光電檢測技術與系統

光電檢測技術基礎、光源及輻射源、光電探測器及其校正技術、光學系統及專用光學元件、光電信號的變換及檢測技術、光纖技術及應用、非光物理量的光電檢測、現代光電檢測技術與系統。

利用光學原理進行精密檢測的光學檢測技術與光電變換相結合構成光電檢測技術。光電檢測技術是對光學量及大量非光學物理量轉換成光學量進行測量的重要手段。本書從光電檢測系統的角度編寫，主要強調光電檢測方法和系統，如各種光電檢測方法、系統選擇、系統構成、系統實現及系統應用等。本書以應用光學和物理光學為基礎，介紹了光電檢測技術與系統的主要知識體系，共分10章。主要內容包括：光電檢測技術與系統的基本概念、發展現狀及常用的檢測方法；光電檢測系統的發光光源和光電接收系統；分別從光電信息檢測、光電圖像檢測、光電干涉檢測、光電衍射檢測、光學掃描檢測、光纖感測檢測、光譜檢測七個方面介紹了各光電檢測領域的基本知識、檢測方法、檢測系統構成及應用。每章後面均附有本章參考文獻，以便讀者查閱。本書內容新穎、全面，論述翔實，深入淺出，理論與實踐相結合，實用性強，可作為光學工程、光科學與技術、光電子技術、測控技術專業的本科生、研究生的教材，同時也可供相關專業的科研及工程技術人員在工作中學習和參考。

