本書共分10章,涉及光電信號的形成、傳輸、探測、傳感、檢測、處理、顯示和存儲等八個技術(shù)領(lǐng)域。書中對光電信號的變換提出了縱向按相干光和非相干光,橫向按時域、空域和頻域劃分的分類方法。并以信號和系統(tǒng)分析為主線,貫穿于教材始終。
高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生
序言
前言
緒論
一、光電技術(shù)的發(fā)展
二、光電信息系統(tǒng)
三、光電技術(shù)和光電檢測
四、光電技術(shù)的特點、應(yīng)用和發(fā)展
章光電器件的物理基礎(chǔ)
節(jié)*光輻射的概念和
量度學(xué)中的參量
一、電磁波譜和光子能量公式
二、輻射量和光度量
三、輻射量和光度量之間的換算
四、朗伯余弦定律
第二節(jié)半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識
一、能帶理論
二、半導(dǎo)體對光的吸收
第三節(jié)光電器件的物理效應(yīng)
一、光子效應(yīng)
二、*光熱效應(yīng)
思考題與習(xí)題
第二章光電探測器件
節(jié)光電探測器的基本特性
一、光電探測器的基本性能參數(shù)
二、光電探測器的噪聲
第二節(jié)光電導(dǎo)探測器件
一、光電導(dǎo)探測器的原理、
分類和基本結(jié)構(gòu)
二、光敏電阻的主要特性
三、光敏電阻的微變等效電路
四、光電導(dǎo)探測器的特點和應(yīng)用
五、使用要點
第三節(jié)光伏探測器件
一、硅光電池
二、硅光敏二極管
三、硅光敏晶體管
四、PIN光敏二極管
五、雪崩光敏二極管
六、結(jié)型光電器件的特性和參數(shù)
七、使用要點
第四節(jié)光電倍增管
一、電真空光電倍增管
二、固態(tài)硅光電倍增管
第五節(jié)*光電組合器件
一、陣列式探測器
二、光電位敏傳感器
三、光耦合器
思考題與習(xí)題
第三章光電成像器件
節(jié)*像管
一、像管的結(jié)構(gòu)和原理
二、變像管
三、圖像增強管
第二節(jié)攝像管
一、攝像管的主要參量
二、光電導(dǎo)式攝像管(視像管)
三、光電發(fā)射式攝像管
第三節(jié)固體攝像器件
一、電荷耦合器件(CCD)
二、CMOS圖像傳感器
三、*接觸式圖像傳感器(CIS)
思考題與習(xí)題
第四章發(fā)光和顯像器件
節(jié)發(fā)光器件
一、*激光器
二、半導(dǎo)體發(fā)光二極管
三、有機發(fā)光二極管(OLED)
第二節(jié)顯像器件和發(fā)光
顯示陣列
一、顯示器的性能參數(shù)
二、*電真空陰極射線管型顯示器
三、發(fā)光二極管顯示屏
四、液晶顯示器件
五、等離子體顯示器
六、有機發(fā)光顯示器
思考題與習(xí)題
第五章光控制器件
節(jié)非光量光調(diào)制器件
一、光調(diào)制的類型
二、電光調(diào)制器
三、聲光調(diào)制和偏轉(zhuǎn)器
四、磁光調(diào)制和隔離器件
第二節(jié)*空間光調(diào)制器
一、空間光調(diào)制器的基本概念
二、常用的空間光調(diào)制器
第三節(jié)*光放大器
一、光放大器簡述
二、常用的光放大器
思考題與習(xí)題
第六章*熱電探測和成像器件
節(jié)熱電探測器的熱力學(xué)特性
一、熱流方程
二、熱電探測器件的共性
三、紅外探測器的分類和性能指標(biāo)
第二節(jié)熱電探測器
一、溫差電偶與溫差電堆
二、測輻射熱計
三、 熱釋電器件
第三節(jié)紅外成像器件
一、熱釋電攝像管
二、紅外焦平面探測器件
思考題與習(xí)題
第七章光電檢測電路的分析和設(shè)計
節(jié)*光電檢測電路的
靜態(tài)設(shè)計
一、光電檢測器件的選擇要點
二、恒流源型光電器件輸入電路
的靜態(tài)計算
三、光伏型光電器件輸入電路的
靜態(tài)計算
四、可變電阻型光電器件輸入
電路的靜態(tài)計算
五、檢測器件和放大電路的連接
第二節(jié)光電檢測電路的動態(tài)設(shè)計
一、輸入電路動態(tài)工作狀態(tài)的計算
