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第1章 光电技术基础1

1.1光辐射的度量1

1.1.1与光源有关的辐射度参数与光度参数2

1.1.2与接收器有关的辐射度参数及光度参数4

1.2光谱辐射分布与量子流速率6

1.3物体热辐射8

1.3.1黑体辐射定律8

1.3.2辐射体的分类及其温度表示10

1.4辐射度参数与光度参数的关系13

1.5半导体对光的吸收18

1.6光电效应20

1.6.1内光电效应20

1.6.2光电发射效应24

思考题与习题125

第2章 光电导器件27

2.1光敏电阻的原理与结构27

2.2光敏电阻的基本特性30

2.3光敏电阻的变换电路35

2.4光敏电阻的应用实例39

思考题与习题241

第3章 光生伏特器件43

3.1硅光电二极管43

3.1.1硅光电二极管的工作原理43

3.1.2光电二极管的基本特性44

3.2其他类型的光生伏特器件47

3.2.1 PIN型光电二极管47

3.2.2雪崩光电二极管48

3.2.3硅光电池50

3.2.4光电三极管53

3.2.5色敏光生伏特器件57

3.2.6光生伏特器件组合件59

3.2.7光电位置敏感器件（PSD）64

3.3光生伏特器件的偏置电路68

3.3.1反向偏置电路68

3.3.2零伏偏置电路71

3.4半导体光电器件的特性参数与选择71

思考题与习题374

第4章 光电发射器件77

4.1光电发射阴极77

4.1.1光电发射阴极的主要特性参数77

4.1.2光电阴极材料78

4.2真空光电管与光电倍增管的工作原理80

4.2.1真空光电管的原理80

4.2.2光电倍增管的原理80

4.2.3光电倍增管的结构81

4.3光电倍增管的基本特性83

4.4光电倍增管的供电电路89

4.5光电倍增管的典型应用92

4.5.1光谱探测领域的应用92

4.5.2时间分辨荧光免疫分析中的应用93

思考题与习题495

第5章 热辐射探测器件97

5.1热辐射的一般规律97

5.2热敏电阻与热电堆探测器99

5.2.1热敏电阻99

5.2.2热电偶探测器103

5.2.3热电堆探测器105

5.3热释电器件107

5.3.1热释电器件的基本工作原理108

5.3.2热释电器件的灵敏度111

5.3.3热释电器件的噪声112

5.3.4热释电器件的类型114

5.3.5典型热释电器件116

5.4热探测器概述118

思考题与习题5118

第6章 发光器件与光电耦合器件120

6.1发光二极管的基本工作原理与特性120

6.2发光二极管的应用128

6.3半导体激光器130

6.3.1半导体激光器的发光原理130

6.3.2半导体激光器的结构133

6.4光电耦合器件139

6.4.1光电耦合器件的结构与电路符号139

6.4.2光电耦合器件的特性参数141

6.5光电耦合器件的应用146

思考题与习题6148

第7章 光电信息变换150

7.1光电信息变换的分类150

7.1.1光电信息变换的基本形式150

7.1.2光电信息变换的类型153

7.2光电变换电路的分类154

7.2.1模拟光电变换电路154

7.2.2模-数光电变换电路160

7.3几何光学方法的光电信息变换163

7.3.1长、宽尺寸信息的光电变换163

7.3.2位移信息的光电变换167

7.3.3速度信息的光电变换170

7.4物理光学方法的光电信息变换172

7.4.1干涉方法的光电信息变换172

7.4.2衍射方法的光电信息变换181

7.5时变光电信息的调制184

7.5.1调制的基本原理与类型184

7.5.2信号的调制189

7.5.3调制信号的解调193

思考题与习题7196

第8章 图像信息的光电变换198

8.1图像传感器简介198

8.2光电成像原理与电视制式199

8.2.1光电成像原理199

8.2.2电视制式201

8.3真空摄像管204

8.4电荷耦合器件208

8.4.1线阵CCD图像传感器208

8.4.2面阵CCD图像传感器216

8.5CMOS图像传感器218

8.5.1CMOS成像器件的结构原理219

8.5.2典型CMOS图像传感器221

8.6红外热成像225

8.7图像的增强与变像228

8.7.1工作原理及其典型结构228

8.7.2性能参数229

8.7.3像增强器的级联230

思考题与习题8233

第9章 光电信号的数据采集与计算机接口技术235

9.1光电信号的二值化处理235

9.1.1单元光电信号的二值化处理235

9.1.2序列光电信号的二值化处理237

9.2光电信号的二值化数据采集与接口239

9.3光电信号的量化处理与A/D数据采集241

9.3.1单元光电信号的量化处理242

9.3.2单元光电信号的A/D数据采集248

9.3.3序列光电信号的量化处理250

9.3.4序列光电信号的A/D数据采集与计算机接口253

9.4视频信号的A/D数据采集256

9.4.1基于PC总线的图像采集卡256

9.4.2基于PCI总线的图像采集卡260

思考题与习题9263

第10章 光电信息变换技术的典型应用265

10.1长度量光电测量265

10.1.1钢板宽度的非接触自动测量265

10.1.2板材定长裁剪系统267

10.2光学传递函数检测技术268

10.3利用激光准直技术测量物体的直线度与同轴度273

10.4光电信息变换技术在搜索、跟踪与制导中的应用276

10.4.1搜索仪与跟踪仪276

10.4.2激光制导278

10.4.3红外跟踪制导279

10.5光学系统透过率测试技术282

10.6光电信息变换技术在印刷出版工业中的应用285

10.6.1激光照排系统285

10.6.2激光雕刻凸版和凹版机287

10.6.3激光打印机和复印机288

10.6.4光盘存储290

10.7表面粗糙度的检测方法293

10.8医用真空图像传感器检测技术296

10.8.1X射线图像增强器296

10.8.2医用真空图像传感器的应用299

10.9激光多普勒测速技术302

思考题与习题10310

第11章 光电技术的新发展312

11.1泵浦探测技术312

11.2频率上转换光电探测技术319

11.3光电技术的发展趋势326

11.3.1光电技术的若干进展327

11.3.2光电技术的应用329

11.3.3世界光电子技术发展趋势337

思考题与习题11338

本章参考文献338

第12章 光电技术课程设计与毕业设计340

12.1光功率测量方法与光功率计的设计340

12.2照度测量方法与照度计的设计342

12.3发光强度测量仪的设计345

12.4亮度测量方法与亮度计的设计347

12.5红外遥控开关的设计349

习题解答361

参考文献373