光電信息技術與套用

《光電信息技術與套用》是2008年國防工業出版社出版的圖書，作者是張記龍。全書以信息為主線，闡明光、電、光電混合信息系統的理論、技術、方法和套用。

基本介紹

• 書名：光電信息技術與套用
• 作者：張記龍
• ISBN：9787118057430 
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2008-08-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

本書以光電信息的產生、傳播、調製、控制、處理、存儲與顯示為主線，從光、電、信息和光電混合信息技術的角度，闡述光電信息技術所涉及的光的特性與度量、光的產生和傳播、光的調製與控制、光電探測、光學傳遞函式、光學信息處理系統的理論和方法、光電信息存儲、光電信息的轉換及顯示等內容。最後介紹光電信息技術的典型套用。本書內容豐富，講解深入淺出，具有很強的可讀性和實用性。

本書以編者多年從事光電信息技術相關專業的本科、研究生的教學講義為基礎，結合編者在光電信息技術與系統的研究成果，參考近年來光電信息技術的最新進展，基於光波載體，以光電信息的產生、傳播、調製、控制、處理、存儲與顯示為主線，從光、電、信息和光電混合信息技術的角度，闡述光電信息技術所涉及的光的特性與度量、光的產生和傳播、光的調製與控制、光電探測、光學傳遞函式、光學信息處理系統的理論和方法、光電信息存儲、光電信息的轉換及顯示等內容。最後介紹光電信息技術的典型套用。

