光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)

前言

光電檢測技術(shù)是目前迅速發(fā)展的光電技術(shù)的重要組成部分，是對光量及大量非光物理量進行測量的重要手段。它已深入到軍事技術(shù)、空間技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、天文學(xué)、生物醫(yī)學(xué)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域中，并得到日益廣泛的應(yīng)用。光電檢測技術(shù)是建立在現(xiàn)代光、機、電、計算機等科技成果基礎(chǔ)上的綜合學(xué)科，它所涉及的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)內(nèi)容十分廣泛。在北京市高等教育精品教材立項項目支持下，本書在原《光電檢測技術(shù)》（高稚允、高岳編著，國防工業(yè)出版社，1995）基礎(chǔ)上，收集有關(guān)光電檢測技術(shù)理論和技術(shù)的新進展，并結(jié)合作者多年來的科研實踐，重新進行整體構(gòu)思編寫而成的。本書注重理論與實際相結(jié)合，從基本的系統(tǒng)要求出發(fā)，對光電檢測的基本原理、研究方法和工程應(yīng)用中的技術(shù)問題進行了分析和介紹，并結(jié)合作者科研實踐，闡述了目前光電檢測技術(shù)學(xué)科前沿，為讀者設(shè)計和應(yīng)用各種用途的光電檢測系統(tǒng)打下必要的基礎(chǔ)。本書內(nèi)容全面，敘述簡明扼要，既重視理論性，也講究實用性。可作為信息工程類理工科本科生、研究生的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域科技工作者參考。本書第1、2章由王霞編寫，第3、6章由高岳、王霞編寫，第4、5章由高岳編寫，第7、8章由王吉暉編寫，第9章由王霞、金偉其編寫，全書由王霞統(tǒng)稿。本課程建議的學(xué)時數(shù)為48學(xué)時，其中36學(xué)時為課堂講授，12學(xué)時為實驗。光電檢測技術(shù)是一門重要的工程基礎(chǔ)學(xué)科，技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛滲透到各個領(lǐng)域，因此，要編寫一本全面、完整、成熟的教材是比較困難的。因水平有限，書中的缺點和錯誤誠懇希望讀者批評指正。