二、光電檢測電路的頻率特性
第三節(jié)光電檢測電路的噪聲估算
一、檢測電路的噪聲等效處理
二、典型光電檢測電路的噪聲估算
三、前置放大器的應(yīng)用實例
思考題與習(xí)題
第八章非相干光信號的幾何
變換光電方法
節(jié)非相干光的直接探測
一、非相干光直接探測的基本
原理和特性
二、點位型時變光信號的直接探測
第二節(jié)時變光信號的調(diào)制和解調(diào)
一、調(diào)制和解調(diào)的基本概念
二、典型調(diào)制的原理和光學(xué)調(diào)制
三、調(diào)制信號的解調(diào)
第三節(jié)光電掃描技術(shù)
一、光電掃描的基本原理和分類
二、典型的掃描方法和掃描裝置
三、光電掃描技術(shù)的應(yīng)用實例
第四節(jié)簡單光學(xué)目標(biāo)的空間
定位和光電準(zhǔn)直
一、簡單光學(xué)目標(biāo)的空間定位
二、光電準(zhǔn)直技術(shù)
第五節(jié)光電一維尺寸測量方法
一、光電瞄準(zhǔn)和掃描測長技術(shù)
二、線陣CCD的一維尺寸測量
第六節(jié)光電二維平面圖像
測量方法
一、 光電二維掃描檢測
二、電視圖像測量
第七節(jié)*光電三維立體
圖像測量方法
一、軸向距離測量
二、表面形狀的三維測量
三、宏觀實體的三維測量
第八節(jié)*光電編碼技術(shù)
一、光電編碼器
二、條形碼和掃描識別
第九節(jié)非相干光空間頻譜
分析技術(shù)
一、*二維空間光頻譜和空間濾波技術(shù)
二、光學(xué)傳遞函數(shù)和光學(xué)系統(tǒng)的
質(zhì)量評估
思考題與習(xí)題
第九章相干光信號的物理
變換光電方法
節(jié)相干光信息和外差探測
一、光學(xué)干涉和相干光信息分類
二、光學(xué)外差探測
第二節(jié)相干光的相位調(diào)制和檢測
一、單頻光相位調(diào)制和條紋檢測
二、單頻光波面的相位調(diào)制和
干涉圖分析
三、二次相位調(diào)制和干涉圖
的動態(tài)檢測
第三節(jié)相干光的頻率調(diào)制和檢測
一、運動差頻的形成和差頻檢測
二、固定頻移的頻率調(diào)制和外差檢測
三、直接光頻調(diào)制和外差檢測
第四節(jié)*相干光平面圖樣和
三維形狀檢測
一、衍射圖樣的光電分析法
二、散斑圖樣的光電測量法
三、相干光三維形狀測量方法
第五節(jié)光纖通信和傳感的
信號變換方法
一、*光纖特性
二、*光纖通信的原理和信號變換
三、光纖傳感的原理和信號變換
第六節(jié)*光電光譜分析法
一、經(jīng)典光譜技術(shù)
二、激光光譜技術(shù)
第七節(jié)*相干光空間頻譜
分析技術(shù)
一、相干光空間頻譜分析簡介
二、光電混合實時相干光處理
第八節(jié)弱光信號探測
一、鎖相放大弱光信號檢測
二、*取樣積分弱光信號檢測
三、光子計數(shù)弱光信號檢測
四、*弱光信號的其他探測方法
思考題與習(xí)題
第十章光電信息應(yīng)用系統(tǒng)
和前沿技術(shù)
節(jié)微光和單光子計數(shù)
成像應(yīng)用技術(shù)
一、微光成像系統(tǒng)
二、*單光子計數(shù)探測和成像系統(tǒng)
第二節(jié)光纖傳感應(yīng)用系統(tǒng)
一、光纖光柵和應(yīng)用系統(tǒng)
二、*分布式光纖傳感系統(tǒng)和應(yīng)用
第三節(jié)*光電精密測量應(yīng)用系統(tǒng)
一、激光精密測量系統(tǒng)
二、雙目體視三維測量儀
第四節(jié)光電圖文信息處理
應(yīng)用系統(tǒng)
一、 數(shù)碼相機
二、 光盤存儲
第五節(jié)*前沿科學(xué)技術(shù)中
的光電技術(shù)
一、激光光鑷及其捕獲和操控技術(shù)
二、微光機電系統(tǒng)及其應(yīng)用
第六節(jié)太赫茲技術(shù)和應(yīng)用
一、太赫茲波的特點
二、太赫茲波的產(chǎn)生
三、 太赫茲波的探測
四、典型的太赫茲波應(yīng)用系統(tǒng)
思考題與習(xí)題
參考文獻