本書力求為光電信息系統專業本科、研究生和工程技術人員提供光電信息系統分析、設計的基本理論、先進技術和最新方法。

目錄

第1章光信息源及其特性、光輻射的度量

1.1光的特性

1.1.1光的波動性

1.1.2光的粒子性

1.1.3平面光波的能量與能流密度矢量

1.1.4光的波粒二象性

1.2光輻射的度量

1.2.1光譜光視效率

1.2.2常用的光度量和輻射度量

1.3輻射傳播的基本定律

1.3.1照度的餘弦定律和朗伯表面輻射強度的餘弦定律

1.3.2亮度守恆定律

1.3.3照度的距離平方反比定律

1.4光信息源及其特性

1.4.1光源的基本特性參數

1.4.2熱輻射與黑體輻射定律

1.4.3自然輻射源太陽、天空

1.4.4雷射光源及其特點

1.4.5半導體發光二極體工作原理及特性

習題

參考文獻

第2章光波在自由空間和波導中的傳播

2.1球面波和平面波的復振幅表示

2.1.1球面波的復振幅表示

2.1.2平面波的復振幅表示

2.2平面波的角譜及角譜的傳播

2.2.1平面波的空間頻率

2.2.2平面波的角譜及其物理解釋

2.2.3平面波角譜的傳播

2.2.4衍射孔徑對角譜的效應

2.3用角譜理論推導光在自由空間的傳播

2.3.1標量衍射的推導及直觀解釋

2.3.2菲涅耳衍射公式

2.3.3夫琅禾費衍射與傅立葉變換

2.4光波在光波導中的傳播

2.4.1基於幾何光學的光纖維導光原理

2.4.2基於光的波動光學的波導導光理論

2.4.3光纖中的衰減

2.4.4單模光纖的橫模

2.4.5單模光纖的色散

習題

參考文獻

第3章光信息調製技術

3.1光調製的概念和基本原理

3.1.1光調製的概念及其分類

3.1.2光信號的調製原理

3.1.3實現光調製的幾種效應

3.2光信號的調製常用技術

3.2.1直接調製和間接調製

3.2.2光強度調製技術

3.2.3光相位調製技術

3.2.4頻率和波長的調製技術

3.2.5光偏振調製

3.3空間光調製技術

3.3.1空間光調製器及其分類

3.3.2液晶及其特性

3.3.3常見的空間光調製器

3.4基於光柵衍射的光的調製

3.4.1光柵的光通量調製

3.4.2光柵的頻率調製

習題

參考文獻

第4章光電信息轉換原理及器件

4.1光電信息轉換的物理基礎能帶理論

4.1.1能帶的形成

4.1.2能帶結構

4.1.3本徵半導體、摻雜半導體的能帶

4.2半導體中的載流子濃度

4.2.1能級密度

4.2.2費米能級和電子占據率

4.2.3平衡載流子濃度

4.2.4本徵半導體中的栽流子濃度

4.2.5摻雜半導體的載流子濃度

4.2.6半導體中的非平衡載流子

4.3半導體光電效應

4.3.1光電導效應

4.3.2P－N結光生伏特效應

4.3.3光電子發射效應

4.4常用光電信息轉換器件

4.4.1光電信息轉換器件的主要參數

4.4.2光電發射器件

4.4.3光電導器件

4.4.4半導體結型器件

4.4.5電荷耦合器件

4.4.6CMOS圖像感測器

4.4.7光電信息轉換器件的部分性能比較

習題

參考文獻

第5章光學成像系統的傳遞函式

5.1二維線性時、空不變系統

5.1.1二維線性系統的定義

5.1.2脈衝回響和疊加積分

5.2二維傅立葉變換

5.2.1二維傅立葉變換的定義及存在條件

5.2.2可分離變數函式的傅立葉變換

5.2.3具有圓對稱函式的二維傅立葉變換傅立葉－貝塞爾變換

5.2.4二維傅立葉變換定理

5.2.5常用函式和二維傅立葉變換

5.3二維線性空不變系統：傳遞函式

5.4二維抽樣理論

5.4.1函式的抽樣

5.4.2從抽樣信號中恢復原函式

5.4.3空間一頻寬積

5.5透鏡的傅立葉變換

5.5.1透鏡的相位變換作用

5.5.2透鏡的傅立葉變換性質

5.6光的時、空相干性理論

5.6.1互相干函式與復相干度，交叉譜密度函式

5.6.2光場自相干函式P(t)和復自相干度

5.6.3準單色條件下光場的互強度J和復相干因子μ

5.6.4相干時間、相干長度、相干面積

5.7成像系統的一般分析

5.7.1透鏡的點擴散函式PSF

5.7.2衍射受限成像系統的點擴散函式一用光瞳函式代替透鏡的孔徑函式

5.8衍射受限系統的相干傳遞函式(CTF)

5.8.1相干照明衍射受限系統的物像關係

5.8.2衍射受限系統相干傳遞函式

5.9衍射受限成像非相干系統的傳遞函式

5.9.1非相干成像系統的光學傳遞函式(OTF)

5.9.2光學傳遞函式(OTF)與相干傳遞函式CTF的關係

5.9.3衍射受限的成像系統OTF

5.10準單色光照明下衍射受限光學系統的部分相干傳遞函式

5.10.1準單色光的傳播和衍射

5.10.2薄透明物體對互強度的調製

5.10.3部分相干光的衍射

5.10.4范西特－策尼克定理

5.10.5部分相干場中透鏡的傅立葉變換性質

5.10.6準單色光照明的光學成像系統的傳遞函式

5.11像差對傳遞函式的修正

習題

參考文獻

第6章光信息處理技術

6.1空間濾波

6.1.1阿貝成像理論

6.1.2阿貝－波特實驗

6.1.3空間濾波系統

6.2相干光學信息處理

6.2.1相干光學濾波系統

6.2.2空間濾波的傅立葉分析

6.2.3空間光學濾波器的類型

6.2.4光學系統補償濾波器

6.2.5幾種相干處理技術

6.3非相干光學處理及其套用

6.3.1相干與非相干光學處理主要差異

6.3.2圖像的相乘和積分

6.3.3非相干光學相關與卷積處理

6.3.4基於衍射的非相干光學處理

6.3.5基於非相干的多通道並行處理

習題

參考文獻

第7章光電信息的存儲與顯示

7.1光存儲技術

7.1.1光碟存儲

7.1.2光全息存儲

7.2半導體存儲技術

7.2.1半導體存儲器特點

7.2.2半導體存儲器的分類

7.2.3半導體存儲器的基本結構和組成

7.2.4快閃記憶體

7.3顯示器的結構、分類及其性能比較

7.3.1顯示器的功能、性能、基本結構和分類

7.3.2顯示器件基本特性的比較

7.4典型顯示器的工作原理和基本技術

7.4.1液晶顯示器(LCD)

7.4.2單晶矽反射式液晶(LCOS)技術

7.4.3電漿顯示器(PDP)

7.4.4有機發光顯示技術(OLED)

習題

參考文獻

第8章典型光電信息系統

8.1人眼屈光度光電測試系統

8.1.1屈光度光學測量原理

8.1.2眼底圖像信息的採集與處理

8.1.3眼底圖像信息的採集與處理結果

8.2高能X射線計算機層析光電成像系統

8.2.1X射線的計算層析(CT)原理

8.2.2高能X射線CT光電成像系統的構成

8.2.3疵病檢測實例

8.3基於光柵衍射的窄脈衝雷射光電告警系統

8.3.1雷射光電告警系統的總體結構

8.3.2基於光柵衍射的窄脈衝雷射波長和方向探測原理

8.3.3干涉條紋的實時採集與處理

8.3.4樣機及其技術指標

8.4彈丸飛行速度的光電測試技術

8.4.1光電測速靶的基本原理及組成

8.4.2光電靶的類型

8.5基於黑體輻射的瞬態高溫測量及校準技術

8.5.1藍寶石光纖瞬態表面高溫技術

8.5.2瞬態表面溫度動態校準儀

8.6基於氣體特徵光譜吸收的瓦斯濃度光電監測系統

8.6.1瓦斯濃度光譜檢測的基本原理

8.6.2差分吸收檢測系統

8.6.3波長調製檢測系統

8.7光電混合實時指紋識別系統

8.7.1光學指紋獲取技術

8.7.2基於聯合變換相關(JTC)和液晶光閥的指紋實時識別系統

習題

參考文獻

附錄A現代光電信息技術與套用信息源

附錄B光電信息技術漢英名詞術語對照

附錄C縮略詞