本书介绍光电技术的理论及应用基础、常用光电器件的原理、应用技术和光电信号的变换与处理技术。主要内容包括光辐射源及光电探测的理论基础，光子探测器、热探测器、图像传感器等光电器件的结构原理及应用技术，光学信号的调制与解调技术，直接探测和相干探测技术，光电检测电路与信号处理技术，典型光电系统的分析与设计。
样章试读
目录
- 目录
序
第二版前言
第一版前言
绪论 1
0.1 光电系统和光电技术 1
0.2 光电技术研究及发展 4
0.3 本书编写思路和内容安排 6
参考文献 7
第一部分 光辐射源
第1章 光辐射源 10
1.1 辐射度学与光度学的基础知识 10
1.1.1 光的基本概念 10
1.1.2 辐射度量 11
1.1.3 光度量 14
1.1.4 辐射度学和光度学中的两个基本定律 16
1.2 半导体的基础知识 17
1.2.1 能带理论 18
1.2.2 热平衡状态下的载流子 20
1.2.3 半导体对光的吸收 22
1.2.4 非平衡状态下的载流子 24
1.2.5 载流子的扩散与漂移 26
1.2.6 PN结 27
1.3 黑体辐射 29
1.3.1 基尔霍夫定律 29
1.3.2 普朗克辐射定律 30
1.3.3 维恩位移定律 31
1.3.4 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 31
1.4 典型光辐射源 32
1.4.1 光源的基本特性参数 32
1.4.2 热辐射光源 34
1.4.3 气体放电光源 37
1.4.4 激光二极管 39
1.4.5 发光二极管 42
本章小结 44
习题与思考题 44
参考文献 45
第二部分 光电探测器
第2章 光电探测器概述 48
2.1 半导体的光电效应 48
2.1.1 光电导效应 48
2.1.2 光伏效应 49
2.1.3 光电子发射效应 49
2.1.4 光电转换的基本规律 51
2.2 光电探测器的噪声 52
2.3 光电探测器的特性参数 55
本章小结 59
习题与思考题 59
参考文献 60
第3章 光电导探测器 61
3.1 光电导探测器的基本原理 61
3.1.1 光电导探测器的分类 61
3.1.2 光照下的光电导响应过程 62
3.1.3 光电导探测器的基本原理和结构设计 63
3.2 光电导探测器的主要特性参数 66
3.3 光电导探测器的偏置电路 72
3.3.1 偏置电路的基本参数及直流输出信号 72
3.3.2 几种典型的偏置电路 73
3.4 光电导探测器的应用举例 74
本章小结 75
习题与思考题 76
参考文献 77
第4章 光伏探测器 78
4.1 光伏探测器的工作原理及特性 78
4.2 典型光伏探测器 82
4.2.1 硅光电池 82
4.2.2 硅光电二极管 85
4.2.3 硅光电三极管 87
4.2.4 PIN光电二极管 89
4.2.5 雪崩光电二极管 89
4.2.6* 紫外光电二极管 91
4.2.7* 碲镉汞、碲锡铅红外光电二极管 92
4.3 光伏探测器的偏置电路 92
4.3.1 自偏置电路 92
4.3.2 零伏偏置电路 94
4.3.3 反向偏置电路 95
4.4 光伏探测器组合器件 98
4.4.1 半导体色敏器件 98
4.4.2 阵列式光电器件 100
4.4.3 象限式光电器件 100
4.4.4 光电位置探测器 101
4.4.5 光电耦合器 103
本章小结 104
习题与思考题 104
参考文献 106
第5章 光电子发射探测器 107
5.1 光电阴极 107
5.2 光电管和光电倍增管的工作原理 110
5.2.1 光电管 110
5.2.2 光电倍增管 110
5.3 光电倍增管的主要特性参数 113
5.4 光电倍增管的工作电路及应用 120
5.4.1 高压供电电路 120
5.4.2 信号输出电路 122
5.4.3* 光电倍增管应用举例 123
本章小结 126
习题与思考题 126
参考文献 127
第6章 热探测器 128
6.1 热探测器的基本原理及特性 128
6.1.1 热流方程及其解 128
6.1.2 热探测器的共性分析 129
6.2 测辐射热计 132
6.2.1 测辐射热计的结构和原理 132
6.2.2 测辐射热计的主要特性参数 132
6.2.3 测辐射热计的应用 135
6.3 热电偶和热电堆 135
6.3.1 热电偶的结构和工作原理 136
6.3.2 热电偶的主要特性参数 138
6.3.3 热电堆 139
6.3.4 热电偶和热电堆的应用 140
6.4 热释电探测器 141
6.4.1 热释电探测器的结构和原理 141
6.4.2 热释电探测器的主要特性参数 145
6.4.3* 快速热释电探测器 147
