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目录1

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5

1.2　光谱辐射分布与量子流速率7

1.3　物体热辐射8

1.3.1　黑体辐射定律9

1.3.2　辐射体的分类及其温度表示11

1.4　辐射度参数与光度参数的关系15

1.5　半导体对光的吸收20

1.6　光电效应22

1.6.1　内光电效应22

1.6.2　光电发射效应27

思考题与习题128

第2章　光电导器件30

2.1　光敏电阻的原理与结构30

2.2　光敏电阻的基本特性33

2.3　光敏电阻的变换电路39

2.4　光敏电阻的应用实例43

思考题与习题246

第3章　光生伏特器件48

3.1　硅光电二极管48

3.1.1　硅光电二极管的工作原理48

3.1.2　光电二极管的基本特性49

3.2　其他类型的光生伏特器件53

3.2.1　PIN型光电二极管53

3.2.2　雪崩光电二极管53

3.2.3　硅光电池56

3.2.4　光电三极管59

3.2.5　色敏光生伏特器件63

3.2.6　光生伏特器件组合件66

3.2.7　光电位置敏感器件（PSD）70

3.3　光生伏特器件的偏置电路75

3.3.1　反向偏置电路75

3.3.2　零伏偏置电路78

3.4　半导体光电器件的特性参数与选择78

思考题与习题381

4.1.1　光电发射阴极的主要特性参数84

4.1　光电发射阴极84

第4章　光电发射器件84

4.1.2　光电阴极材料85

4.2　真空光电管与光电倍增管的工作原理87

4.2.1　真空光电管的原理87

4.2.2　光电倍增管88

4.3　光电倍增管的基本特性90

4.4　光电倍增管的供电电路98

4.5　光电倍增管的典型应用101

思考题与习题4104

5.1　热辐射的一般规律106

第5章　热辐射探测器件106

5.2　热敏电阻与热电堆探测器108

5.2.1　热敏电阻108

5.2.2　热电偶探测器113

5.2.3　热电堆探测器115

5.3　热释电器件117

5.3.1　热释电器件的基本工作原理118

5.3.2　热释电器件的灵敏度122

5.3.3　热释电器件的噪声123

5.3.4　热释电器件的类型125

5.3.5　典型热释电器件127

5.4　热探测器概述128

思考题与习题5129

第6章　发光器件与光电耦合器件131

6.1　发光二极管的基本工作原理与特性131

6.2　发光二极管的应用137

6.3　半导体激光器139

6.3.1　半导体激光器的发光原理139

6.3.2　半导体激光器的结构142

6.4.1　光电耦合器件的结构与电路符号148

6.4　光电耦合器件148

6.4.2　光电耦合器件的特性参数150

6.5　光电耦合器件的应用156

思考题与习题6158

第7章　光电信息变换159

7.1　光电信息变换的分类159

7.1.1　光电信息变换的基本形式160

7.1.2　光电信息变换的类型162

7.2.1　模拟光电变换电路163

7.2　光电变换电路的分类163

7.2.2　模-数光电变换电路170

7.3　几何光学方法的光电信息变换174

7.3.1　长、宽尺寸信息的光电变换174

7.3.2　位移信息的光电变换179

7.3.3　速度信息的光电变换181

7.4　物理光学方法的光电信息变换183

7.4.1　干涉方法的光电信息变换184

7.4.2　衍射方法的光电信息变换194

7.5.1　调制的基本原理与类型197

7.5　时变光电信息的调制197

7.5.2　信号的调制203

7.5.3　调制信号的解调207

思考题与习题7210

第8章　图像信息的光电变换212

8.1　图像传感器简介212

8.2　光电成像原理与电视制式213

8.2.1　光电成像原理213

8.2.2　电视制式215

8.3　真空摄像管218

8.4　电荷耦合器件223

8.4.1　线阵CCD图像传感器223

8.4.2　面阵CCD图像传感器232

8.5　CMOS图像传感器234

8.5.1 CMOS成像器件的结构原理235

8.5.2　典型CMOS图像传感器238

8.6　红外热成像242

8.7　图像的增强与变像245

8.7.1　工作原理及其典型结构245

8.7.2　性能参数246

8.7.3　像增强器的级联248

思考题与习题8251

第9章　光电信号的数据采集与计算机接口技术253

9.1　光电信号的二值化处理253

9.1.1　单元光电信号的二值化处理253

9.1.2　序列光电信号的二值化处理255

9.2　光电信号的二值化数据采集与接口258

9.3　光电信号的量化处理与A/D数据采集260

9.3.1　单元光电信号的量化处理260

9.3.2　单元光电信号的A/D数据采集268

9.3.3　序列光电信号的量化处理269

9.3.4　序列光电信号的A/D数据采集与计算机接口273

9.4　视频信号的A/D数据采集276

9.4.1　基于PC总线的图像采集卡276

9.4.2　基于PCI总线的图像采集卡280

思考题与习题9284

10.1　长度量光电测量285

10.1.1　钢板宽度的非接触自动测量285

第10章　光电信息变换技术的典型应用285

10.1.2　板材定长裁剪系统287

10.2　光学传递函数检测技术289

10.3　利用激光准直技术测量物体的直线度与同轴度294

10.4　光电信息变换技术在搜索、跟踪与制导中的应用298

10.4.1　搜索仪与跟踪仪298

10.4.2　激光制导300

10.4.3　红外跟踪制导301

10.5　光学系统透过率测试技术304

10.6.1　激光照排系统308

10.6　光电信息变换技术在印刷出版工业中的应用308

10.6.2　激光雕刻凸版和凹版机310

10.6.3　激光打印机和复印机310

10.6.4　光盘存储313

10.7　表面粗糙度的检测方法316

10.8　医用真空图像传感器检测技术319

10.8.1　X射线图像增强器319

10.8.2　医用真空图像传感器的应用322

10.9　激光多普勒测速技术327

思考题与习题10335

第11章　光电技术的新发展336

11.1　泵浦探测技术336

11.2　频率上转换光电探测技术344

11.3　光电技术的发展趋势352

11.3.1　光电技术的若干进展352

11.3.2　光电技术的应用354

11.3.3　世界光电子技术发展趋势363

思考题与习题11364

本章参考文献364

参考文献366