紅外輻射紅外器件與典型套用

《紅外輻射紅外器件與典型套用》從紅外輻射基本概念、基本定律、紅外輻射源講起，分章介紹了紅外發光二極體、發光組件、紅外雷射源、半導體雷射器件、紅外雷射套用、紅外光電探測器、光電耦合器、光電開關、光電斷路器的構成、原理及主要性能參數，有關章節插進了相應紅外器件的套用電路，總計實用電路近200例。書的內容新穎、豐富，由淺入深、從簡單到複雜，條理清楚，圖文結合，資料翔實，系統性強。書中的實例還介紹了各種紅外感測器件和不同單元電路間的配置(接口)方法、設計技巧及元器件的合理選用，實用性強。

基本介紹

• 書名：紅外輻射紅外器件與典型套用
• 作者：陳永甫
• ISBN：750539878
• 頁數：420
• 定價：35
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2004-6-1
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

簡介

紅外技術是一門新興而發展迅猛的學科，各種紅外器件應運而生，品種繁多，其套用涉及到民用、軍用各個行業。本書從紅外輻射基本概念、紅外輻射源講起，分章介紹紅外發光二極體、發光組件、紅外雷射源、半導體雷射二極體、紅外雷射套用、光電探測器、光電耦合器、光電斷路器、光電開關等紅外器件的構成、原理、主要性能參數，各種套用電路150餘例。本書內容新穎豐富、圖文結合、資料翔實、系統性好、套用性強。全書涉及到各種紅外器件1000餘種，還介紹了主要紅外器件和單元電路間的接口方法、設計技巧、典型套用電路的設計步驟及元器件的合理選用等。

本書適合於廣大電子愛好者、從事光電技術、測控技術、電子電路設計、開發人員閱讀參考，也是大專院校、軍事院校測控專業、紅外與雷射、自動控制、電子工程、信息工程、通信工程、套用物理、微電子等專業師生進行教學、課程設計難覓的參考書。

目錄

第1章 紅外輻射基礎

1.1 紅外輻射及紅外光譜

1.2 紅外熱效應與紅外吸收

1.3 紅外輻射技術術語. 定義. 符號和單位

1.4 點源和面源

1.5 輻射能的傳播

1.5.1 輻射能逆二次方傳播定律

1.5.2 朗伯 Lambert 餘弦定律

1.6 黑體和黑體輻射

1.7 紅外輻射基本定律

1.7.1 基爾霍夫 Kirchhoff 定律

1.7.2 斯忒藩?玻爾茲曼 Stefan-Boltzman 定律

1.7.3 維恩位移定律

1.7.4 普朗克定律 公式

1.8 黑體輻出度的計算和通用函式表

1.8.1 ?f λT ?函式表

1.8.2 ?F λT ?函式表

1.8.3 ?f λT , F λT ?函式表的使用和計算舉例

第2章 實際輻射源和光電探測器

2.1 非黑體輻射

2.1.1 比輻射率 ?ε?