內(nèi)容概要

綜合利用近代各種先進技術(shù)，采用光電方法對多種光的、非光的物理量進行檢測是光電檢測技術(shù)的基本內(nèi)容。本書從基本原理到工程技術(shù)應(yīng)用，系統(tǒng)地介紹了光電檢測技術(shù)的組成，主要組成部分的功能，實際應(yīng)用和當(dāng)前發(fā)展的情況。主要內(nèi)容包括：光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)，光源及輻射源，光電探測器及其校正技術(shù)，光學(xué)系統(tǒng)及專用光學(xué)元件，光電信號的變換及檢測技術(shù)，光纖技術(shù)及應(yīng)用，非光物理量的光電檢測，現(xiàn)代光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)。    本書內(nèi)容全面，敘述簡明扼要，既重視理論性，也講究實用性?？勺鳛樾畔⒐こ填惱砉た票究粕?、研究生的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域科技工作者參考。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 光電檢測系統(tǒng)的基本工作原理  1.2 光電檢測技術(shù)的主要應(yīng)用范圍  1.3 光電檢測技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)展  習(xí)題與思考題第2章 光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)  2.1 檢測量的誤差及數(shù)據(jù)處理    2.1.1 檢測過程及誤差分類    2.1.2 隨機誤差    2.1.3 系統(tǒng)誤差  2.2 輻射度量與光度量基礎(chǔ)    2.2.1 輻射度量    2.2.2 光度量    2.2.3 朗伯輻射體及其輻射特性  2.3 光電檢測器件的特性參量    2.3.1 響應(yīng)度    2.3.2 噪聲及其評價參數(shù)  習(xí)題與思考題第3章 光源及輻射源  3.1 光源選擇的基本要求和光源的分類  3.2 熱光源    3.2.1 黑體及黑體光強標(biāo)準(zhǔn)器    3.2.2 白熾燈    3.2.3 其他  3.3 氣體放電光源    3.3.1 開放式氣體放電光源    3.3.2 氣體燈  3.4 固體發(fā)光光源    3.4.1 電致發(fā)光屏    3.4.2 發(fā)光二極管  3.5 激光光源    3.5.1 氣體激光器    3.5.2 固體激光器    3.5.3 可調(diào)諧染料激光器    3.5.4 半導(dǎo)體激光器  3.6 新型電調(diào)制紅外光源  習(xí)題與思考題第4章 光電探測器及其校正技術(shù)  4.1 概述  4.2 光電倍增管  4.3 光電導(dǎo)器件  4.4 光電池和光電二極管  4.5 CCD圖像傳感器的工作原理  4.6 熱電探測器  4.7 光電探測器的校正    4.7.1 變光度的實現(xiàn)    4.7.2 漫射體及其在光電檢測中的應(yīng)用    4.7.3 光譜校正及應(yīng)用  習(xí)題與思考題第5章 光學(xué)系統(tǒng)及專用光學(xué)元件  5.1 光電檢測中的光學(xué)系統(tǒng)  5.2 常用物鏡簡介  5.3 探測器輔助光學(xué)系統(tǒng)  5.4 光電檢測中的計量部件    5.4.1 計量光柵    5.4.2 電子細(xì)分技術(shù)的基本原理    5.4.3 光學(xué)碼盤及編碼  5.5 角反射器與極性分析器  習(xí)題與思考題第6章 光電信號的變換及檢測技術(shù)  6.1 光電信號檢測電路的噪聲    6.1.1 噪聲的分類及性質(zhì)    6.1.2 主要的噪聲類型    6.1.3 噪聲等效參量    6.1.4 前置放大器的噪聲  6.2 前置放大器  6.3 常用電路介紹    6.3.1 選頻放大器    6.3.2 相敏檢波器（相敏整流器、相敏解調(diào)器）    6.3.3 相位檢測器（鑒相器）      6.3.4 鑒頻器    6.3.5 脈寬鑒別器    6.3.6 積分、微分運算器    6.3.7 鎖相環(huán)及鎖相放大器  6.4 光電技術(shù)中的調(diào)制技術(shù)  ……第7章 光纖技術(shù)及應(yīng)用第8章 非光物理量的光電檢測第9章 現(xiàn)代光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.2 光電檢測技術(shù)的主要應(yīng)用范圍光電檢測技術(shù)已應(yīng)用到各個科技領(lǐng)域中，它是近代科技發(fā)展中最重要的方面之一。下面介紹光電檢測技術(shù)在某些方面的應(yīng)用。1.輻射度量和光度量的檢測光度學(xué)的量是以平均人眼視覺為基礎(chǔ)的量，利用人眼的觀測，通過對比的方法可以確定光度量的大小。但由于人與人之間視覺上的差異，即使是同一個人，由于自身條件的變化，也會引起視覺上的主觀誤差，這都將影響光度量檢測的結(jié)果。至于輻射度量的測量，特別是對不可見光輻射的測量，是人眼所無能為力的。在光電方法沒有發(fā)展起來之前，常利用照相底片感光法，根據(jù)感光底片的黑度來估計輻射量的大小。這些方法手續(xù)復(fù)雜，只局限在一定光譜范圍內(nèi)，且效率低、精度差。目前大量采用光電檢測的方法來測定光度量和輻射度量。該方法十分方便，且能消除主觀因素帶來的誤差。此外光電檢測儀器經(jīng)計量標(biāo)定，可以達到很高的精度。目前常用的這類儀器有光強度計、光亮度計、輻射計，以及光測高溫計和輻射測溫儀等。2.光電元器件及光電成像系統(tǒng)特性的檢測光電元器件包括各種類型的光電、熱電探測器和各種光譜區(qū)中的光電成像器件。它們本身就是一個光電轉(zhuǎn)換器件，其使用性能是由表征它們特性的參量來決定的。例如，光譜特性、光靈敏度、亮度增益等。而這些參量的具體值則必須通過檢測來獲得。實際上，每個特性參量的檢測系統(tǒng)都是一個光電檢測系統(tǒng)，只是這時被檢測的對象就是光電元器件本身罷了。

編輯推薦

《光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)(第2版)》為電子信息與電氣學(xué)科規(guī)劃教材·光電信息科學(xué)與工程專業(yè)之一。

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