其實驗和理論效率比傳統發光二極體高5~10倍。
1．3μm和1.55μm近紅外半導體激光和發光二極體是現行通信系統、高速光纖通信系統的重要光器件，已成為廣為研究開發的光源。日本NEC已開發出在單晶片上製造不同發射波長的近紅外激光二極體，採用它可大大降低多波長長途通信設備的價格。近年來，國外又相繼開發出半導體孤子激光器、量子阱線或點激光器和垂直腔表面發射激光器等新型半導體激光二極體。 光纖是隨著光通信的發展而不斷發展的，各種結構和類型的光纖支持著光通信產業的發展。目前，單根光纖傳輸的信息量已達到萬億位。光纖作為光通信信息傳輸的介質，它的色散和損耗將直接影響到通信系統的傳輸容量和中繼距離，而常規的單模光纖已不能滿足新一代通信技術的要求，因此光纖技術又有了新的發展。迄今，光纖已經經歷了由短波長（0.85μm）到長波長（1.3~1.55μm），由多模到單模光纖以及特種光纖的發展過程，並開發出了色散移位光纖、非零色散光纖和色散補償光纖。
平板顯示（FPD）技術包括液晶顯示（LCD）、等離子體顯示（PDP）、電致發光顯示（EL）、真空熒光顯示（VFD）和發光二極體顯示（LED）等，除在民用領域的廣泛應用外，已在虛擬顯示、高清晰度顯示、語言和圖形識別等軍用領域應用。近年來，液晶顯示以及其他平板顯示器件和技術正在大力地改進，如為解決等離子體顯示發光效率、亮度、壽命、光串擾和對比度等問題，正在進行諸如大面積精細圖形製作和保護層等工藝方面的改進，並取得了較快進展。從整體來說，平板顯示技術將繼續向著彩色化、高解析度、高亮度、高可靠、高成品率和廉價方向發展。 隨著半導體技術的迅速發展，各種類型的光電探測器，如電荷耦合器件、光位置敏感器件、光敏陣列探測器等應運而生，取得了重大進展。進入90年代，光電探測器的發展方向除了開發高速響應光電 探測器外，其重點是開發焦平面陣列為代表的光電成像器件。紅外焦平面陣列製作技術的日臻完善，使紅外探測技術進入了第二代。當前，降低成本是紅外探測器在民用領域得到廣泛應用的關鍵。21世紀，紅外焦平面陣列開發方向，一是在現有基礎上提高解析度，二是開發多功能和智能化焦平面陣列。
隨著光通信、光信息處理、光計算等技術的發展，加之材料科學和製造技術的進展，使得在單一結構或單片襯底上集成光學、光電和電子元器件成為可能，形成具有單一功能或多功能的光電子集成迴路（OEIC）和集成光路（IOC）。目前，商品化的集成光路產品有調制器、開關和分路器以及採用集成光路相干通信系統、光纖陀螺、激光光纖多普勒干涉儀等系統，以及用於光纖傳輸試驗的單片集成光電子集成迴路。預計到2020年，光電子集成迴路和集成光路的發展速度將相當於20世紀70年代的微電子技術，多功能集成光學器件和光電子集成器件將系列化，集成光學信號處理速度將達到1GHz。
我國光電子行業在科研上起步較早，也有一批水平較高的應用成果，其中光纖通信的發展尤快。在國防上的應用也開展較早，如靶場用的激光、紅外、電視等光測設備，以及紅外導引裝置、紅外熱像儀、激光測距儀、微光夜視儀等。但民用市場開發較晚，真正能形成較大生產規模的產品不多。我國在八五計劃期間對一些光電器件企業進行了技術改造，已在九五計劃中產生了效益。例如，12英寸彩色液晶顯示屏已經在1996年投產。國家重大成套通信設備2.5Gbps同步數字系列（SDH）光通信系統，於1997年研製開發成功，現已廣泛應用於國家通信骨幹網的建設。
鑒於上述情況，我國光電子技術發展戰略總的指導思想是：有限目標、突出重點、科技領先、形成規模、開拓市場，在八五、九五計劃基礎上，使有基礎的企業和研究所分別形成規模生產和研究開發中心，使我國光電子元器件初步形成基本配套的產業，滿足市場的需要。
技術應用理學材料工程領域應用
