綜合利用近代各種先進技術(shù)，采用光電方法對多種光的、非光的物理量進行檢測是光電檢測技術(shù)的基本內(nèi)容。全書從基本原理到工程應(yīng)用，系統(tǒng)地介紹了光電檢測技術(shù)的組成，主要組成部分的功能、實際應(yīng)用和當(dāng)前發(fā)展的情況。主要內(nèi)容包括：光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)、光源及輻射源、光電探測器及其校正技術(shù)、光學(xué)系統(tǒng)及專用光學(xué)元件、光電信號的變換及檢測技術(shù)、光纖技術(shù)及應(yīng)用、非光物理量的光電檢測、現(xiàn)代光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)。
本
光電檢測技術(shù)是建立在現(xiàn)代光、機、電、計算機等科技成果基礎(chǔ)上的綜合學(xué)科，它所涉及的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)內(nèi)容十分廣泛，是對光量及大量非光物理量進行測量的重要手段。隨著相關(guān)學(xué)科的進步和發(fā)展，光電檢測技術(shù)領(lǐng)域也在不斷地涌現(xiàn)出新思想、新器件、新方法，并且已滲透到軍事技術(shù)、空間技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、天文學(xué)、生物醫(yī)學(xué)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域中，已成為適應(yīng)信息社會需求而迅速發(fā)展的新興分支學(xué)科。
本書第2版于2009年出版，為北京市高等教育精品教材立項項目，并于2013年入選工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材。
這次的第3版，在保持第2版基本特色、框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前光電檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，主要補充了以下內(nèi)容：光電檢測器件的基本物理效應(yīng)；光源的基本特性參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源、新型半導(dǎo)體光源；光子計數(shù)器、微光像增強器、位敏傳感器；光電圖像檢測技術(shù)的應(yīng)用。
本書總體上，具有以下幾個方面的特色：
（1）體系結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)容全面，敘述簡明扼要。本書從光電檢測系統(tǒng)的基本要求出發(fā)，簡明闡述測量誤差及數(shù)據(jù)處理、輻射度學(xué)和光度學(xué)等基礎(chǔ)理論；針對典型光電檢測系 光電檢測技術(shù)是建立在現(xiàn)代光、機、電、計算機等科技成果基礎(chǔ)上的綜合學(xué)科，它所涉及的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)內(nèi)容十分廣泛，是對光量及大量非光物理量進行測量的重要手段。隨著相關(guān)學(xué)科的進步和發(fā)展，光電檢測技術(shù)領(lǐng)域也在不斷地涌現(xiàn)出新思想、新器件、新方法，并且已滲透到軍事技術(shù)、空間技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、天文學(xué)、生物醫(yī)學(xué)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域中，已成為適應(yīng)信息社會需求而迅速發(fā)展的新興分支學(xué)科。
本書第2版于2009年出版，為北京市高等教育精品教材立項項目，并于2013年入選工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材。