2.1.2 實際物體的輻射

2.2 影響物體發射率的因素和變化規律

2.3 輻射體分類及輻射參數

2.3.1 三類輻射體

2.3.2 物體的吸收率. 反射率和透射率

2.4 紅外輻射源

2.4.1 標準輻射源

2.4.2 幾種工程用輻射源

2.4.3 太陽

2.4.4 月球. 行星. 恆星

2.4.5 地球

2.4.6 人體

2.5 紅外探測器及其分類

2.5.1 熱探測器

2.5.2 光子 或量子 探測器

第3章 紅外發光二極體及發光組件

3.1 PN結的形成和自發輻射

3.1.1 PN結及其能帶圖

3.1.2 PN結的伏?安特性

3.1.3 PN結的自發輻射

3.2 LED的能帶結構和發光波長及輻射強度

3.2.1 LED的發光波長和材料的躍遷類型

3.2.2 LED的PN結材料和發光色及發光效率

3.3 紅外發光二極體的外形與內部結構

3.3.1 紅外LED的外形結構

3.3.2 紅外LED的內部結構

3.4 表面紅外發光二極體 SLED

3.5 側面發光二極體 ELED

3.6 紅外高速發光二極體

3.7 超輻射紅外發光二極體 SLD

3.8 紅外發光二極體的基本特性和測試方法

3.8.1 LED的伏?安 V?A 特性

3.8.2 LED的電光轉換 ?P?I? 特性

3.8.3 LED的輻射光譜分布

3.8.4 LED輻射方向性圖和半功率角寬度?θ???0.5?

3.8.5 LED的幾個重要參數

3.9 紅外發光二極體的選型. 使用和安裝

3.9.1 HG系列紅外發光二極體

3.9.2 TLN系列紅外發光二極體

3.9.3 GL型和其他系列紅外發光二極體

3.9.4 紅外發光二極體的驅動. 正確使用和安裝

3.10 紅外發光LED組件

3.11 設計紅外發射電路的注意事項

3.12 幾種典型的紅外光發射電路

第4章 固體和氣體紅外雷射源

4.1 紅寶石雷射器

4.2 釔鋁柘榴石 Nd:YAG 雷射器

4.3 玻璃系列雷射器

4.4 鈦寶石雷射器

4.5 He?Ne氣體雷射器

4.5.1 內鏡型He?Ne雷射器

4.5.2 外鏡型He?Ne雷射器

4.5.3 He?Ne混合氣體受激輻射機理及能級圖

4.6 CO?2雷射器

4.6.1 CO?2雷射器的激發方式和相應結構

4.6.2 CO?2雷射器的發光波長和躍遷能級圖

第5章 半導體雷射二極體 LD

5.1 半導體雷射器的一般工作原理

5.1.1 物質的光吸收與發射

5.1.2 半導體中載流子的統計分布與粒子數反轉

5.1.3 重摻雜下PN結的能帶分布和受激輻射機理

5.1.4 雷射振盪條件與光學諧振腔

5.2 法布里?珀羅 F?P 腔型半導體二極體雷射器

5.2.1 按垂直於PN結方向的結構分類

5.2.2 按平行於PN結方向的結構分類

5.3 GaAs/Al??0.3?Ga??0.7?As雙異質結構條形雷射二極體

5.4 分布反饋 DFB 雷射二極體和分布Bragg反射器雷射二極體

5.4.1 DFB雷射二極體

5.4.2 分布布拉格反射器 DBR 雷射二極體

5.4.3 分別限制式異質結分布反饋 SCH?DFB 雷射二極體

5.5 量子阱雷射二極體

5.5.1 量子阱雷射器的結構和發光機理

5.5.2 量子阱雷射器的特點

5.6 垂直腔面發射雷射器 VCSEL

5.6.1 面發射雷射器 SELD 的類型和特點

5.6.2 垂直腔面發射雷射器（VCSEL）的結構和基本特性

5.6.3 垂直腔面發射雷射器 VCSEL 的優點和套用

5.7 半導體雷射二極體的特性及合理套用

5.8 半導體雷射器組件

5.8.1 組件的構成與功用

5.8.2 幾種實用半導體雷射器組件

第6章 紅外雷射在信息處理. 工業和軍事等領域的套用

6.1 雷射在信息處理. 數字音頻中的套用

6.1.1 雷射信息處理與壓縮雷射盤

6.1.2 雷射唱機的構成和數據讀取

6.2 紅外雷射雷達

6.2.1 雷射測距儀

6.2.2 地炮紅外雷射組合雷達

6.2.3 紅外雷射自動跟蹤雷達

6.2.4 跟蹤飛彈. 飛船發射的紅外雷射雷達

6.3 大氣環境監測紅外雷射雷達

6.4 紅外雷射制導

6.4.1 制導及其分類

6.4.2 紅外製導及系統分類

6.4.3 紅外雷射制導

6.5 以紅外光波為傳媒的光纖通信系統

6.5.1 光纖通信系統

