摘 要

随着科学技术的不断发展，窃听的涵义早已超出隔墙偷听、截听电话的概念，它借助于技术设备、技术手段，不仅窃取语言信息，还窃取数据、文字、图象等信息。随着半导体物理的逐渐成熟，光学窃听系统凭借其不留痕迹，条件简单的优点在窃听系统中有着重要的地位。光学窃听系统中，由于激光的方向性好，干涉性强的特点被大部分的窃听系统用作窃听用光线，而系统的信号接收装置一般都是由光敏度较高的光电探测器所组成的。

本文基于四象限探测器作为光学窃听装置的接收端，设计了一套窃听系统，利用真空技术减少了大气环境对于激光路径的干扰，然后采用电机调节的方式优化了激光反射光斑的位置校准，最后运用信号存储的技术，大大提高了我们对于窃听结果的利用性。这套光学窃听更利于房内放置型窃听，因为可以选择实时监听与选择性窃听，对于窃听技术的发展又提供了新的思路。

关键词:四象限探测器；激光窃听系统；光电效应；

Abstract

With the continuous development of science and technology, the eaning of eavesdropping has long been beyond the wall eavesdropping, interception of the concept of telephone, it is by means of technical equipment, technical means, not only to steal language information, but also steal data, text, images and other information. With the gradual maturity of semiconductor physics, optical eavesdropping system with its no trace, the advantages of simple conditions in the eavesdropping system has an important position. Optical eavesdropping system, because the direction of the laser is good, the characteristics of strong interference by the majority of the eavesdropping system for eavesdropping with light, and the system's signal receiving devices are generally by the high sensitivity of the photoelectric detector The

Based on the four-quadrant detector as the receiving end of the optical eavesdropping device, a set of eavesdropping system is designed. The vacuum technology is used to reduce the interference of the atmospheric environment to the laser path, and then the position adjustment of the laser reflected spot is optimized by the motor regulation method. The use of signal storage technology, greatly improving our use of eavesdropping results.

Key words: four quadrant detectors; laser eavesdropping; photoelectric effect

目录

第1章 绪论 1

1.1 光电效应 2

1.1.1 概念 2

1.1.2 发生条件 3

1.1.3 应用 3

1.2 四象限探测器 5

1.2.1 四象限探测器 5

1.2.2 四象限探测器的特性 6

1.2.3 四象限光电探测器的局限性 7

1.3 激光窃听器 8

1.3.1 激光 8

1.3.2 激光窃听的原理 9

1.3.3 激光窃听的局限性 9

第2章 基于四象限探测器的激光窃听系统 11

2.1 基本系统光路 11

2.2 四象限探测器作为接收端探测器的必要性 11

2.3 大气环境对系统的影响以及改善方法 14

2.4 系统调零 14

2.5 窃听结果 15

2.6 优化的窃听系统 15

结语 17

参考文献 18

感谢 20

引言

随着世界的不断发展，半导体技术也不断的发展、进步，半导体光电探测器在军方、民用、科研等方面都有着非比寻常的地位。

在诸多光电探测器中，四象限探测器因为其高精准测量与高动态响应能力的特性被常用语定位与追踪等方面，无论在军事还是民用方面都发挥着重要的作用。

四象限探测器主要是利用光电效应产生的电信号，根据电信号的变化来反应本身光信号的变化。本文基于四象限探测器，结合激光窃听系统中的光电数据反馈，设计了一套基于四象限探测器的激光窃听系统。

该系统具有测量距离远、声音信号大、光信号较稳定等特点,可为设计开发军事、民用窃听/监听器、微小震动测量提供技术参考。

光电效应

概念

光电效应是当光照射到材料上时发射电子或其他自由载体。以这种方式发射的电子可以称为光电子。这种现象在电子物理学以及化学领域（如量子化学或电化学）中通常被研究。

根据经典电磁理论^[1]，这种效应可归因于能量从光转移到电子。从这个角度来看，光的强度的变化将引起从金属发射的电子的动能的变化。此外，根据该理论，预期足够暗的光将在其光的初始照射和随后的电子发射之间显示出时间滞后。然而，实验结果与经典理论所做的两个预测都没有相关。

相反，当这些光子达到或超过阈值频率（能量）时，电子仅由光子的撞击而被移除。低于该阈值，不管光的强度或曝光时间长短如何，金属都不会发射电子（很少电子会通过吸收两个或更多个量子而逃逸，但是这是非常罕见的，因为到时候它吸收足够的量子以逃脱，电子将可能已经释放了其余的量子^[2]。为了理解光即使其强度低也可以弹出电子的事实，爱因斯坦（Albert Einstein）提出，光束不是通过空间传播的波，而是采用离散波包（光子）的集合，每个波束具有能量hν 。这揭示了马克斯·普朗克以前发现的由能量量化引起的能量（E）和频率（ν）之间的普朗克关系（E = hv）的发现。因子h被称为普朗克常数。

1887年，海因里希·赫兹发现电极在波长小于可见光的光源照射下更容易产生电火花。 1900年，在研究黑体辐射的同时，德国物理学家马克斯·普朗克（Max Planck）建议，电磁波所携带的能量只能以“包装”的能量释放。在1905年，爱因斯坦发表了一篇文章，提出了光能在离散的量化包中进行的假设，以解释光电效应的实验数据。这个模型有助于量子力学^[3]的发展。 1914年，Robert Millikan的实验支持爱因斯坦的光电效应模型。