這次的第3版，在保持第2版基本特色、框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前光電檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，主要補充了以下內(nèi)容：光電檢測器件的基本物理效應(yīng)；光源的基本特性參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源、新型半導(dǎo)體光源；光子計數(shù)器、微光像增強器、位敏傳感器；光電圖像檢測技術(shù)的應(yīng)用。
本書總體上，具有以下幾個方面的特色：
（1）體系結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)容全面，敘述簡明扼要。本書從光電檢測系統(tǒng)的基本要求出發(fā)，簡明闡述測量誤差及數(shù)據(jù)處理、輻射度學(xué)和光度學(xué)等基礎(chǔ)理論；針對典型光電檢測系統(tǒng)的基本組成，對各環(huán)節(jié)分章節(jié)進行分析和介紹；針對應(yīng)用特點，對光量及非光物理量的光電檢測進行分類描述。力求主線突出，使學(xué)生能夠把握光電檢測技術(shù)的總體框架。
（2）注重內(nèi)容的先進性與科學(xué)性。本書凝聚了作者數(shù)十年教學(xué)科研經(jīng)驗，注重理論與實際相結(jié)合，理論方面力求簡明易懂，選材方面力求緊跟技術(shù)發(fā)展動向。例如，此次修訂，理論方面增加了光電探測器的基本物理效應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)光源的介紹，系統(tǒng)方面增加了一些新型的光源和探測器以及應(yīng)用實例。
（3）根據(jù)光電信息科學(xué)與工程類專業(yè)課程結(jié)構(gòu)特點和要求，注重與其他基礎(chǔ)課程內(nèi)容的銜接，例如，第5章就涉及到應(yīng)用光學(xué)的知識，第6章涉及模擬與數(shù)字電路技術(shù)相關(guān)知識，一些典型應(yīng)用還涉及到物理光學(xué)的知識。因此本書在編寫過程中，力求內(nèi)容深入淺出、應(yīng)用性強和可讀性好，適宜組織教學(xué)。
全書共9章。第1章緒論，介紹了光電檢測系統(tǒng)的基本工作原理、主要應(yīng)用范圍和現(xiàn)代發(fā)展；第2章光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)，介紹了檢測量的誤差及數(shù)據(jù)處理、輻射度光度基礎(chǔ)和光電檢測器件的基本物理效應(yīng)及其特性參數(shù)；第3章光源及輻射源，介紹了光源基本要求及選用原則和常用光源的基本原理及特性；第4章光電探測器及其校正技術(shù)，介紹了常用光電探測器的基本原理及特性，闡述了光電探測器在應(yīng)用中的校正技術(shù)；第5章光學(xué)系統(tǒng)及專用光學(xué)元件，介紹了光電檢測系統(tǒng)中的常用光學(xué)系統(tǒng)、計量部件和專用元件；第6章光電信號的變換及檢測技術(shù)，介紹了光電信號檢測電路的噪聲、常用電路、調(diào)制技術(shù)和光學(xué)圖像的掃描；第7章光纖技術(shù)及應(yīng)用，介紹了光學(xué)纖維的基本工作原理及分類、主要參量檢測方法、智能光纖傳感技術(shù)和光纖傳感器的應(yīng)用；第8章非光物理量的光電檢測，介紹了采用光強、脈沖、相位、頻率和物理光學(xué)原理進行非光物理量的檢測實例；第9章現(xiàn)代光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)，介紹了光譜儀器原理、光度量輻射度量測量方法、莫爾形貌測試技術(shù)、條形碼技術(shù)、三角法測試技術(shù)、光電圖像檢測技術(shù)。
本書第1、2 章由王霞編寫，第3、4、5、6章由王霞、高岳編寫，第7、8章由王吉暉編寫，第9章由王霞、金偉其編寫，全書由王霞統(tǒng)稿。課程建議48學(xué)時，其中36學(xué)時為課堂講授，12學(xué)時為實驗。本書可供信息工程類理工科本科生、研究生作教材選用，并可以兼顧從事光電檢測技術(shù)研究的科技工作者的需要。
感謝裝甲兵學(xué)院張智詮教授和北京理工大學(xué)林家明教授對本書的指導(dǎo)與建議。同時，本書在編寫過程中參考了大量國內(nèi)外優(yōu)秀教材和文獻，再次向被引文獻作者表示衷心的感謝。本書在撰寫過程中，得到電子工業(yè)出版社、北京理工大學(xué)教務(wù)處和光電學(xué)院有關(guān)老師和同學(xué)的支持與幫助，在此一并表示感謝。