應變測量在力學、材料科學和工程領域是非常重要的。在許多光學測量技術中，衍射法可直接提供應變信息。BALL[1]首先使用了衍射光柵應變規，這種應變測量技術一直在發展，目前已得到廣泛應用。本文以光柵衍射法為基礎，利用位敏探測器和衍射光柵提出一種可替代電阻應變規的新型實用光學應變感測器，所用儀器設計原理和數據處理技術都不同於傳統的方法。這種新型感測器可進行動態應變測量，測量范圍大，感測器的靈敏度為1me，空間解析度為0.1mm，優於以往的所有應變感測器。新型光學應變感測器的突出特點是：①非接觸測量（讀出），應變信息用光學方法由光柵傳送到信號處理單元； ②應變規長度是可變的，由激光束直徑確定，而激光束大小是可調的； ③應變測量范圍大，從小的應變到較大的應變可連續地測量； ④可對待測試樣的各不同點進行應變測量，能以極高的空間解析度監測整個待測物體。
工作原理
圖1表示利用衍射光柵和位敏探測器的光學應變感測器的應變測量原理。衍射光柵粘附在試樣的表面，當單色準直光束垂直入射到線性光柵（>40line/mm）平面上時，照亮了光柵平面上的一個點，而在平行於光柵平面的屏上可觀察到一組衍射光斑。在圖1中，激光束垂直於試樣表面入射到反射型衍射光柵上。對於高頻衍射光柵只能觀察到實際用於應變測量的±1衍射級的衍射光束。這種衍射光束由距光柵L的高解析度敏位探測器接收。當光柵跟隨試樣形變時，平面內的形變和平面外沿光束入射方向的位移將引起衍射光束的移動。對於垂直於試樣表面的入射激光束，±1級衍射光束沿感測器長度的位移由下式給出：(1) 式中，p—光柵的空間頻率。b—±1級衍射光束的衍射角； l—激光波長；如果試樣發生小的形變，光柵線距（空間頻率）將改變Dp，按照方程(1)，衍射角改變Db，因此可得：(2) 這就是說：(3) 式中，ex是沿x方向的正應變。假定衍射光束垂直於位敏感測器平面，沿感測器1的位移為：(4) 對於感測器2，只要將b換成-b，可得：(5) 因此，由方程(4)和方程(5)可得基本應變測量方程為：
傳器系統系統硬體
圖2所示為感測器系統配置，可應用於實驗室和工業現場，由激光源、2個位敏感測器、2個633nm帶通濾波器、會聚透鏡和光柵組成。光柵的空間頻率為1200line/mm，粘附於試樣的表面。直徑約1mm的He-Ne激光束(632.8mm)入射到光柵平面上的任一點。位敏探測器是基於單片光電二極體的光電子器件。該系統的主要特點是：①空間解析度高於其它器件（如CCD）； ②利用兩個電壓信號確定感測面積上光束的位置，便於信號的快速處理； ③體積小； ④相對位置解析度高(1/5000)； ⑤不受光強度變化的影響，因而即使光強變化時也能精確地測量位置； ⑥光譜靈敏度寬（300到1100nm），因而可利用不同波長的激光束； ⑦響應時間快（<20ms），適於動態應變測量。兩個位敏感測器的輸出電壓信號通過A/D轉換器送到計算機，最大數據采樣速率可達105次/s。兩個633nm的濾光器可消除背景光，減少雜訊影響。
調節方式
調節方法如果激光束不能垂直入射到試樣表面，將引起嚴重的測量誤差。這種激光束的誤準直是難以消除的，除非光柵到激光器的反射零級光束與入射光束重合。這種光束的重合必須沿垂直方向，確保±1級衍射光束對稱分布。系統調節的關鍵是使入射激光束垂直於試樣表面，必須仔細檢查光柵是否牢固地粘附於試樣表面，試樣是否完全定位。此外還可調節位敏感測器使衍射±1級光束正好位於兩個位敏感測器平面的中心。
測量方法測量步驟
測量方法主要測量步驟如下：①試樣與衍射光柵的准備工作類似於莫爾干涉儀； ②在100~500mm之間確定位敏感測器到光柵的距離L，並輸入到計算機軟體。不能選擇L=250mm； ③加負荷前的初始試驗是測量x10和x20的平均值； ④對試樣加壓，測量新的x1和x2的平均值； ⑤利用方程(6)計算應變。所有的計算都是由計算機軟體自動完成的。
介面軟體
介面軟體流程是用LABVIEW完成的，包括數據采樣、濾波、計算、讀出和寫入存儲器、顯示屏等。數據處理速度很高，整個處理周期約0.1s。所有的信號處理和數據採集都是自動的。應變測量結果以數字和圖線的形式連續地顯示在PC屏上。
