CCD图像传感器
CCD（Charge Coupled Devices，电荷耦合器件）图像传感器是一种以电荷转移为核心的固体图像传感器，以电荷包的形式存储和传递信息的半导体表面器件。CCD的概念最初于1970年由美国贝尔实验室的W. S. Boyle和G. E. Smith提出。
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CMOS图像传感器
CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）图像传感器是固体图像传感器的一种，用光敏二极管与MOS晶体管构成，将光信号变成电荷或电流信号，可以指定XY地址、选择性输出。
NPN型光敏晶体管
NPN型光敏晶体管是光敏晶体管的一种基本结构，以N型硅材料为衬底制作。其结构与普通晶体管相似，但基极做得很大以扩大光照面积，且基极往往不接引线，相当于在普通晶体管的基极和集电极之间接有光敏二极管并对电流加以放大。
PNP型光敏晶体管
PNP型光敏晶体管是光敏晶体管的一种基本结构，以P型硅材料为衬底制作。其工作原理与NPN型光敏晶体管相同，但工作时的电压极性相反：集电极的电位为负。
与门（辨向电路）
与门（Y1、Y2）是计量光栅辨向电路中的核心逻辑判断单元。在辨向原理中，与门用于根据光栅移动方向控制脉冲输出。
伺服电动机
伺服电动机是伺服系统中的执行元件，能够将电信号转换为精确的机械运动。在数控机床的直线距离测量应用中，光电式编码器装于伺服电动机轴上，伺服电动机与滚珠丝杆相连。编码器测量伺服电动机的转角，通过滚珠丝杆的导程换算为工作台或刀具的直线位移量，实现闭环位置控制。
保护层（光纤）
保护层是光纤的外层结构，包括涂覆层和护套。涂覆层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙等材料，用于增加机械强度和可弯曲性，保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时增加柔韧性，延长光纤寿命。护套采用不同颜色的塑料管套，一方面起保护作用，另一方面以颜色区分多条光纤。
光子
光子是具有能量的粒子，是电磁辐射的量子化载体。每个光子的能量由普朗克常数 $h$ 和光的振动频率 $/omega$ 决定：
光敏电阻
光敏电阻（又称光导管）是一种基于内光电效应（光电导效应）工作的均质半导体光电器件。其电阻值随入射光照强度变化，光照越强，电阻越小。光敏电阻具有灵敏度高、工作电流大（可达数毫安）、光谱响应范围宽、体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐振动、抗过载能力强、寿命长等优点，但也存在响应时间长、频率特性差、强光线性差、受温度影响大等缺点。主要用于红外弱光探测和开...
光敏管
光敏管包括光敏二极管和光敏晶体管，是一种利用内光电效应工作的光电器件。其PN结处于反向偏置状态，通过光照控制PN结的导通状态。
光栅数显表
光栅数显表是计量光栅的组成部分之一，用于处理光电转换装置输出的电信号，并显示位移测量结果。它与光电转换装置（光栅读数头）共同构成完整的计量光栅系统。
光电倍增管
光电倍增管（PhotoMultiple Tube, PMT）是一种基于外光电效应和二次电子发射效应工作的光电器件，由光阴极、次阴极（倍增电极）和阳极三部分组成。与光电管类似，但增加了倍增电极结构，能够将微弱光信号产生的光电流放大数百万倍，具有极高的灵敏度。其增益可达 $10^5$ 至 $10^8$ 倍，广泛应用于微弱光探测、高能物理实验等领域。
光电元件（计量光栅）
光电元件是计量光栅中光电转换装置的核心组件之一，用于接收莫尔条纹移动时的光强变化，将光信号转换为电信号。
光电子
光电子是光电效应中释放出的电子。当光照射到光电材料上时，光子能量传递给电子，使电子获得足够能量后从材料中逸出（外光电效应）或在材料内部改变运动状态（内光电效应）。
