基本介紹
- 中文名：光電檢測技術及套用（第2版）
- 作 譯 者：周秀雲等
內容簡介,基本信息,目 錄,
內容簡介
本書實用性強，適用面廣，有理論，有實踐，主要內容包括理論基礎、各類電光與光電器件、光電變換檢測技術與方法、典型套用等4部分，共12章：光電檢測系統與技術概述、光電檢測光源、光電檢測中的光學變換、光電探測器及光電導探測器、光伏特探測器、光電發射器件、光電成像器件、光電檢測常用電路、非相干檢測方法與系統、相干檢測方法與系統、光電檢測技術的典型套用等。本書提供配套電子課件和習題參考答案。
基本信息
叢書名 ：測試、計量技術與儀器系列規劃教材
作 譯 者：周秀雲等
出版時間：2015-05
千 字 數：550
版 次：01-01
頁 數：308
開 本：16(185*260)
I S B N ：9787121255922
目 錄
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 光電檢測系統的基本構成和工作
原理 2
1.2.1 光電檢測系統的基本構成 2
1.2.2 光電檢測系統的基本工作原理 5
1.2.3 光電檢測系統的基本結構形式 6
1.3 光電檢測技術的發展 9
習題與思考題 11
第2章 光電檢測光源 12
2.1 光的產生及光源分類 12
2.1.1 光的本質及產生 12
2.1.2 光源分類 13
2.2 光源的基本特性參數 13
2.2.1 輻射效率和發光效率 14
2.2.2 光譜功率分布 14
2.2.3 空間光強分布 15
2.2.4 光源的色溫 15
2.2.5 光源的顏色 16
2.3 光電檢測常用光源 16
2.3.1 熱輻射光源 16
2.3.2 氣體放電光源 18
2.3.3 固體發光光源 19
2.3.4 雷射器 26
習題與思考題 30
第3章 光電檢測中的光學變換 31
3.1 光調製基本概念 31
3.1.1 調製的基本概念 31
3.1.2 光學調製的分類 31
3.2 光信號調製方式 33
3.2.1 振幅調製 33
3.2.2 頻率調製和相位調製 33
3.2.3 強度調製 35
3.2.4 脈衝調製 35
3.2.5 脈衝編碼調製 36
3.3 光信號調製技術 36
3.3.1 直接調製 37
3.3.2 電光調製 39
3.3.3 聲光調製 42
3.3.4 磁光調製 44
3.3.5 光學調製盤 45
3.3.6 光電編碼器 50
習題與思考題 54
第4章 光電探測器及光電導探測器 56
4.1 光探測器的物理基礎 56
4.1.1 光電效應和光熱效應 57
4.1.2 光電轉換定律 58
4.2 光電探測器的特性參數 58
4.2.1 量子效率 58
4.2.2 靈敏度 59
4.2.3 回響時間 60
4.2.4 噪聲等效功率NEP和探測
率D* 61
4.2.5 線性度 62
4.2.6 探測器噪聲 62
4.2.7 其他參數 65
4.3 光電導探測器 65
4.3.1 光電導效應 65
4.3.2 光敏電阻 66
習題與思考題 76
第5章 光伏特探測器 78
5.1 光伏特效應 78
5.1.1 無光照PN電流方程 78
5.1.2 光照PN時電流方程 79
5.2 光伏探測器的工作模式 80
5.3 光電池 81
5.3.1 矽光電池的基本結構和工作
原理 82
5.3.2 矽光電池的特性參數 83
5.3.3 光電池偏置電路 86
5.3.4 光電池的套用 90
5.4 矽光電二極體和矽光電三極體 90
5.4.1 矽光電二極體結構及工作
原理 90
5.4.2 矽光電三極體結構及工作
原理 91
5.4.3 矽光電二極體與矽光電三
極管特性比較 93
5.4.4 光電二極體和三極體的偏置
電路 96
5.4.5 光電二極體和三極體的套用 101
習題與思考題 108
第6章 光電發射器件 109
6.1 光電發射（外光電）效應 109
6.2 光電管 110
6.3 光電倍增管 111
6.3.1 光電倍增管的結構 111
6.3.2 光電倍增管的主要特性參數 112
6.3.3 光電倍增管的供電和信號
輸出電路 116
6.3.4 微通道板光電倍增管 119
6.3.5 光電倍增管的套用 119
6.4 各種光電探測器件的性能比較
和套用選擇 120
6.4.1 接收光信號的方式 120
6.4.2 各種光電探測器件的性能
比較 121
6.4.3 光電檢測器件的套用選擇 122
習題與思考題 123
第7章 光電成像器件 124
7.1 光電成像器件概述 124
7.1.1 光電成像器件的類型 124
7.1.2 光電成像器件的基本特性 125
7.2 真空攝像管 128
7.2.1 成像原理 128
7.2.2 攝像管的性能參數 129
7.2.3 光電導式攝像管 131
7.2.4 光電發射式攝像管 134