6.4.4 热释电探测器的应用 148
本章小结 148
习题与思考题 149
参考文献 150
第7章 光电成像器件 151
7.1 光电成像器件概述 151
7.1.1 光电成像器件的分类 151
7.1.2 电视制式 152
7.2 直视型光电成像器件 153
7.2.1 像管的结构和工作原理 154
7.2.2 像管的主要特性参数 156
7.2.3 变像管 156
7.2.4 像增强器 158
7.3 电荷耦合器件 161
7.3.1 CCD结构和基本特性 161
7.3.2 CCD基本工作原理 162
7.3.3 CCD的主要特性参数 166
7.3.4 CCD摄像器件 168
7.3.5 CCD的发展趋势 172
7.4 CMOS图像传感器 172
7.4.1 CMOS图像传感器的结构和工作原理 172
7.4.2 CMOS图像传感器的像素单元结构 173
7.4.3* CMOS图像传感器的主要特性参数 174
7.4.4 CMOS图像传感器与CCD的特性比较 176
7.5 特种光电成像器件 176
7.5.1 红外焦平面阵列器件 176
7.5.2* 紫外固体成像器件 180
7.5.3* 增强型光电成像器件 181
本章小结 182
习题与思考题 183
参考文献 183
第三部分 光电信号变换与处理
第8章 光学信号的调制和解调 186
8.1 光信号调制的概述 186
8.2 光信号调制的基本原理 187
8.2.1 连续波调制 187
8.2.2 脉冲调制 191
8.2.3 编码调制 191
8.3 光信号调制的基本方法 192
8.3.1 光信号强度的调制 192
8.3.2 光信号相位的调制 201
8.3.3 光信号频率的调制 203
8.3.4 光信号偏振的调制 206
8.4 调制信号的解调 208
8.4.1 直线律检波 208
8.4.2 相敏检波 209
8.4.3 锁相环与调频信号的解调 212
本章小结 213
习题与思考题 213
参考文献 215
第9章 直接探测和相干探测 216
9.1 直接探测 216
9.1.1 直接探测的基本原理 216
9.1.2* 直接探测系统的视场和作用距离 218
9.1.3 直接探测的应用举例 221
9.2 相干探测 229
9.2.1 相干探测的基本原理 229
9.2.2 相干探测的条件 232
9.2.3 相干探测的应用举例 234
9.3* 探测方法的改进 239
9.3.1 平衡探测 239
9.3.2 光前置放大探测 240
本章小结 241
习题与思考题 241
参考文献 244
第10章 光电检测电路与信号处理 246
10.1 光电检测电路的带宽和频率特性 246
10.1.1 光电检测电路的基本结构及技术要求 246
10.1.2 光电检测电路的带宽 246
10.1.3 光电检测电路的频率特性分析与设计 248
10.2 光电检测电路的低噪声设计 251
10.2.1 前置放大器的噪声 251
10.2.2 光电检测电路的噪声 254
10.2.3 光电检测电路的噪声估算 257
10.3* 微弱光电信号的检测与处理 261
10.3.1 相关检测理论 262
10.3.2 锁定放大器 264
10.3.3 取样积分器 267
10.3.4 光子计数器 270
本章小结 273
习题与思考题 274
参考文献 276
第四部分 典型应用
第11章 典型光电系统的分析与设计 278
11.1 分布式光纤测温系统 278
11.1.1 拉曼分布式光纤测温系统的工作原理 278
11.1.2 实用的分布式光纤测温系统 281
11.2 光谱测量系统 282
11.2.1 基于PMT的光谱辐射仪 282
11.2.2 光学多通道分析仪 283
11.2.3 傅里叶变换(红外)光谱仪 285
11.3 斐索型移相干涉仪及其应用 288
11.3.1 斐索型移相干涉仪的基本光路和原理 288
11.3.2 激光移相干涉测试技术原理 289
11.3.3 斐索型移相干涉技术的典型应用 291
11.4 CCD尺寸测量系统 292
11.4.1 CCD玻璃管测控仪的系统设计及工作原理 292
11.4.2 CCD玻璃管测控仪的参量确定 293
11.5* 光电精确制导系统 297
11.5.1 红外点源寻的制导系统 298
11.5.2 激光制导系统 301
11.6* 图像测量技术及其应用 303
11.6.1 模拟图像与数字图像 303
11.6.2 图像测量系统的组成 304
11.6.3 图像测量系统的关键技术 304
11.6.4 典型图像测量系统举例 308
习题与思考题 310
参考文献 310
附录部分 习题与思考题答案及提示 311
京公网安备 11010102004214号