光电式传感器
光电式传感器（或称光敏传感器）是利用光电器件把光信号转换成电信号或电参数（电压、电流、电荷、电阻等）的装置。工作时，先将被测量转换为光量的变化，然后通过光电器件把光量的变化转换为相应的电量变化，从而实现对非电量的测量。
光电式编码器
光电式编码器是一种将机械转动的角位移（模拟量）转换成数字式电信号的传感器，在自动测量和自动控制中应用广泛。它具有高精度、高分辨率、高可靠性的特点，从结构上可分为码盘式编码器（绝对编码器）和脉冲盘式编码器（增量编码器）两种。
光电材料
光电材料是指能产生光电效应的敏感材料，即能够吸收具有一定能量的光子后产生电效应的材料。光电材料是构成光电器件或光敏器件的核心部件，是光电式传感器的主要组成部分。
光电池
光电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转换为电能的光电器件，也称太阳能电池。它实质上是一个电压源，当PN结受光照时产生光生电动势或光电流。
光电管
光电管是一种基于外光电效应工作的光电器件，由阴极（K极）和阳极（A极）密封在玻璃管内构成。当光照射到阴极上的光电材料时，光电子逸出并在电场作用下被阳极收集形成光电流。光电管分为真空光电管和充气光电管两类。
光电耦合器
光电耦合器（工程上常简称光耦，型号如TLP521、PC817等）是将发光元件和光敏元件合并使用，以光为媒介实现信号传递的光电器件。它通过电光电两次转换实现输入回路和输出回路的电气隔离，具有抗干扰和单向信号传输功能。
光电转换装置
光电转换装置（又称光栅读数头）是计量光栅的组成部分之一，利用光栅原理将输入量（位移量）转换成电信号，实现非电量到电量的转换。它涉及三种信号：输入的非电量信号（位移量）、光媒介信号和输出的电量信号。
光纤
光纤是一种多层介质结构的同心圆柱体，由纤芯、包层和保护层（涂覆层及护套）组成。核心部分是纤芯和包层，纤芯由高度透明的SiO₂材料制成（掺入微量GeO₂或P₂O₅以提高折射率），是光波的主要传输通道，直径5~75μm。包层主要也是SiO₂（掺入微量B₂O₃或SiF₄以降低折射率），折射率略小于纤芯，总直径约100~200μm。涂覆层采用丙烯酸酯、硅橡胶、...
光纤传感器
光纤传感器是光电式传感器的一个子类，利用发光管（LED）或激光管（LD）发射的光，经光纤传输到被检测对象，被检测信号调制后，沿着光纤经多次反射被送到光接收器，经接收解调后变成电信号。
光纤布拉格光栅（FBG）
光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）简称光纤光栅，是一种典型的波长调制型光纤传感器。它利用硅光纤的紫外光敏性，在纤芯内通过紫外激光刻写形成沿纤芯呈周期性变化的折射率调制结构（光折变），从而在纤芯内产生空间相位周期性分布，构成窄带（透射或反射）滤波器或反射镜。FBG 的传感过程通过外界物理参量（如温度、应变）对布拉格波长的调...
光纤旋涡式流量传感器
光纤旋涡式流量传感器是一种基于涡街原理和光纤干涉测量技术的流量传感器。它将一根多模光纤垂直装入管道，利用流体流经光纤时产生的涡流引起光纤振动，通过检测光纤振动频率来推算流体流速。
光纤水听器
光纤水听器是一种利用光纤传感技术测量水下声信号的传感器，通过高灵敏度的光纤相干检测将水声信号转换为光信号，并通过光纤传至信号处理系统进行识别。
光纤电流传感器
光纤电流传感器是一种利用光纤传感技术测量电流的传感器，主要用于电力系统中的大电流测量。
光纤陀螺
光纤陀螺是一种利用光纤传感技术测量角速度的传感器，是光纤传感器的重要应用类型之一。
光谱分析仪
光谱分析仪是一种用于检测和分析光信号光谱特性的测量仪器，在光纤布拉格光栅（FBG）传感系统中用于检测反射或透射光谱中心波长的漂移，从而解调出被测量（如温度、应变）的变化量。