誤差
系統特性對感測器系統產生重要影響的是位敏探測器雜訊引起的誤差和A/D轉換器雜訊誤差以及入射激光束與試樣法線方向的偏離引起的系統誤差。
1．無規雜訊誤差感測器系統的無規雜訊限制了系統的測量靈敏度和空間解析度。位敏探測器的4個主要雜訊源是：①與光源有關的強度雜訊； ②放大器電壓雜訊； ③反饋電阻產生的熱雜訊； ④直流光電流引起的散粒雜訊，其大小隨光斑位置在位敏探測器接收面上位置的變化而改變，中心的雜訊最小，邊緣的雜訊最大。A/D轉換器雜訊方差為D2/12，式中D是數字化值，12是所用轉換器為12位。
2．位置解析度如果使用記錄儀，位敏探測器的相對解析度為1/5000。位敏探測器的雙端輸出電壓信號為-5V~+5V，對應於光斑中心坐標為-5mm~+5mm。12位A/D轉換器只能分辨2.4mm，考慮到位敏探測器雜訊的影響，整個感測器系統的位置解析度約為0.3mm。
3．應變靈敏度平均殘余雜訊與光斑在位敏探測器平面上的位置無關。用x表示雜訊，x是記錄位置信號，x*是具有雜訊的位置信號，則x*=x+x，這時方程(6)成為：(7) 式中， 和 是衍射光束的初始中心位置，作為常數處理， 和 是感測器加壓後光斑的中心位置，是對1000次讀數平均的最後結果。由於無規雜訊引起的應變誤差為：(8) 因此，應變誤差的標准偏差為：(9) 式中， sx—標准雜訊偏差（約為0.3mm）； r—分別來自位敏感測器1和2的雜訊x1和x2的相關系數，兩個信道測量的相關系數r=0.4，該數值是對兩個信道進行1000次采樣而未加平均得到的。利用實際參數：光柵頻率為1200line/mm，激光波長l=632.8mm，b=49.4°，tanb=0.9492，L=150mm，最大雜訊誤差為ss=0.9me，該數值取作應變靈敏度，它隨距離L的變化如表1所示。表1 應變靈敏度ss隨L的變化 L(mm)1 ss (me)0.90.70.60.50.40.40.30.3 4、系統誤差 當入射激光束與試樣法線方向有偏離時，出現系統誤差。如果入射激光束與試樣法線的偏離角為q，由方程(3)得（參考圖3）：(10) 式中，Db1和Db2是由於試樣形變和偏離q引起的衍射角的變化，因此，方程(6)可寫為：(11) 如果沒有其它誤差源，只考慮q引起的誤差，則Db1可由下述方程確定：(12) 保留到二階q，可得：(13) 用同樣的方法可得：(14) 由此可得：(15) 將方程(13)和方程(15)代入方程(11)，得應變誤差為：(16) 5、空間解析度測量應變的空間解析度由入射激光束的直徑確定。實際應用的激光束未經任何處理時原始直徑為1~2mm，提高空間解析度的方法是將入射光束用透鏡會聚後入射到待測試樣上。在感測器系統中可利用焦距為10CM的低耗塑料透鏡，可將原來直徑為1.5mm的入射光束減小到0.1mm。
技術參數
感測器系統技術參數和特性感測器系統的技術參數和特性如下：①靈敏度為1me； ②空間解析度是可變的，其范圍是0.1~2mm； ③應變大小高達15%； ④測量位置靈活，光柵平面上任一點均可測量； ⑤可進行動態和連續應變測量； ⑥數據採集和處理都是自動化的； ⑦用戶易於觀察系統介面； ⑧結構緊湊，體積小。
結論
新型實用的應變感測器系統可以只利用一個位敏探測器，這時可用下式計算應變：(17) 無規雜訊引起的應變誤差的標准偏差為：(18) 對比方程(18)和方程(9)可知：利用兩個位敏探測器可大大減少無規雜訊誤差，也可顯著地減小由於激光束與試樣法線方向的偏離所引起的系統誤差。因此，利用兩個位敏探測器不僅可增加應變測量靈敏度和精度，而且可消除無規雜訊誤差和系統雜訊誤差。這種新型應變感測器優於現有的同類儀器，是精密測量領域的一種實用感測器系統，可應用於微電子學、高等材料力學、微米力學和納米力學等領域。