光電檢測技術(shù)是一門重要的工程基礎(chǔ)學(xué)科，技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛滲透到各個領(lǐng)域，因此，要編寫一本全面、完整、成熟的教材是比較困難的。因水平有限，書中的缺點和錯誤誠懇希望讀者批評指正。
作者E-mail:wx_may@263.net
王霞，北京理工大學(xué)光電信息與工程學(xué)院教授、博士，教育部光電信息科學(xué)與工程類專業(yè)分教指委協(xié)作委員，主要研究光電類，主講光電檢測課程，編寫的《光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)》教材，為北京市高等教育精品教材，工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材。
第1章 緒論
1.1 光電檢測系統(tǒng)的基本工作原理
1.2 光電檢測技術(shù)的主要應(yīng)用范圍
1.3 光電檢測技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)展
習(xí)題與思考題
第2章 光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 檢測量的誤差及數(shù)據(jù)處理
2.1.1 檢測過程及誤差分類
2.1.2 隨機誤差
2.1.3 系統(tǒng)誤差
2.2 輻射度量與光度量基礎(chǔ)
2.2.1 輻射度量
2.2.2 光度量
2.2.3 朗伯輻射體及其輻射特性
2.3 光電檢測器件的特性參量 第1章 緒論
1.1 光電檢測系統(tǒng)的基本工作原理
1.2 光電檢測技術(shù)的主要應(yīng)用范圍
1.3 光電檢測技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)展
習(xí)題與思考題
第2章 光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 檢測量的誤差及數(shù)據(jù)處理
2.1.1 檢測過程及誤差分類
2.1.2 隨機誤差
2.1.3 系統(tǒng)誤差
2.2 輻射度量與光度量基礎(chǔ)
2.2.1 輻射度量
2.2.2 光度量
2.2.3 朗伯輻射體及其輻射特性
2.3 光電檢測器件的特性參量
2.3.1 響應(yīng)度
2.3.2 噪聲及其評價參數(shù)
習(xí)題與思考題
第3章 光源及輻射源
3.1 光源選擇的基本要求和光源的分類
3.2 熱光源
3.2.1 黑體及黑體光強標(biāo)準(zhǔn)器
3.2.2 白熾燈
3.2.3 其他
3.3 氣體放電光源
3.3.1 開放式氣體放電光源
3.3.2 氣體燈
3.4 固體發(fā)光光源
3.4.1 電致發(fā)光屏
3.4.2 發(fā)光二極管
3.5 激光光源
3.5.1 氣體激光器
3.5.2 固體激光器
3.5.3 可調(diào)諧染料激光器
3.5.4 半導(dǎo)體激光器
3.6 新型電調(diào)制紅外光源
習(xí)題與思考題
第4章 光電探測器及其校正技術(shù)
4.1 概述
4.2 光電倍增管
4.3 光電導(dǎo)器件
4.4 光電池和光電二極管
4.5 CCD圖像傳感器的工作原理
4.6 熱電探測器
4.7 光電探測器的校正
4.7.1 變光度的實現(xiàn)
4.7.2 漫射體及其在光電檢測中的應(yīng)用
4.7.3 光譜校正及應(yīng)用
習(xí)題與思考題
第5章 光學(xué)系統(tǒng)及專用光學(xué)元件
5.1 光電檢測中的光學(xué)系統(tǒng)
5.2 常用物鏡簡介
5.3 探測器輔助光學(xué)系統(tǒng)
5.4 光電檢測中的計量部件
5.4.1 計量光柵
5.4.2 電子細(xì)分技術(shù)的基本原理
5.4.3 光學(xué)碼盤及編碼
5.5 角反射器與極性分析器
習(xí)題與思考題
第6章 光電信號的變換及檢測技術(shù)
6.1 光電信號檢測電路的噪聲
6.1.1 噪聲的分類及性質(zhì)
6.1.2 主要的噪聲類型
6.1.3 噪聲等效參量
6.1.4 前置放大器的噪聲
6.2 前置放大器
6.3 常用電路介紹
6.3.1 選頻放大器
6.3.2 相敏檢波器(相敏整流器、相敏解調(diào)器)
6.3.3 相位檢測器(鑒相器)
6.3.4 鑒頻器
