本书介绍半导体光电器件的基本知识及最新应用。内容分为两大部分，第一部分介绍各种半导体发光、受光器件的基本知识，以及在传感技术、测量技术中的应用；第二部分主要介绍以OPIC为代表的、发光器件与受光器件的组合应用，例如光藕合器、光断续器、固体继电器、IrDA器等。
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第1章 可见光发光二极管 1
1.1 可见光发光二极管的工作原理 2
1.2 可见光发光二极管使用的半导体材料及结构 3
1.3 可见光发光二极管的特性 5
1.3.1 绝对最大额定值 5
1.3.2 电流-电压特性 6
1.3.3 环境温度与容许工作电流 6
1.3.4 发光强度-正向电流特性 7
1.3.5 发光强度-环境温度特性 8
1.3.6 发光谱 8
1.3.7 方向性 9
1.3.8 响应特性 9
1.4 可见光发光二极管的基本使用方法 9
1.4.1 如何使可见光发光二极管发光 9
1.4.2 基本驱动电路 10
1.4.3 调光方法 10
1.5 可见光发光二极管的应用例 12
1.5.1 LED在便携式电话中的应用 12
1.5.2 在娱乐设备上的应用 16
1.5.3 在车载设备中的应用 17
1.5.4 在交通信号机中的应用 17
1.5.5 LED用作自动识别装置的光源 18
1.5.6 在照明设备方面的应用 18
1.5.7 在复印机/打印机上的应用 20
1.5.8 在投影机光源中的应用 22
1.5.9 数字显示 23
1.5.10 点矩阵 24
1.5.11 LED显示板 27
第2章 红外发光二极管 29
2.1 红外发光二极管的工作原理与结构 29
2.2 红外发光二极管的特性 30
2.2.1 电流-电压特性 30
2.2.2 功 耗 31
2.2.3 辐射束-电流特性 31
2.2.4 电流的最大额定值与脉冲驱动 32
2.2.5 发光谱 32
2.2.6 方向性 33
2.3 红外发光二极管的基本使用方法 34
2.3.1 驱动点 34
2.3.2 基本驱动电路 34
2.4 红外发光二极管的应用例 35
2.4.1 串联、并联驱动多个发光二极管 35
2.4.2 使用晶体管的恒流驱动电路 36
2.4.3 由逻辑IC驱动 38
2.4.4 正弦波调制电路 39
2.4.5 脉冲调制电路 41
2.4.6 与光敏三极管组合的应用例 45
第3章 半导体激光器 47
3.1 半导体激光器的工作原理 47
3.1.1 自发辐射与受激辐射 47
3.1.2 直接跃迁与间接跃迁 48
3.1.3 产生激光的基本条件 49
3.2 半导体激光器的结构 50
3.2.1 分布反转 50
3.2.2 双异质结构激光器 51
3.2.3 双异质结构激光器的实用化 52
3.2.4 量子阱半导体激光器 52
3.2.5 F-P腔半导体激光器的基本结构 53
3.3 半导体激光器的特性 55
3.3.1 正向电压-正向电流特性 55
3.3.2 正向电流-光功率特性 55
3.3.3 振荡波长 56
3.3.4 辐射特性 56
3.3.5 散 光 56
3.3.6 噪声特性 56
3.3.7 COD 57
3.3.8 光功率的时间特性 58
3.4 半导体激光器的基本使用方法 58
3.5 单体激光器与全息照相激光器 59
3.6 全息照相激光器的工作原理 63
3.7 半导体激光器光功率的测定方法 65
3.7.1 利用光敏二极管的简易测定方法 65
3.7.2 脉冲驱动场合测定光功率的方法 65
3.8 半导体激光器的使用方法 66
3.8.1 电学方面的注意事项 66
3.8.2 光学方面的注意事项 68
3.8.3 作业中的注意事项 69
3.9 半导体激光器的应用例 69
3.9.1 APC驱动电路 70
3.9.2 在光盘读写中的应用 72
3.9.3 在激光打印机上的应用例 76
3.9.4 其他应用例 77
第4章 受光器件 79
4.1 受光器件的工作原理 79
4.1.1 光敏二极管 79
4.1.2 光敏三极管 82
4.1.3 OPIC 83
4.2 受光器件的结构 84
4.2.1 光敏二极管 84
4.2.2 光敏三极管 85
4.2.3 OPIC 85
4.3 受光器件的特性 87
4.3.1 分光灵敏度特性与方向性 87
4.3.2 光敏二极管的电学特性 92
4.3.3 光敏三极管 93
4.3.4 OPIC 95
4.4 受光器件的基本使用方法 97
4.4.1 光敏二极管 97
4.4.2 光敏三极管 98
4.4.3 OPIC 99
4.5 受光器件的应用例 100
4.5.1 光敏二极管 100
4.5.2 光敏三极管 104
4.5.3 OPIC 106
第5章 红外传感器 117
5.1 热释电型红外传感器 117
5.1.1 热释电型红外传感器的工作原理 118
5.1.2 热释电型红外传感器的结构特点 120
5.1.3 热释电型红外传感电路的特点 122
5.2 热电堆红外传感器 124
5.2.1 热电堆的原理 124
5.2.2 热电堆非接触式温度计电路 125
5.2.3 4次方根运算电路的制作方法 127
第6章 光敏器件的应用 131
6.1 基本应用电路 131
6.1.1 光敏二极管的基本应用是照度测量 131
6.1.2 分光灵敏度与比视觉灵敏度 131
6.1.3 简单的照度计电路及使用器件 132
6.1.4 用光敏传感器制作便携式照度计 135
6.2 转换电路与保护电路 137
6.2.1 使用电阻器的电流-电压变换电路 137
6.2.2 使用运算放大器的电流-电压变换电路 139
6.2.3 电流-电压变换电路的保护电路 141
6.2.4 低噪声的电荷-电压变换电路 143
6.3 偏置电压电路 145
