《光电装置 理论与计算基础》

目录1

第一部分 光电装置的理论基础1

第一章 辐射的基本特性和定律1

1-1 辐射的基本特性及其测量单位1

1-2 辐射的基本定律8

1-3 简化的辐射方程12

1-4 非黑体辐射18

1-5 光照特性及其与能量特性的关系21

1-6 辐射源的空间频率特性28

第二章 辐射源34

2-1 辐射源的分类34

2-2 简单几何形状辐射源的辐射特性35

2-3 标准辐射源或测量辐射源37

2-4 地球表面及周围大气层的辐射特性41

2-5 天体的辐射特性51

2-6 太阳的辐射特性62

2-7 极光的辐射68

2-8 激光的辐射特性71

2-9 简单形式的恒定亮度辐射体的空间频谱78

第三章 辐射通量与介质的相互作用 辐射在大气和84

宇宙中的传输84

3-1 辐射通量与介质的相互作用84

3-2 辐射通量的反射85

3-3 辐射在均匀介质中的衰减87

3-4 关于大气和近宇宙的简要知识90

3-5 辐射在大气和宇宙中的传输95

第四章 光电装置的光学系统101

4-1 光学系统的分类、功用和特性101

4-2 光学系统图及其元件103

1）光学系统的外形尺寸特性105

4-3 光学系统的基本特性105

2）光学系统的能量特性106

3）光学系统的象差108

4）光学系统的空间频率特性112

4-4 光学系统的基本元件119

4-5 光学系统的类型121

1）透镜光学系统121

2）反射镜及反射镜-透镜光学系统126

3）激光光电装置的光学系统131

4）应用纤维光学元件的光学系统133

第五章 辐射接收器137

5-1 接收器的功用和分类137

5-2 接收器的基本特性138

1）光电管的工作原理和结构152

5-3 光电管和光电倍增管152

2）光电管的基本特性156

3）光电管的噪声和灵敏阈156

4）光电倍增管的工作原理和结构160

5）光电倍增管的噪声和灵敏阈163

5-4 光电析象管的工作原理和基本特性169

5-5 光敏电阻173

1）光敏电阻的作用原理和结构173

2）光敏电阻的基本特性175

3）光敏电阻的噪声和灵敏阈177

4）光敏电阻灵敏面的致冷装置184

5-6 光电二极管、光电三极管和具有纵向光电效应的光电器件186

1）光电二极管的工作原理及基本参数186

2）光电二极管的噪声和灵敏阈187

3）光电二极管的基本特性189

4）光电三极管193

5）具有纵向光电效应的光电器件（反转光电二极管）194

6）具有纵向光电效应的光电器件的基本特性197

5-7 热辐射接收器199

1）热辐射接收器的分类199

2）热敏器件199

3）测辐射热器201

4）测辐射热器的噪声和灵敏阈205

5）热电辐射接收器209

6）热电辐射接收器的特性和结构212

第六章 光电装置中的分析器和扫描器218

6-1 分析器和扫描器的功用及分类218

6-2 相位分析器220

6-3 极性分析器229

6-4 扫描和搜索系统的功用、分类和特性233

6-5 应用纤维光学的扫描和搜索系统246

6-6 利用压电元件的光偏转器249

1）压电模量、弹性和弹性常数模量的相互关系255

2）压电元件的物理模型256

6-7 扫描器的空间频率传输特性261

第二部分 光电装置的计算基础263

第七章 辐射源辐射特性的计算方法263

7-1 从地面及云层反射后被装置接收到的太阳辐射值的计算方法263

7-2 由人造目标反射并被装置接收到的太阳辐射值的计算268

7-3 由球形目标反射时能量光强度的计算方法273

7-4 由角反射器反射时能量光强度的计算278

7-5 确定非均匀受热物体辐射特性的方法281

灰色辐射体的光谱密度函数289

7-6 根据已知光谱特性和光谱分布确定选择性辐射体和289

7-7 根据已知的光谱密度函数值计算辐射源的辐射特性294

第八章 大气透过率特性的计算298

8-1 确定大气对单色辐射和连续辐射的透过率的方法298

8-2 水平、倾斜和垂直路程中的水汽数量的计算301

8-3 在水平、倾斜和垂直路程上的空气和二氧化碳质量的304

计算方法304

第九章 辐射接收器的基本特性的计算，最佳辐射接收器的306

选择方法306

9-1 用于实际辐射体的辐射接收器特性的计算306

9-2 光电倍增管的单色通量阈、光谱灵敏度、单色量子效率和309

量子灵敏阈的计算方法309

9-3 按辐射源的积分辐射计算量子效率321

9-4 光电管和光电倍增管在杂散光背景下的灵敏阈的计算方法325

9-5 光敏电阻基本特性的计算330

9-6 在有背景杂散光情况下的光敏电阻基本特性的计算334

9-7 光电管和光电倍增管的辐射利用系数及其计算方法338

9-8 辐射接收器的评价标准及选择方法343

第十章 光电装置的能量计算351

10-1 能量计算的任务351

10-2 在无背景情况下光电装置的作用距离和灵敏阈的计算方法352

10-3 在均匀辐射背景上观察目标时的作用距离和灵敏阈的计算357

10-4 在有不均匀辐射背景的情况下装置的灵敏阈和作用距离的计算363

10-5 对面辐射体工作的装置灵敏阈的计算370

第十一章 激光光电装置的计算特点374

11-1 在无背景辐射情况下激光光电装置作用距离的计算特点374

11-2 在利用角反射器（反射镜）时激光光电装置作用距离的380

计算380

11-3 在有辐射背景的情况下计算作用距离的特点382

参考文献388