本書為普通高等教育"十一五”國家級規(guī)劃教材。 本書系統(tǒng)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(fā)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(fā)射器件,熱輻射探測器件,發(fā)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(shù)據(jù)采集與計算機接口技術,光電信息變換技術的典型應用,光電技術的新發(fā)展,以及光電信息綜合實驗、課程設計與畢業(yè)設計等。
王慶有,天津大學精密儀器與光電子學院,教授,主要從事光電領域的教學科研工作,組織編寫了包括《光電技術》《圖像傳感器技術》等多本教材。
目錄
第1章光電技術基礎
11光輻射的度量
111與光源有關的輻度參數(shù)
與光度參數(shù)
112與接收器有關的輻度參數(shù)
及光度參數(shù)
12光譜輻射分布與量子流速率
121光源的光譜輻射分布參量
122量子流速率
13物體熱輻射
131黑體輻射定律
*132輻射體的分類及其溫度表示
14輻度參數(shù)與光度參數(shù)的關系
141人眼的視覺靈敏度
142人眼的光譜光視效能
143輻射體光視效能
15半導體對光的吸收
151物質對光吸收的一般規(guī)律
152半導體對光的吸收
16光電效應
161內光電效應
162外光電效應
思考題與習題1
第2章光電導器件
21光敏電阻的原理與結構
22光敏電阻的基本特性
23光敏電阻的變換電路
231基本偏置電路
232恒流偏置電路
233恒壓偏置電路
234例題
24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
31光電二極管
311硅光電二極管的工作原理
312光電二極管的基本特性
32其他類型的光生伏特器件
321PIN型光電二極管
322雪崩光電二極管
323硅光電池
324光電三極管
325色敏光生伏特器件
326光生伏特器件組合件
*327光電位置敏感器件(PSD)
33光生伏特器件的偏置電路
331反向偏置電路
332零伏偏置電路
34半導體光電器件的特性參數(shù)
與應用選擇
341半導體光電器件的特性參數(shù)
342半導體光電器件的應用選擇
思考題與習題3
第4章光電發(fā)射器件
41光電發(fā)射陰極
411光電發(fā)射陰極的主要特性參數(shù)
*412光電陰極材料
42真空光電管與光電倍增管(PMT)的
工作原理
421真空光電管的原理
422PMT的基本原理
*423PMT的結構
43PMT的基本特性
44PMT的供電電路
45PMT的典型應用
451光譜探測領域的應用
*452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
51熱輻射的一般規(guī)律
511溫度變化方程
512熱輻射探測器件的最小可探測
功率
52熱敏電阻與熱電堆
521熱敏電阻
522熱電偶
*523熱電堆
53熱釋電器件
531熱釋電器件的基本工作原理
532熱釋電器件的靈敏度
533熱釋電器件的噪聲
534熱釋電器件的類型
535典型熱釋電器件
54熱探測器概述
思考題與習題5
第6章發(fā)光器件與光電耦合器件
61LED的基本工作原理與特性
611LED的發(fā)光機理和基本結構
612LED的特性參數(shù)
613驅動電路
62LED的應用
621LED綠色照明光源
622LED在顯示方面的應用
63光電耦合器件
631光電耦合器件的結構
與電路符號
632光電耦合器件的特性參數(shù)
64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
71光電信息變換的分類
711光電信息變換的基本形式
712光電信息變換的類型
72光電變換電路的分類
721模擬光電變換電路
722模-數(shù)光電變換電路
73幾何光學方法的光電信息變換
731長、寬尺寸信息的光電變換
732位移信息的光電變換
733速度信息的光電變換
74物理光學方法的光電信息變換
741干涉方法的光電信息變換
742衍射方法的光電信息變換
75時變光電信息的調制
751調制的基本原理與類型
752信號的調制
753調制信號的解調
思考題與習題7
第8章圖像信息的光電變換
81圖像傳感器簡介
82光電成像原理與電視制式
821光電成像原理
822電視制式
83電荷耦合器件
831線陣CCD圖像傳感器
832面陣CCD圖像傳感器
84CMOS圖像傳感器
841CMOS圖像傳感器的組成與像元
結構
842典型CMOS圖像傳感器
85紅外熱成像
86圖像的增強與變相
861工作原理及其典型結構
862性能參數(shù)
*863像增強器的級聯(lián)
思考題與習題8
第9章光電信號的數(shù)據(jù)采集與
計算機接口技術
91光電信號的二值化處理
911單元光電信號的二值化處理
912序列光電信號的二值化處理
92光電信號的二值化數(shù)據(jù)采集與
接口
93光電信號的量化處理與A/D
數(shù)據(jù)采集
931單元光電信號的量化處理
932單元光電信號的A/D數(shù)據(jù)采集
933序列光電信號的量化處理
934序列光電信號的A/D
數(shù)據(jù)采集與計算機接口
94視頻信號的A/D數(shù)據(jù)采集
941基于 PC總線的圖像采集卡
942基于PCI總線的圖像采集卡
思考題與習題9
第10章光電技術的典型應用
101用于長度量的測量與控制
1011板材定長裁剪系統(tǒng)
1012鋼板寬度的非接觸自動測量
102物體直線度與同軸度的測量
技術
1021激光準直測量原理
1022不直度的測量
1023不同軸度的測量
103階梯面高度差的非接觸測量
技術
1031階梯面高度差的定義
1032利用一字線激光突顯階梯面
高度差
1033階梯面高度差測量精度、
穩(wěn)定性與測量范圍
104表面粗糙度的測量方法
1041測量原理
1042測量裝置
1043測量方法分析
105激光多普勒測速技術
1051激光多普勒測速原理
1052激光多普勒測速儀的組成
1053激光多普勒測速技術的應用
1054多普勒全場測速技術
106光電搜索、跟蹤與制導應用
1061搜索儀與跟蹤儀
1062激光制導
1063紅外跟蹤制導
107光學傳遞函數(shù)檢測技術
1071OTF的基本概念
1072測定OTF的掃描調制法
1073光電傅里葉分析OTF測定儀
108光學系統(tǒng)透過率測試技術
1081透過率
1082望遠系統(tǒng)透過率的測量
1083照相物鏡透過率的測量
109印刷出版工業(yè)中的光電技術
1091激光照排系統(tǒng)
1092激光雕刻凸版和凹版機
1093激光打印機和復印機
1094光盤存儲
1010醫(yī)用圖像傳感器檢測技術
10101X射線圖像增強器
10102醫(yī)用圖像傳感器的應用
思考題與習題10
第11章光電技術的新發(fā)展
111泵浦探測技術
112頻率上轉換光電探測技術
113光電技術的發(fā)展趨勢
1131光電技術的若干進展
1132光電技術的應用
1133世界光電子技術發(fā)展趨勢
思考題與習題11
第12章光電信息綜合實驗與設計
121光電信息綜合實驗
1211非接觸測量物體位置與振動
參數(shù)實驗系統(tǒng)的原理
1212非接觸測量物體位置與振動
參數(shù)實驗的內容
1213數(shù)據(jù)分析與實驗總結
122光電技術課程設計
1221輻射體光譜分布與探測器的
光譜響應
1222光纖光功率計的課程設計
1223典型光電技術課程設計案例
123畢業(yè)設計
1231紅外遙控開關的設計
1232應用線陣CCD實現(xiàn)鋼珠的
自動篩選
參考文獻