●目 錄 第1章 概述11.1 引言11.2 光電檢測繫統的基本構成和工作原理21.2.1 光電檢測繫統的基本構成21.2.2 光電檢測繫統的基本工作原理51.2.3 光電檢測繫統的基本結構形式61.3 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122.1 光的產生及光源分類122.1.1 光的本質及產生122.1.2 光源分類132.2 光源的基本特性參數132.2.1 輻射效率和發光效率142.2.2 光譜功率分布142.2.3 空間光強分布152.2.4 光源的色溫152.2.5 光源的顏色162.3 光電檢測常用光源162.3.1 熱輻射光源162.3.2 氣體放電光源182.3.3 固體發光光源192.3.4 激光器26習題與思考題30第3章 光電檢測中的光學變換313.1 光調制基本概念313.1.1 調制的基本概念313.1.2 光學調制的分類313.2 光信號調制方式333.2.1 振幅調制333.2.2 頻率調制和相位調制333.2.3 強度調制353.2.4 脈衝調制353.2.5 脈衝編碼調制363.3 光信號調制技術363.3.1 直接調制373.3.2 電光調制393.3.3 聲光調制423.3.4 磁光調制443.3.5 光學調制盤453.3.6 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564.1 光探測器的物理基礎564.1.1 光電效應和光熱效應574.1.2 光電轉換定律584.2 光電探測器的特性參數584.2.1 量子效率584.2.2 靈敏度594.2.3 響應時間604.2.4 噪聲等效功率NEP和探測率D*614.2.5 線性度624.2.6 探測器噪聲624.2.7 其他參數654.3 光電導探測器654.3.1 光電導效應654.3.2 光敏電阻66習題與思考題76第5章 光伏特探測器785.1 光伏特效應785.1.1 無光照PN電流方程785.1.2 光照PN時電流方程795.2 光伏探測器的工作模式805.3 光電池815.3.1 硅光電池的基本結構和工作原理825.3.2 硅光電池的特性參數835.3.3 光電池偏置電路865.3.4 光電池的應用905.4 硅光電二極管和硅光電三極管905.4.1 硅光電二極管結構及工作原理905.4.2 硅光電三極管結構及工作原理915.4.3 硅光電二極管與硅光電三極管特性比較935.4.4 光電二極管和三極管的偏置電路965.4.5 光電二極管和三極管的應用101習題與思考題108第6章 光電發射器件1096.1 光電發射（外光電）效應1096.2 光電管1106.3 光電倍增管1116.3.1 光電倍增管的結構1116.3.2 光電倍增管的主要特性參數1126.3.3 光電倍增管的供電和信號輸出電路1166.3.4 微通道板光電倍增管1196.3.5 光電倍增管的應用1196.4 各種光電探測器件的性能比較和應用選擇1206.4.1 接收光信號的方式1206.4.2 各種光電探測器件的性能比較1216.4.3 光電檢測器件的應用選擇122習題與思考題123第7章 光電成像器件1247.1 光電成像器件概述1247.1.1 光電成像器件的類型1247.1.2 光電成像器件的基本特性1257.2 真空攝像管1287.2.1 成像原理1287.2.2 攝像管的性能參數1297.2.3 光電導式攝像管1317.2.4 光電發射式攝像管1347.3 電荷耦合器件（CCD）1357.3.1 電荷耦合器件工作原理1357.3.2 電荷耦合器件的物理性能參數1407.3.3 電荷耦合攝像器件1417.3.4 增強型電荷耦合器件1457.4 自掃描光電二極管陣列1487.4.1 SSPD線陣列1487.4.2 SSPD面陣列1537.5 CMOS攝像器件1557.5.1 結構與工作原理1557.5.2 固定圖像噪聲（FPN）消除電路1587.5.3 CMOS圖像傳感器的主要特性1597.5.4 CMOS圖像傳感器的應用1607.6 紅外焦平面陣列探測器1627.6.1 紅外焦平面陣列的工作原理和結構1627.6.2 z平面紅外焦平面探測器1657.6.3 非制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1688.1 前置放大器1688.1.1 前置放大器設計的大致步驟1688.1.2 放大器設計中頻率及帶寬的確定1698.1.3 放大器設計中的其他考慮1708.1.4 光電器件與集成運算放大器的連接1708.2 解調電路1718.2.1 調幅波的解調1728.2.2 調頻波的解調1748.2.3 調相波的解調1808.2.4 脈衝調制信號的解調1818.3 細分及辨向電路1828.3.1 細分概述1828.3.2 電子學細分1838.3.3 辨向電路1878.4 視頻信號的二值化處理1888.4.1 微分法實現二值化處理方法1888.4.2 用比較法硬件電路實現二值化方法189習題與思考題190第9章 非相干檢測方法與繫統1919.1 光電信號變換及光電檢測繫統分類概述1919.2 直接檢測繫統1929.2.1 直接檢測繫統的基本原理1929.2.2 直接檢測繫統的基本特性1939.3 隨時間變化的光電信號檢測方法及繫統1959.3.1 幅值法1959.3.2 頻率法2009.3.3 相位和時間測量法2029.4 空間分布的光電信號檢測方法與繫統2049.4.1 光學目標和空間定位2049.4.2 幾何中心檢測法2049.4.3 亮度中心檢測法208習題與思考題216第10章 相干檢測方法與繫統21710.1 相干檢測的基本原理21710.1.1 光學干涉和干涉測量21710.1.2 干涉測量技術中的調制和解調21810.2 基本干涉繫統及應用21910.2.1 典型的雙光束干涉繫統21910.2.2 多光束干涉繫統22110.2.3 光纖干涉儀22210.3 同頻率相干信號的相位調制與檢測方法22310.3.1 相位調制與檢測的原理22310.3.2 同頻相干信號的檢測方法22310.4 光外差檢測方法與繫統22610.4.1 光外差檢測原理22610.4.2 光外差檢測的特性22810.4.3 光外差檢測條件23110.4.4 光外差檢測的調頻方法23410.4.5 光外差檢測方法與應用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應用24511.1 雙頻激光干涉儀24511.1.1 雙縱模雙頻激光干涉儀的組成24511.1.2 工作原理分析24611.2 表面粗糙度測量儀24811.2.1 光點變位法（三角法）24811.2.2 臨界角法24911.2.3 光纖傳感器檢測法25111.2.4 激光散射法25311.3 同軸式高分辨率激光輪廓儀25511.3.1 同軸式干涉輪廓儀工作原理25511.3.2 同軸式高分辨率激光干涉輪廓儀測量形狀誤差分析25611.3.3 測量精度分析25711.4 工業CT（探傷）渦流成像繫統26011.5 CCD成像測量技術26111.5.1 CCD傳感器檢測玻璃管外徑和壁厚26211.5.2 CCD鋼板計數器26311.5.3 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應用26612.1 光電檢測技術在環保科學研究及工程領域的應用26612.1.1 光譜測試技術基礎26612.1.2 大氣質量中煙塵量檢測27012.1.3 大氣中有害氣體含量監測27512.1.4 水質污染監測27812.2 光電檢測技術在軍事領域的應用28312.2.1 光電制導28412.2.2 激光雷達28512.3 光電檢測技術在生物科學研究及醫療工程領域的應用28812.3.1 生物芯片檢測技術概述28812.3.2 生物芯片檢測裝置28912.3.3 光電式血糖儀292參考文獻294
