光電技術

本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。本書系統地介紹了光電技術的基本概念、各種光電器件的工作原理與特性、發展趨勢和典型應用等。

主要內容包括：光電技術基礎，光電導器件，光生伏特器件，光電發射器件，熱輻射探測器件，發光器件與光電耦合器件，光電信息變換，圖像信息的光電變換，光電信號的數據採集與計算機介面技術，光電信息變換技術的典型應用，光電技術的新發展，以及課程設計與畢業設計的內容。

第1章光電技術基礎

1.1光輻射的度量

1.1.1與光源有關的輻射度參數與光度參數

1.1.2與接收器有關的輻射度參數及光度參數

1.2光譜輻射分佈與量子流速率

1.3物體熱輻射

1.3.1黑體輻射定律

*1.3.2輻射體的分類及其溫度表示

1.4輻射度參數與光度參數的關係

1.5半導體對光的吸收

1.6光電效應

1.6.1內光電效應

1.6.2光電發射效應

思考題與習題1

第2章光電導器件

2.1光敏電阻的原理與結構

2.2光敏電阻的基本特性

2.3光敏電阻的變換電路

2.4光敏電阻的應用實例

思考題與習題2

第3章光生伏特器件

3.1硅光電二極體

3.1.1硅光電二極體的工作原理

3.1.2光電二極體的基本特性

3.2其他類型的光生伏特器件

3.2.1PIN型光電二極體

3.2.2雪崩光電二極體

3.2.3硅光電池

3.2.4光電三極體

3.2.5色敏光生伏特器件

*3.2.6光生伏特器件組合件

*3.2.7光電位置敏感器件（PSD）

3.3光生伏特器件的偏置電路

3.3.1反向偏置電路

3.3.2零伏偏置電路

3.4半導體光電器件的特性參數與選擇

思考題與習題3

第4章光電發射器件

4.1光電發射陰極

4.1.1光電發射陰極的主要特性參數

*4.1.2光電陰極材料

4.2真空光電管與光電倍增管的工作原理

4.2.1真空光電管的原理

4.2.2光電倍增管的原理

*4.2.3光電倍增管的結構

4.3光電倍增管的基本特性

4.4光電倍增管的供電電路

4.5光電倍增管的典型應用

4.5.1光譜探測領域的應用

*4.5.2時間分辨熒光免疫分析中的應用

思考題與習題4

第5章熱輻射探測器件

5.1熱輻射的一般規律

5.2熱敏電阻與熱電堆探測器

5.2.1熱敏電阻

5.2.2熱電偶探測器

*5.2.3熱電堆探測器

5.3熱釋電器件

5.3.1熱釋電器件的基本工作原理

5.3.2熱釋電器件的靈敏度

5.3.3熱釋電器件的雜訊

5.3.4熱釋電器件的類型

5.3.5典型熱釋電器件

5.4熱探測器概述

思考題與習題5

第6章發光器件與光電耦合器件

6.1發光二極體的基本工作原理與特性

6.2發光二極體的應用

6.3半導體激光器

6.3.1半導體激光器的發光原理

*6.3.2半導體激光器的結構

6.4光電耦合器件

6.4.1光電耦合器件的結構與電路符號

6.4.2光電耦合器件的特性參數

6.5光電耦合器件的應用

思考題與習題6

第7章光電信息變換

7.1光電信息變換的分類

7.1.1光電信息變換的基本形式

7.1.2光電信息變換的類型

7.2光電變換電路的分類

7.2.1模擬光電變換電路

7.2.2模-數光電變換電路

7.3幾何光學方法的光電信息變換

7.3.1長、寬尺寸信息的光電變換

7.3.2位移信息的光電變換

7.3.3速度信息的光電變換

7.4物理光學方法的光電信息變換

7.4.1干涉方法的光電信息變換

7.4.2衍射方法的光電信息變換

7.5時變光電信息的調製

7.5.1調製的基本原理與類型

7.5.2信號的調製

7.5.3調製信號的解調

思考題與習題7

第8章圖像信息的光電變換

8.1圖像感測器簡介

8.2光電成像原理與電視制式

8.2.1光電成像原理

8.2.2電視制式

*8.3真空攝像管

8.4電荷耦合器件

8.4.1線陣CCD圖像感測器

8.4.2面陣CCD圖像感測器

8.5CMOS圖像感測器

8.5.1CMOS成像器件的結構原理

8.5.2典型CMOS圖像感測器

8.6紅外熱成像

8.7圖像的增強與變像

8.7.1工作原理及其典型結構

8.7.2性能參數

*8.7.3像增強器的級聯

思考題與習題8

第9章光電信號的數據採集與計算機介面技術

9.1光電信號的二值化處理

9.1.1單元光電信號的二值化處理

9.1.2序列光電信號的二值化處理

9.2光電信號的二值化數據採集與介面

9.3光電信號的量化處理與A/D數據採集

9.3.1單元光電信號的量化處理

9.3.2單元光電信號的A/D數據採集

9.3.3序列光電信號的量化處理

9.3.4序列光電信號的A/D數據採集與計算機介面

9.4視頻信號的A/D數據採集

9.4.1基於 PC匯流排的圖像採集卡

9.4.2基於PCI匯流排的圖像採集卡

思考題與習題9

第10章光電信息變換技術的典型應用

10.1長度量光電測量

10.1.1鋼板寬度的非接觸自動測量

10.1.2板材定長裁剪系統

10.2光學傳遞函數檢測技術

10.3利用激光准直技術測量物體的直線度與同軸度

10.4光電信息變換技術在搜索、跟蹤與制導中的應用

10.4.2激光制導

10.4.3紅外跟蹤制導

10.5光學系統透過率測試技術

10.6光電信息變換技術在印刷出版工業中的應用

10.6.1激光照排系統

10.6.2激光雕刻凸版和凹版機

10.6.3激光印表機和複印機

10.6.4光碟存儲

10.7表面粗糙度的檢測方法

10.8醫用真空圖像感測器檢測技術

10.8.1X射線圖像增強器

10.8.2醫用真空圖像感測器的應用

10.9激光多普勒測速技術

思考題與習題10

第11章光電技術的新發展

11.1泵浦探測技術

11.2頻率上轉換光電探測技術

11.3光電技術的發展趨勢

11.3.1光電技術的若干進展

11.3.2光電技術的應用

11.3.3世界光電子技術發展趨勢

思考題與習題11

本章參考文獻

第12章光電技術課程設計與畢業設計

12.1光功率測量方法與光功率計的設計

12.2照度測量方法與照度計的設計

12.3發光強度測量儀的設計

12.4亮度測量方法與亮度計的設計

12.5紅外遙控開關的設計

習題解答

參考文獻