6.5.2 光放大器

6.6 紅外雷射大氣通信

6.7 衛星雷射通信

6.7.1 衛星微波通信

6.7.2 衛星運動軌道與同步衛星

6.7.3 衛星雷射通信

6.8 紅外雷射加工及雷射加工裝置

6.8.1 雷射加工及雷射加工機概述

6.8.2 加工用雷射的特性

6.8.3 雷射切割

6.8.4 雷射切削

6.8.5 雷射焊接

6.8.6 雷射表面處理

6.8.7 雷射表面去污

第7章 紅外光電探測器及套用

7.1 光電探測器分類及相應原理

7.1.1 光電探測器分類

7.1.2 半導體的光電導效應和光電導探測器 PC器件

7.1.3 半導體的光生伏特效應和光生伏特探測器 PV器件

7.1.4 光磁電效應和光磁電探測器 PEM器件

7.1.5 光電子發射效應和光電發射探測器 PE器件

7.2 光電導探測器 光敏電阻器 及套用

7.2.1 光電導探測器的工作原理

7.2.2 光電導探測器的基本特性和主要參數

7.2.3 從可見光到遠紅外光波段的常用光電導探測器

7.2.4 常用的MG系列CdS光電導探測器

7.2.5 光電導探測器的偏置電路

7.2.6 光電導探測器使用注意事項

7.2.7 採用光敏電阻的金雞報曉電路

7.2.8 採用光敏電阻的閱讀環境照度監視語言告戒電路

7.2.9 用光敏電阻製成的光控式路燈自動亮滅電路

7.2.10 用光敏電阻作為靶心的打靶中的“好運來”遊戲機電路

7.3 光電二極體 PD 及套用

7.3.1 光電二極體 PD 的結構和工作原理

7.3.2 光電二極體（PD）的基本特性和主要參數

7.3.3 工程實用PN結型光電二極體

7.3.4 光電二極體實用電路六例

7.4 PIN型光電二極體 PIN?PD

7.4.1 PIN型光電二極體的結構和工作原理

7.4.2 PIN型光電二極體的性能參數和典型管型

7.5 雪崩光電二極體 APD

7.5.1 雪崩倍增效應

7.5.2 APD的結構及其工作原理

7.5.3 國產雪崩光電二極體APD的性能參數和典型器件

7.6 特殊光電二極體及組合器件

7.7 內含光電二極體的低噪聲集成放大器和套用電路

7.7.1 DFA系列 DFA-XXXX 光電轉換集成放大電路

7.7.2 HAD系列 1100A 光電轉換集成放大電路

7.7.3 HFD系列 1060, 1100 光電轉換集成放大電路

7.7.4 HUV系列 1100BG, 1100BQ, 2000B, 4000B 光電轉換集成放大器電路

7.7.5 HUV雙系列 2525BG 積體電路

7.7.6 HTE系列 2100BQ, 2104BQ 積體電路

7.7.7 雙光電二極體雙通道DTC系列積體電路

7.7.8 含光電二極體和單電源運放的積體電路OPT101

7.7.9 含光電二極體和放大器的OPT202型積體電路和套用

7.7.10 含光電二極體和放大器的OPT209型積體電路和套用

7.7.11 含光電二極體和放大器的OPT301型積體電路和套用

7.8 光電電晶體及其套用

7.8.1 同質結光電電晶體的結構和工作原理

7.8.2 光電電晶體的主要特性

7.8.3 波長可選的異質結光電電晶體

7.8.4 光電場效應電晶體

7.8.5 達林頓型光電三極體

7.8.6 光控可控矽及其套用

第8章 光電耦合器件及套用電路

8.1 光電耦合器件概述

8.2 光電耦合器的結構和分類

8.3 白熾燈?光敏電阻型光電耦合器

8.4 氖燈?光敏電阻型光電耦合器

8.5 二極體?光敏電阻型光電耦合器

8.5.1 二極體?光敏電阻型光電耦合器的結構和特性

8.5.2 VTL型系列光電耦合器的性能和典型器件介紹

8.5.3 二極體?光敏電阻型光電耦合器的基本電路設計和計算

8.5.4 二極體?光敏電阻型光電耦合器套用實例

8.6 二極體?二極體型光電耦合器

8.7 二極體?三極體型光電耦合器

8.7.1 二極體?三極體型光電耦合器的結構. 原理和電路符號

8.7.2 二極體?三極體型光電耦合器的信息傳輸原理及優缺點

8.7.3 二極體?三極體型光電耦合器的性能參數及其測量

8.7.4 常見二極體?三極體型光電耦合器的產品型號. 參數及典型管型舉例說明

8.7.5 二極體?高壓三極體輸出式光電耦合器

8.8 二極體?達林頓輸出型光電耦合器