6.3.1 偏置电压电路的制作方法 145
6.3.2 偏置电压的稳压电路 145
6.4 微弱信号的电路技巧 148
6.4.1 利用屏蔽技术或者特氟隆绝缘端子 148
6.4.2 使用低噪声电缆 148
6.5 跨阻抗电路 150
6.5.1 信噪比与高频响应 150
6.5.2 跨阻抗电路 151
6.5.3 跨阻抗电路专用集成电路 153
6.5.4 跨阻抗电路的噪声 154
第7章 应用光电器件的光传感器单元 159
7.1 测距传感器 159
7.1.1 测距传感器的工作原理 159
7.1.2 内部电路构成 160
7.1.3 测距传感器的形状与特性 161
7.1.4 测距传感器的基本使用方法 162
7.1.5 测距传感器使用上的注意事项 162
7.1.6 应用测距传感器的宽角度传感器 164
7.2 微尘传感器 166
7.2.1 微尘传感器的工作及识别原理 166
7.2.2 微尘传感器的形状与特性 168
7.2.3 微尘传感器的基本使用方法 169
7.2.4 使用微尘传感器时的注意事项 169
7.3 色粉浓度传感器 171
7.3.1 色粉浓度传感器的工作原理 171
7.3.2 色粉浓度传感器的形状和特性 173
7.3.3 色粉浓度传感器的基本使用方法 173
7.3.4 使用色粉浓度传感器时的注意事项 175
第8章 光断续器 177
8.1 光断续器的工作原理 177
8.2 光断续器的结构与特性 178
8.2.1 光断续器的结构 178
8.2.2 光断续器的特性 180
8.3 光断续器的基本使用方法 183
8.3.1 使用光断续器时的注意事项 183
8.3.2 使用透射型光断续器的电路例 185
8.3.3 使用反射型光断续器的电路例 192
8.4 光断续器的应用 194
8.4.1 应用电路 194
8.4.2 OPIC 202
第9章 光耦合器 215
9.1 光耦合器的工作原理 215
9.2 光耦合器的结构与特性 216
9.2.1 光耦合器的结构 216
9.2.2 光耦合器的特性 218
9.3 光耦合器的基本使用方法 220
9.4 光耦合器的应用例 221
9.4.1 光耦合器的种类 221
9.4.2 光耦合器的应用电路例 225
9.4.3 作为高速光耦合器使用的发射极接地型的电路结构 227
9.4.4 与CMOS的接口 227
9.4.5 电压监视电路 228
9.4.6 带有监视器的蓄电池充电电路 228
9.4.7 电话机来电检测电路与回线连接电路 229
9.4.8 AC电源线监视电路 229
9.4.9 开关调节器中的电压检测电路 230
9.4.10 变频器电路 230
9.4.11 在SSR中的应用 231
9.4.12 在附有零交叉功能的SSR中的应用 235
第10章 固态继电器 237
10.1 SSR的工作原理 237
10.1.1 零交叉型和非零交叉型SSR的不同之处 238
10.1.2 SSR的转向关断 239
10.1.3 相位控制 239
10.2 SSR的结构与特性 240
10.2.1 SSR的结构 240
10.2.2 SSR的特性 240
10.3 SSR的基本使用方法 244
10.3.1 输入电路 244
10.3.2 选定限流电阻R1(例) 245
10.3.3 输出电路 245
10.3.4 缓冲电路 246
10.3.5 发热的问题 247
10.3.6 开路时的漏电流 248
10.3.7 噪声误动作的问题 248
10.3.8 涌入电流 248
10.3.9 过电流 248
10.3.10 转换特性 248
10.3.11 di/dt 249
10.3.12 闭锁电流 249
10.4 固态继电器的应用例 249
10.4.1 开关驱动SSR的例子 249
10.4.2 晶体管、IC驱动的例子 250
10.4.3 交流驱动例(电桥整流型) 253
10.4.4 白炽灯泡的ON/OFF控制电路 253
10.4.5 燃气点火装置 253
10.4.6 基于计时器的SSR控制 254
10.4.7 双向马达的正/逆转电路 254
10.4.8 保持输入型开关与SSR 255
10.4.9 空调的风叶控制 256
10.4.10 洗衣机的电磁阀控制 256
10.4.11 冰箱的温度调节用加热器控制 257
第11章 IR通信用器件 259
11.1 IrDA的工作原理 260
11.1.1 发信端 260
11.1.2 接收端 260
11.1.3 IrDA器件内部电路的工作 260
11.2 IrDA的结构及基本使用方法 262
11.2.1 IrDA的结构 262
11.2.2 IrDA的基本使用方法 262
11.3 IrDA数据用光空间传送器件的应用例 266
11.3.1 IrDA数据的应用电路例 266
11.3.2 IrDA1.2小功率器件 267
11.3.3 IrDA控制器用光空间传送器件 269
第12章 遥控器受光单元 279
12.1 遥控受光单元的工作原理 279
12.1.1 发信信号 279
12.1.2 内部电路的工作 280
12.2 遥控受光单元的结构与特性 282
12.2.1 遥控受光单元的结构 282
12.2.2 遥控受光单元的特性 283
12.3 遥控受光单元基本的使用方法 293
12.4 遥控受光单元的应用例 294
第13章 光纤环 297
13.1 光纤环的工作原理 297
13.2 光纤环用连接器的结构 298
13.3 光纤环的基本使用方法与应用例 310
13.3.1 光纤环的基本使用方法 310
13.3.2 光纤环在车载网络中的应用 310
13.4 MOST环的应用例 314
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