光阴极
光阴极是光电管和光电倍增管中接收光子并发射光电子的电极。它是基于外光电效应工作的核心组件，其材料决定了器件的光谱特性和灵敏度。
包层
包层是光纤的中间层结构，可以是一层、二层或多层，总直径约为100~200μm。包层材料主要为SiO₂，掺入微量B₂O₃或SiF₄以降低对光的折射率。包层的折射率n₂略小于纤芯的折射率n₁，这样的构造可以保证入射到光纤内的光波集中在纤芯内传输，是实现全反射（光纤）的关键条件。
单模光纤
单模光纤是纤芯直径较小（一般为9μm或10μm）的光纤，只能传输一种模式。其优点是：信号畸变小、信息容量大、线性好、灵敏度高。缺点是：纤芯直径较小，制造、连接、耦合较困难；适用于远程通信；只能使用激光器LD做光源，成本高。
可逆计数器
可逆计数器是一种能够根据控制信号进行正向或反向计数的数字电路器件。在光电式编码器的位置测量应用中，编码器输出的两个相位差90°的脉冲信号分别输入到可逆计数器的正、反计数端，计数器根据脉冲的先后顺序自动判断旋转方向并进行加计数或减计数。通过读取可逆计数器的计数值并乘以脉冲当量（分辨率），即可得到码盘转过的角度。为了获得绝对转角，在起始位置时需对可逆计数器清零。
固体图像传感器
固体图像传感器是光电式传感器的一个子类，结构上主要分为两大类：
图像光纤
图像光纤（又称传像束）是由数目众多的光纤按同一规律整齐排列组成的图像传输器件。典型光纤数量为0.3万~10万股，每股光纤直径约为10μm。
垂直腔面发射激光器
垂直腔面发射激光器（VerticalCavity SurfaceEmitting Laser, VCSEL）是一种半导体激光器，可作为多模光纤的光源。与普通激光器LD相比，VCSEL成本较低，促进了新一代多模光纤的发展。
多模光纤
多模光纤是纤芯直径较大（一般为50μm或62.5μm）的光纤，传输模式不只一种。其缺点是：性能较差，模间色散较大，限制了传输数字信号的频率，且随距离的增加而更加严重。优点是：纤芯面积较大，制造、连接、耦合容易；传输距离一般只有几千米；可以使用发光二极管LED或垂直腔面发射激光器VCSEL作光源，成本低（在1Gbit/s以上高速网络中要采用激光器作光源）。
康宁公司
康宁公司（Corning Incorporated）是一家美国公司。1970年，康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，标志着光纤通信时代的开始。康宁公司在低损耗光纤的研制方面做出了开创性贡献，为光纤通信和光纤传感技术的发展奠定了关键基础。
微分电路（辨向）
微分电路是计量光栅辨向电路中的关键组成部分，用于将整形后的方波信号转换为脉冲信号。
江门中微子测试基地
江门中微子测试基地是中国的大科学工程设施，用于中微子探测研究。该基地迎来了10000只国产20英寸微通道板型光电倍增管，其探测效率均值达到30%以上，成功超越国外同类产品水平，标志着中国在真空光电探测器件领域的自主可控发展。
滚珠丝杆
滚珠丝杆是一种将旋转运动转换为直线运动的机械传动部件，广泛应用于数控机床等精密机械中。在光电式编码器的直线距离测量应用中，编码器装于伺服电动机轴上，伺服电动机与滚珠丝杆相连。当伺服电动机转动时，滚珠丝杆带动工作台或刀具移动，编码器的转角对应直线移动部件的移动量。根据伺服电动机和丝杆的转动以及丝杆的导程，可计算移动部件的位置。
激光器
激光器（Laser）是光纤传感器中使用的相干光源之一。光纤传感器使用的光源按照光的相干性可分为相干光和非相干光，相干光源包括各种激光器，如氦氖激光器、半导体激光二极管等。
燃气灶脉冲点火控制器
燃气灶脉冲点火控制器是光电耦合器的典型应用案例。煤气是易燃、易爆气体，因此对燃气器具中的点火控制器的要求是安全、稳定、可靠。电路功能设计要求打火针确认产生火花，才可打开燃气阀门，否则燃气阀门保持关闭，以保证燃气器具使用的安全。
码盘式编码器（绝对编码器）