8.8.1 二極體?達林頓輸出型光電耦合器的組成和性能參數

8.8.2 常見二極體?達林頓輸出型光電耦合器的產品型號. 參數及典型管型舉例說明

8.9 二極體?光敏可控矽型光電耦合器/光電隔離器

8.9.1 二極體?光敏可控矽型光電耦合器的組成. 特點和電路符號

8.9.2 二極體?雙向可控矽型光電耦合器的產品型號. 參數及典型耦合器舉例說明

8.9.3 二極體?光敏可控矽光電耦合器的典型套用電路

8.10 交流輸入?電晶體輸出型光電耦合器

8.11 光電耦合器在信號耦合和隔離電路中的設計及實際套用

8.11.1 小信號交流耦合電路的設計計算

8.11.2 脈衝耦合電路的設計計算

8.12 光電耦合器在長線傳輸中的設計和套用

8.12.1 採用光電耦合器傳輸數位訊號的設計計算

8.12.2 採用光電耦合器的非對稱負載長線傳輸電路

8.12.3 終端負載對稱的長線傳輸電路

8.12.4 對稱負載接地的長線傳輸電路

8.13 光電耦合器在隔離放大器中的套用

8.13.1 使用二極體?二極體光電耦合器的寬頻帶隔離放大器

8.13.2 採用二極體?三極體光電耦合器的電平反饋式掃描幅度控制電路

8.13.3 採用二極體?三極體型光電耦合器的線性放大器

8.13.4 光電耦合器隔離正反相輸入線性放大器

8.13.5 光電耦合比較放大器電路

8.14 用光電耦合器實現不同邏輯電路的連線和電平匹配

8.14.1 HTL?TTL?HTL邏輯電路的互連

8.14.2 採用光電耦合器的接口電路

8.14.3 採用光電耦合器的數字電平匹配電路

8.15 用光電耦合器組成各種無觸點開關電路

8.15.1 用光電耦合器組成常閉和常開開關

8.15.2 用光電耦合器組成自鎖功能的無觸點開關

8.15.3 用光電耦合器組成單刀雙擲開關

8.15.4 用光電耦合器組成雙刀雙擲開關電路

8.16 用光電耦合器組成各種脈衝整形電路

8.16.1 光電耦合器與電晶體放大器組成同相整形電路

8.16.2 光電耦合器與門電路組成同相輸出驅動電路

8.16.3 光電耦合器與門電路組成反相整形電路

8.16.4 光電耦合器與分立元件施密特觸發器組成同相整形驅動電路

8.17 用光電耦合器組成各種邏輯電路

8.17.1 用光電耦合器組成與門及非門邏輯電路

8.17.2 用光電耦合器組成或門. 或非門邏輯電路

8.17.3 用光電耦合器組成禁阻門電路

8.18 用光電耦合器組成各種觸發器和振盪器

8.18.1 用光電耦合器組成雙穩態觸發電路

8.18.2 用光電耦合器組成單穩態電路

8.18.3 用光電耦合器組成雙穩態隔離輸出電路

8.18.4 用光電耦合器組成多諧振盪器隔離電路

8.18.5 用光電耦合器組成施密特觸發器電路

8.18.6 用光電耦合器組成音頻振盪器

8.18.7 用光電耦合器組成多諧振盪器

8.19 用光電耦合器組成各種驅動電路

8.19.1 有源與非門驅動電路

8.19.2 門電路和電晶體混合驅動電路

8.19.3 用光電耦合器隔離並驅動可控矽控制電路

8.19.4 用光電耦合器組成多組驅動電路

8.19.5 用光電耦合器組成傳真機記錄管的隔離. 驅動電路

8.20 光電耦合器在穩壓源和過流保護電路中的套用

8.20.1 用光電耦合器隔離的可控矽觸發控制交流供電電路

8.20.2 採用光電耦合器的交流供電切換電路

8.20.3 用光電耦合器進行隔離調整的500V高壓穩壓電路

8.20.4 採用光電耦合器進行隔離調整的1000V高壓穩壓電路

8.20.5 用光電耦合器構成的控制高壓開關電路

8.20.6 用光電耦合器進行精密調整的1000V高壓穩壓電路

8.21 用光電耦合器組成隔離式斬波器和調製器

8.21.1 用光電耦合器構成的隔離式斬波電路

8.21.2 由兩個光電耦合器構成的直接斬波取樣電路

8.21.3 用光電耦合器組成交流信號斬波取樣電路

8.21.4 用光電耦合器組成相位差180°的方波調製器

8.22 光電耦合器在計時. 定時方面的套用

8.22.1 鐘控定時運行節電插座電路

8.22.2 競賽用數字計時器電路

8.22.3 競賽用60秒聲光數字計時器電路

8.22.4 家用電器0.5～24h定時關斷“叮咚”發聲控制電路

8.22.5 採用可控矽型光電耦合器的定時安全供電插座伴鳥鳴聲報叫電路

8.22.6 0.5～24h聲光顯示任意定時軍號發聲電路