6.3.5 脈寬鑒別器
6.3.6 積分，微分運算器
6.3.7 鎖相環(huán)及鎖相放大器
6.4 光電技術(shù)中的調(diào)制技術(shù)
6.4.1 一般光電信號的調(diào)制
6.4.2 專用調(diào)制盤
6.4.3 利用物理光學(xué)原理實現(xiàn)的光調(diào)制技術(shù)
習(xí)題與思考題
第7章 光纖技術(shù)及應(yīng)用
7.1 光學(xué)纖維的基本工作原理及分類
7.1.1 光纖的基本工作原理及分類
7.1.2 主要的光纖制品
7.1.3 光纖的耦合
7.2 光纖器件主要參量的光電檢測
7.2.1 光纖器件數(shù)值孔徑的測量
7.2.2 光纖器件透射比的測量
7.2.3 光纖器件刀口響應(yīng)的測量
7.2.4 光纖器件色散特性的測量
7.3 光纖制品的一般應(yīng)用
7.3.1 光纖通信
7.3.2 光纖在直接導(dǎo)光方面的應(yīng)用
7.3.3 光纖制品在傳像方面的應(yīng)用
7.4 智能光纖傳感技術(shù)
7.4.1 智能結(jié)構(gòu)
7.4.2 光纖傳感器在智能結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
7.4.3 光纖智能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
7.5 光纖傳感器及其應(yīng)用
7.5.1 光纖傳感器的優(yōu)點及類型
7.5.2 光強調(diào)制型光纖傳感器
7.5.3 相位干涉型光纖傳感器
7.5.4 偏振態(tài)型光纖傳感器
7.5.5 分布式光纖傳感器
7.5.6 用于構(gòu)成分布式光纖傳感器的主要技術(shù)
7.5.7 其他光纖傳感器及應(yīng)用
習(xí)題與思考題
第8章 非光物理量的光電檢測
8.1 光強型光電檢測系統(tǒng)
8.1.1 直接測量法
8.1.2 差動測量法
8.1.3 補償測量法
8.1.4 補償式軸徑檢測裝置
8.1.5 利用比較法檢測透明薄膜的厚度
8.1.6 利用α射線測量塊規(guī)厚度的裝置
8.1.7 圓形物體偏心度的光電檢測
8.1.8 利用補償法測量線材直徑
8.1.9 對圓柱形零件的外觀檢查
8.2 脈沖型光電檢測系統(tǒng)
8.2.1 物體長度分檢裝置原理
8.2.2 液位高度控制器
8.2.3 光電探測信號碼的工作原理
8.2.4 氣體流量自動檢控裝置
8.2.5 利用測量脈沖頻率測定轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速
8.2.6 利用脈沖持續(xù)時間測定零件尺寸
8.2.7 全脈沖法測定零件尺寸
8.2.8 光柵數(shù)字測徑儀
8.2.9 脈沖激光測距
8.3 相位型和頻率型光電檢測系統(tǒng)
8.3.1 激光相位測距法
8.3.2 激光光波比長儀
8.3.3 雙頻激光干涉測長系統(tǒng)
8.3.4 激光流速計
8.4 利用物理光學(xué)原理的光電檢測系統(tǒng)
8.4.1 利用衍射測量細(xì)絲的直徑
8.4.2 利用全反射檢測液面的裝置
8.4.3 利用偏振光全反射檢測液面的裝置
8.4.4 利用雙折射和干涉原理的測力計
8.5 其他光電檢測系統(tǒng)
8.5.1 利用示波器檢測線材直徑的方案
8.5.2 光電跟蹤裝置的工作原理
8.5.3 石英沙色選機
習(xí)題與思考題
第9章 現(xiàn)代光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)
9.1 光譜儀器
9.1.1 單色光的產(chǎn)生
9.1.2 光譜儀器的分類
9.1.3 分光光度計
9.1.4 傅里葉變換光譜儀
9.1.5 成像光譜儀
9.2 光度量和輻射度量檢測技術(shù)
9.2.1 照度的測量
9.2.2 亮度的測量
9.2.3 輻射測量與測溫
9.3 莫爾形貌(等高線)測試技術(shù)
9.3.1 照射型莫爾法
9.3.2 投影型莫爾法
9.3.3 莫爾條紋級次與凹凸判斷
9.3.4 幾何可測深度
9.4 條形碼技術(shù)
9.5 三角法測試技術(shù)
9.5.1 三角法測試技術(shù)基礎(chǔ)
9.5.2 三角法測試技術(shù)的應(yīng)用
9.6 光電圖像檢測技術(shù)
9.6.1 圖像的預(yù)處理技術(shù)
9.6.2 光電圖像檢測技術(shù)的應(yīng)用
習(xí)題與思考題
參考文獻
新書資訊