7.3 電荷耦合器件（CCD） 135
7.3.1 電荷耦合器件工作原理 135
7.3.2 電荷耦合器件的物理性能
參數 140
7.3.3 電荷耦合攝像器件 141
7.3.4 增強型電荷耦合器件 145
7.4 自掃描光電二極體陣列 148
7.4.1 SSPD線陣列 148
7.4.2 SSPD面陣列 153
7.5 CMOS攝像器件 155
7.5.1 結構與工作原理 155
7.5.2 固定圖像噪聲（FPN）消除
電路 158
7.5.3 CMOS圖像感測器的主要
特性 159
7.5.4 CMOS圖像感測器的套用 160
7.6 紅外焦平面陣列探測器 162
7.6.1 紅外焦平面陣列的工作原理
和結構 162
7.6.2 z平面紅外焦平面探測器 165
7.6.3 非製冷紅外焦平面陣列
探測器 165
習題與思考題 166
第8章 光電檢測常用電路 168
8.1 前置放大器 168
8.1.1 前置放大器設計的大致步驟 168
8.1.2 放大器設計中頻率及頻寬的
確定 169
8.1.3 放大器設計中的其他考慮 170
8.1.4 光電器件與集成運算放大器
的連線 170
8.2 解調電路 171
8.2.1 調幅波的解調 172
8.2.2 調頻波的解調 174
8.2.3 調相波的解調 180
8.2.4 脈衝調製信號的解調 181
8.3 細分及辨向電路 182
8.3.1 細分概述 182
8.3.2 電子學細分 183
8.3.3 辨向電路 187
8.4 視頻信號的二值化處理 188
8.4.1 微分法實現二值化處理方法 188
8.4.2 用比較法硬體電路實現二
值化方法 189
習題與思考題 190
第9章 非相干檢測方法與系統 191
9.1 光電信號變換及光電檢測系統
分類概述 191
9.2 直接檢測系統 192
9.2.1 直接檢測系統的基本原理 192
9.2.2 直接檢測系統的基本特性 193
9.3 隨時間變化的光電信號檢測
方法及系統 195
9.3.1 幅值法 195
9.3.2 頻率法 200
9.3.3 相位和時間測量法 202
9.4 空間分布的光電信號檢測方法
與系統 204
9.4.1 光學目標和空間定位 204
9.4.2 幾何中心檢測法 204
9.4.3 亮度中心檢測法 208
習題與思考題 216
第10章 相干檢測方法與系統 217
10.1 相干檢測的基本原理 217
10.1.1 光學干涉和干涉測量 217
10.1.2 干涉測量技術中的調製和
解調 218
10.2 基本干涉系統及套用 219
10.2.1 典型的雙光束干涉系統 219
10.2.2 多光束干涉系統 221
10.2.3 光纖干涉儀 222
10.3 同頻率相干信號的相位調製
與檢測方法 223
10.3.1 相位調製與檢測的原理 223
10.3.2 同頻相干信號的檢測方法 223
10.4 光外差檢測方法與系統 226
10.4.1 光外差檢測原理 226
10.4.2 光外差檢測的特性 228
10.4.3 光外差檢測條件 231
10.4.4 光外差檢測的調頻方法 234
10.4.5 光外差檢測方法與套用 237
習題與思考題 244
第11章 光電檢測技術在機械領域的
典型套用 245
11.1 雙頻雷射干涉儀 245
11.1.1 雙縱模雙頻雷射干涉儀的
組成 245
11.1.2 工作原理分析 246
11.2 表面粗糙度測量儀 248
11.2.1 光點變位法（三角法） 248
11.2.2 臨界角法 249
11.2.3 光纖感測器檢測法 251
11.2.4 雷射散射法 253
11.3 同軸式高解析度雷射輪廓儀 255
11.3.1 同軸式干涉輪廓儀工作
原理 255
11.3.2 同軸式高解析度雷射乾
涉輪廓儀測量形狀誤差
分析 256
11.3.3 測量精度分析 257
11.4 工業CT（探傷）渦流成像
系統 260
11.5 CCD成像測量技術 261
11.5.1 CCD感測器檢測玻璃管
外徑和壁厚 262
11.5.2 CCD鋼板計數器 263
11.5.3 用CCD檢測外圓直徑 264
習題與思考題 265
第12章 光電檢測技術在其他領域的
典型套用 266
12.1 光電檢測技術在環保科學研
究及工程領域的套用 266
12.1.1 光譜測試技術基礎 266
12.1.2 大氣質量中煙塵量檢測 270
12.1.3 大氣中有害氣體含量監測 275
12.1.4 水質污染監測 278
12.2 光電檢測技術在軍事領域的
套用 283
12.2.1 光電制導 284
12.2.2 雷射雷達 285
12.3 光電檢測技術在生物科學研
究及醫療工程領域的套用 288
12.3.1 生物晶片檢測技術概述 288
12.3.2 生物晶片檢測裝置 289
12.3.3 光電式血糖儀 292
參考文獻 294