8.23 光電耦合器在話鈴檢測. 話機留言. 自動錄音方面的套用

8.23.1 採用光電耦合器的無繩電話機鈴流檢測電路

8.23.2 採用光電耦合器檢測電話回鈴音電路

8.23.3 採用光電耦合器的電話自動錄音控制電路

8.23.4 電話實時全自動錄音控制電路

8.23.5 採用光電耦合器隔離的用語音代替電話鈴聲的留言控制器電路

8.24 光電耦合器在安全用電. 供電方面的套用

8.24.1 具有“高壓危險”語言告警功能的漏電保護插座電路

8.24.2 市電AC220V來電. 停電音響報叫器電路

8.24.3 AC220V來電樂曲發聲報叫電路

8.24.4 交流電停電語音報叫安全供電插座電路

8.24.5 交流電復電叮咚樂曲報訊器電路

8.24.6 採用光電耦合器4N26的市電停電聲光報知器電路

8.24.7 交流電停電語聲“請注意”告戒供電插座電路

8.25 光電耦合器用於PC機. 單片機安全在線上和接口

8.25.1 計算機CPU運行故障音響監視器電路

8.25.2 計算機輸入. 輸出設備與分機或終端的匹配連線電路

8.25.3 採用光電耦合器的計算機矩陣隔離和電平匹配網路

8.25.4 採用光電耦合器實現微處理器進行安全控制的固態繼電電路

8.25.5 採用光電耦合器構成CMOS接口電路

8.25.6 採用光電耦合器實施單片機對交流電壓源的控制電路

8.25.7 採用光電耦合器實現IBM PC機與8031單片機間雙向通信的電路

8.25.8 採用光電耦合器對單板機實施自動復位電路

8.26 光電耦合器在日用電子和工業控制方面的套用

8.26.1 用光電耦合器組成的充電指示電路

8.26.2 採用二極體?光敏電阻型光電耦合器的自動充電器電路

8.26.3 光電隔離的間歇式電加熱控制電路

8.26.4 車床實習保全裝置電路

8.26.5 用光電耦合器的電晶體擴音器過電流自動保護電路

8.26.6 採用光電耦合器的AC220V電壓源轉化為脈衝方波信號電路

8.26.7 採用光電耦合器將掃描信號轉變成脈衝信號電路

8.26.8 採用光電耦合器將輸入音頻信號轉換成脈衝的電路

8.26.9 電話摘機夜間自動照明控制電路

8.26.10 用光電耦合器構成隔離式固態繼電器電路

8.26.11 採用光電耦合器進行多點溫度巡檢的接口電路

第9章 光電斷路器. 光電開關及其套用

9.1 光電斷路器及其套用

9.1.1 光電斷路器的結構. 原理和主要參數

9.1.2 光電斷路器的特點和典型套用

9.1.3 KP型光電斷路器及外電路連線

9.1.4 錢櫃. 抽屜防盜語言報叫電路

9.1.5 採用反射型光電斷路器的電磁活塞控制電路

9.1.6 公車安全行車關門聲光報叫電路

9.1.7 採用反射式光電斷路器的計數器電路

9.1.8 旅館客房節電插匙取電. 用電控制電路

9.2 光電開關及其套用

9.2.1 光電開關的分類和工作方式

9.2.2 光電開關的結構類型和主要功能

9.2.3 光電開關的用途和典型套用

9.2.4 採用對射式光電開關和袖珍計算器的自動計數器

9.2.5 採用槽型光電開關的門. 窗防盜報警電路

9.2.6 櫃屜抽動無線電報叫裝置電路

9.2.7 採用反射型光電開關的可逆計數電路

9.3 光纖式光電開關及其套用

9.3.1 光纖式光電開關的結構特點和工作原理

9.3.2 光纖式光電開關的性能及典型套用舉例

9.4 單片集成光電開關ULN-3300及其套用

9.4.1 ULN-3300的組成. 原理和性能

9.4.2 ULN-3300在光電控制上的典型套用

9.4.3 紅外光控電動走馬燈伴馬蹄聲電路

9.4.4 採用TC-3300的光控放水伴蛙鳴發聲電路

9.4.5 採用TC-3300光電開關的四位計數電路

9.4.6 採用ULN-3300光電開關的可逆計數器電路

9.5 反射式紅外光電開關TX05D及套用電路

9.5.1 TX05D的結構. 工作原理

9.5.2 採用TX05D和計算器的自動計數電路

9.5.3 珍貴物品防接近聲光報警電路

9.5.4 紅外光控“請開門”語言報叫門鈴電路

9.5.5 紅外反射式節水型自動噴泉伴蛙鳴發聲控制電路

9.5.6 紅外光控延時開關插座伴“您好”樂曲發聲控制電路

9.5.7 反射式紅外光控看門狗及門燈點亮電路

9.5.8 紅外防入侵無線報叫電路