前言

第1章綜述

1 1光電檢測技術的研究領域與特點2

1 1 1光電檢測技術的研究領域2

1 1 2光電檢測技術的特點3

1 2光電檢測技術的發展現狀4

1 3光電檢測的方法5

1 4學習要求7

本章參考文獻7

第2章光電檢測系統的發光光源

2 1光源的分類以及光源的特性參數8

2 1 1光源的分類8

2 1 2光源的特性參數9

2 2非相干光源11

2 2 1氣體放電光源11

2 2 2場致發光光源14

2 3相干光源16

2 3 1氦 氖激光器16

2 3 2半導體激光器20

2 3 3可調諧激光器31

2 4寬頻低相干光源36

2 4 1發光二極體36

2 4 2超輻射發光二極體41

2 4 3摻雜光纖超熒光寬頻光源44

本章參考文獻46

第3章光電檢測系統的光電

接收器件47

3 1光電接收系統概述47

3 1 1光電效應47

3 1 2光電器件的特性參數49

3 2光電接收系統的分類53

3 2 1常用光電接收器件的分類53

3 2 2外光電效應器件53

3 2 3光電導效應器件57

3 2 4光生伏特效應器件60

3 2 5紅外熱釋電器件70

3 2 6固態圖像感測器件74

本章參考文獻83

第4章光電信息檢測技術與系統

4 1光電信息檢測技術與系統概述85

4 1 1光電信息檢測系統的基本組成85

4 1 2光電信息檢測技術的主要用途86

4 1 3光電信息檢測技術的發展趨勢87

4 2像感測檢測技術87

4 2 1像感測檢測技術的基本原理87

4 2 2像感測檢測技術的應用88

4 3信息掃描檢測技術91

4 3 1圖像信息掃描技術91

4 3 2醫用信息掃描技術92

4 3 3三維信息掃描技術94

4 4光信息處理檢測技術98

4 4 1光信息處理檢測技術簡介98

4 4 2光信息處理檢測的基本知識98

4 4 3光信息處理檢測技術的應用105

本章參考文獻114

第5章光電圖像檢測技術與系統

5 1光電圖像檢測系統117

5 1 1光電圖像檢測系統概述117

5 1 2光電圖像檢測技術的發展119

5 1 3光電圖像檢測系統中的

光源選取120

5 2基於PC的光電圖像檢測系統123

5 2 1計算機視覺圖像檢測系統的

原理125

5 2 2計算機視覺圖像檢測系統的

舉例及應用128

5 3嵌入式光電圖像檢測系統134

5 3 1嵌入式圖像檢測技術的原理134

5 3 2嵌入式圖像檢測系統的應用

實例140

本章參考文獻147

第6章光電干涉檢測技術與系統

6 1光干涉的基本理論148

6 1 1光波干涉的基本公式與

相干光的獲得148

6 1 2部分相干理論149

6 2典型的光學干涉系統154

6 2 1邁克爾遜干涉儀154

6 2 2法布里 珀羅干涉儀155

6 2 3馬赫 曾德爾干涉儀155

6 2 4塞納克干涉儀156

6 3現代光電干涉檢測技術與系統的

應用157

6 3 1典型的光電干涉檢測技術157

6 3 2微表面形貌檢測技術158

6 3 3激光散斑干涉檢測技術164

6 3 4激光偏振干涉儀168

6 3 5干涉光譜儀170

6 3 6激光瞬態干涉儀176

6 3 7白光干涉180

6 3 8OCT技術184

本章參考文獻186

第7章光電衍射檢測技術與系統

7 1激光衍射檢測的原理188

7 2激光衍射檢測技術189

7 2 1激光衍射檢測技術的基本方案

及其分析189

7 2 2激光衍射檢測技術的具體方法

及其分析190

7 2 3測量精度與最大量程201

7 3激光衍射檢測系統203

7 4激光衍射檢測技術與系統的實際

應用204

7 4 1微小尺寸的測量及感測器的

構造204

7 4 2液體表面波特性檢測205

7 4 3粒度分佈的測量207

7 4 4紅細胞幾何尺寸的測量208

本章參考文獻209

第8章光學掃描檢測技術與系統

8 1光學掃描檢測技術與系統概述210

8 2光學掃描系統210

8 3掃描物鏡——f θ物鏡212

8 4光學掃描檢測技術215

8 4 1激光掃描檢測技術215

8 4 2相位調製掃描技術217

8 4 3激光掃描定位技術219

8 4 4表面特徵掃描檢測技術221

8 5光學掃描檢測技術的應用223

8 5 1激光印表機223

8 5 2條形碼掃描224

8 5 3空間OCT三維掃描225

本章參考文獻225

第9章光纖感測檢測技術與系統

9 1光纖感測檢測技術與系統概述226

9 2光纖的傳輸理論228

9 2 1光纖的結構和分類228

9 2 2光纖中光的傳輸及性質230

9 3光纖感測檢測原理235

9 3 1光纖感測檢測技術235

9 3 2光纖感測檢測系統的光源和

無源器件237

9 4光纖感測檢測的應用與典型的

光纖感測檢測系統242

9 4 1光纖感測檢測系統的應用242

9 4 2典型的光纖感測檢測

系統——光纖光柵245

9 4 3光纖感測檢測的發展趨勢251

本章參考文獻252

第10章光譜檢測技術與系統

10 1激光光譜學和激光光譜檢測

技術概述257

10 2激光喇曼光譜檢測技術257

10 2 1激光喇曼光譜257

10 2 2幾種激光喇曼光譜技術258

10 2 3激光喇曼光譜檢測技術的

應用簡介264

10 3熒光光譜檢測技術268

10 3 1熒光光譜的基本原理268

10 3 2X射線熒光光譜檢測技術269

10 3 3激光原子熒光光譜檢測270

10 3 4激光離子熒光光譜檢測273

10 4THz檢測技術277

10 4 1THz輻射的基本情況和

主要特徵277

10 4 2THz時域光譜探測技術280

10 4 3THz相關探測技術282

10 4 4THz成像技術284

10 4 5THz檢測技術存在的

問題及展望285

10 5其他實用激光光譜檢測技術

和應用286

10 5 1激光光聲光譜檢測技術286

10 5 2超短光脈衝光譜檢測技術287

10 5 3光電流光譜檢測技術288

10 5 4激光光譜用在大氣污染監測290

本章參考文獻