码盘式编码器是一种绝对型角度编码器，通过码盘上的独特码道直接输出绝对角度位置。每个位置对应唯一的数码输出，具有掉电记忆功能——停电后恢复供电时显示值仍能正确反映当时的角度。
砷化镓发光二极管
砷化镓发光二极管是光电耦合器中常用的发光元件。它由一个PN结构成，具有单向导电性，随正向电压的提高，正向电流增加，产生的光通量也增加。砷化镓（GaAs）是一种IIIV族化合物半导体材料，其发光特性与光电耦合器中常用的光敏元件（如光敏二极管、光敏晶体管）在光谱上需得到最佳匹配，以保证器件的整体灵敏度。
硅光电池
硅光电池是一种以硅为基体材料的光电池，利用光生伏特效应将光能转换为电能。它是应用最广的光电池类型。
硒光电池
硒光电池是一种以硒为基体材料的光电池，利用光生伏特效应将光能转换为电能。
硫化铅光敏电阻
硫化铅（PbS）光敏电阻在近红外波段最灵敏，对2μm附近的红外辐射探测灵敏度很高，常用于火灾探测等领域。通常采用真空蒸发或化学沉积方法制备，为微米级多晶薄膜或单晶硅薄膜。其光谱响应特性与工作温度有关，温度降低时峰值响应波长向长波方向移动，因此要求低温、恒温条件下使用。
硫化镉光敏电阻
硫化镉（CdS）光敏电阻是最常见的光敏电阻类型。其光谱响应特性最接近人眼光谱视觉效率，在可见光波段灵敏度最高，峰值响应波长为0.52μm。广泛应用于灯光的自动控制和照相机的自动测光等领域。
碲化镉汞光敏电阻
碲化镉汞（Hg₁₋ₓCdₓTe）系列光敏电阻是目前所有红外探测器中性能最优良、最有前途的探测器件，尤其适用于48μm大气窗口波段辐射的探测。该材料由碲化汞（HgTe）和碲化镉（CdTe）两种晶体混合制成，其中x标明镉元素含量的组分，变化范围一般为0.180.4，对应的波长变化范围为130μm。通过调整组分x，可覆盖不同红外波段，具有极高的应用灵活性。
纤芯
纤芯是光纤的核心组成部分，是光波的主要传输通道。纤芯由高度透明的材料制成，主体为SiO₂，并掺入微量GeO₂或P₂O₅以提高材料的光折射率。纤芯直径通常为5~75μm。纤芯的折射率n₁须大于包层的折射率n₂，这是实现全反射（光纤）的必要条件。
脉冲盘式编码器（增量编码器）
脉冲盘式编码器（也称增量编码器）是一种通过计数脉冲来测量相对角度增量的编码器。它不能直接产生n位数码输出，当转动时产生串行光脉冲，用计数器将脉冲数累加反映转过的角度大小。
计量光栅
计量光栅（又称光栅位移传感器）是一种利用光栅的莫尔条纹现象进行高精度位移测量的传感器。它以线位移和角位移为基本测试内容，广泛应用于高精度加工机床、光学坐标镗床、制造大规模集成电路的设备及检测仪器等。
锑化铟光敏电阻
锑化铟（InSb）光敏电阻是35μm光谱范围内的主要探测器件之一。由单晶材料制备，制造工艺较成熟。经过切片、磨片、抛光后的单晶材料，再采用腐蚀方法减薄到所需厚度制成。
阳极（光电管）
光电管的阳极（A极）是收集光电子的电极，通常用金属丝弯曲成矩形或圆形，或制成金属丝柱，置于玻璃管的中央。在电路中接正极，与阴极之间加有电压，形成加速电场使光电子被收集形成光电流。
阴极（光电管）
光电管的阴极（K极）是涂有光电材料的电极，是光电管中受光照射并发射光电子的部分。阴极材料的选择直接影响光电管的灵敏度和光谱特性。
高海拔宇宙线观测站
高海拔宇宙线观测站（LHAASO）是国家重大科技基础设施，位于中国四川稻城。2019年6月进入集中安装阶段，使用了2270只中国自主研制的高时间分辨率光电倍增管，这些光电倍增管在该系统中发挥关键作用。
高锟
高锟（1933年出生于上海，1949年移居香港），华裔物理学家，光纤概念的提出者和光纤通信的主要发明人，被誉为“光纤之父”和“光纤通信之父”。曾任香港中文大学校长。1990年当选美国国家工程院院士，1996年当选中国科学院外籍院士，1997年当选英国皇家学会院士，2009年获得诺贝尔物理学奖。高锟长期从事光导纤维在通信领域应用的研究，为人类科技进步做出...