光電檢測技術(shù)

前言

　　21世紀是信息社會，計算機技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)是信息社會的三大技術(shù)支柱.20世紀60年代的激光技術(shù)和70年代的光纖技術(shù)的迅速發(fā)展更加促進了傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展。目前光導纖維和光電器件已成為傳感器技術(shù)的一個重要方面，它們已廣泛應用于科研、生產(chǎn)和社會生活的各個方面.大學生作為現(xiàn)代化建設的后備力量，了解、學習和掌握光電檢測技術(shù)方面的有關(guān)知識是相當必要的?！　〉牵壳坝嘘P(guān)光電檢測技術(shù)或介紹光電器件的課程大都設置在光電類專業(yè)，內(nèi)容較深，學時較多。非光電類理工科專業(yè)由于光學基礎知識比較薄弱，學時限制，大都不能開設這門課程.為了滿足非光電類專業(yè)學生學習光電檢測知識的愿望，本教材集作者多年來在信息工程專業(yè)講授光電技術(shù)課程的經(jīng)驗，參閱國內(nèi)外有關(guān)教材和資料編寫而成.學時控制在48學時以內(nèi)，內(nèi)容易學易懂，基本上可以滿足非光電類專業(yè)大學生的要求。對于學時更少的也可以選學其中感興趣的章節(jié)。　　作為一本非光電專業(yè)的光電檢測技術(shù)課程教材，既要闡明原理，又要具有實用價值。本書編寫遵循了這個原則.　　全書共分10章。第1章介紹光電檢測過程中涉及的基礎知識和基本定律；第2章介紹光電檢測系統(tǒng)中常用光源的工作原理和性能特征，并對激光的產(chǎn)生原理作了敘述；第3章和第4章主要介紹以光電導效應和結(jié)型光伏效應為基礎的光敏電阻、光電二極管、光電三極管、特殊光電二極管等器件的工作原理和特性參數(shù)、典型應用等內(nèi)容。第5章、第6章介紹了主要的真空光電器件和真空攝像器件；第7章對固體成像器件CCD和SSPD作了簡單介紹；第8章介紹了紅外輻射與紅外探測器件；第9章敘述了光導纖維的結(jié)構(gòu)特征和傳光原理，并介紹了不同調(diào)制狀態(tài)下的光纖傳感器的結(jié)構(gòu)和應用；第10章介紹了太赫茲波的產(chǎn)生、檢測和應用技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀。THz技術(shù)是近年來光電子學研究中的前沿熱點之一，了解和學習一些基本知識很有必要?！　∫蛩接邢?，書中難免有不足或錯誤之處，誠懇希望讀者給予批評和指正。

內(nèi)容概要

本書介紹了光電檢測系統(tǒng)的構(gòu)成和應用基礎知識。重點敘述了光電檢測過程中常用的光源和各種性能的探測器，并對目前光電子學的前沿內(nèi)容THz技術(shù)作了簡單介紹。    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。可供信息工程類等非光電類專業(yè)的理工科本科生、研究生作教材選用，也可作為相關(guān)科技工作者的參考用書。

書籍目錄

第1章　光電檢測應用中的基礎知識　1.1　輻射度學和光度學基本概念    1.1.1　輻射度學基本物理量    1.1.2　光度學基本物理量    1.1.3　其他基本概念　1.2　半導體基礎知識    1.2.1　固體的能帶結(jié)構(gòu)      1.2.2　熱平衡下的載流子濃度    1.2.3　半導體中的非平衡載流子    1.2.4　載流子的擴散與漂移　1.3　基本定律　  1.3.1　黑體輻射定律　  1.3.2　光電效應　1.4　光電探測器的噪聲和特性參數(shù)    1.4.1　光電探測器中的噪聲    1.4.2　光電探測器的特性參數(shù)    1.4.3　光電探測器的合理選擇　練習題第2章　光電檢測中的常用光源　2.1　光源的特性參數(shù)    2.1.1　輻射效率和發(fā)光效率    2.1.2　光譜功率分布    2.1.3　空間光強分布    2.1.4　光源的顏色    2.1.5　光源的色溫　2.2　熱輻射源    2.2.1　太陽    2.2.2　黑體模擬器    2.2.3　白熾燈  　2.3　氣體放電光源　　2.3.1　脈沖燈    2.3.2　原子光譜燈    2.3.3　汞燈  2.4　固體發(fā)光光源    2.4.1　場致發(fā)光光源    2.4.2　其他平板顯示器件    2.4.3　結(jié)型發(fā)光光源——發(fā)光二極管和激光二極管  2.5　激光器    2.5.1　激光原理    2.5.2　激光器的結(jié)構(gòu)和工作過程    2.5.3　激光器的類型    2.5.4　激光的特性  練習題第3章　結(jié)型光電器件　3.1　結(jié)型光電器件工作原理    3.1.1　熱平衡狀態(tài)下的PN結(jié)    3.1.2　光照下的PN結(jié)　3.2　硅光電池    3.2.1　硅光電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理    3.2.2　硅光電池的特性參數(shù)　3.3　硅光電二極管和硅光電三極管  　3.3.1　硅光電二極管　  3.3.2　硅光電三極管　  3.3.3　硅光電三極管與硅光電二極管特性比較　3.4　結(jié)型光電器件的放大電路　  3.4.1　結(jié)型光電器件與放大三極管的連接　  3.4.2　光電器件與集成運算放大器的連接　3.5　特殊結(jié)型光電二極管　  3.5.1　象限探測器　  3.5.2　PIN型光電二極管　  3.5.3　雪崩光電二極管  　3.5.4　紫外光電二極管　  3.5.5　半導體色敏器件　3.6　結(jié)型光電器件的應用實例——光電耦合器件　  3.6.1　光電耦合器件的分類、結(jié)構(gòu)和用途　  3.6.2　光電耦合器件的基本電路　練習題第4章　光電導器件第5章　真空光電器件第6章　真空成像器件第7章　固體成像器件第8章　紅外輻射與紅外探測器第9章　光導纖維與光纖傳感器第10章　太赫茲波的產(chǎn)生與檢測第11章　光電探測器實驗附錄A　實驗1裝置中器件說明附錄B　CS-1022型示波器測量上升響應時間的方法介紹附錄C　彩色線陣CCD圖像傳感器TCD22252D簡介　習題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

　　光子計數(shù)系統(tǒng)是理想的微弱光探測器，它可以探測到每秒10－20個光子水平的極微弱光?！　∵@種光子計數(shù)系統(tǒng)已用于生命科學研究中的細胞分類分析。先用熒光物質(zhì)對細胞進行標記，然后根據(jù)細胞發(fā)出的不同的熒光進行分析，可以分離和捕集不同的細胞，也可以用來確定細胞的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。這種細胞發(fā)出的熒光是極其微弱的，它的強度弱到光子計數(shù)水平，因此要求探測器有足夠高的量子效率和很低的噪聲?！　∧壳啊膺€研制出一種不僅可以探測單光子事件的強度，還可以探測其位置的二維平面像探測器，使得光子成像技術(shù)成為現(xiàn)實。5.6.3射線的探測　　1.閃爍計數(shù)　　閃爍計數(shù)是將閃爍晶體與光電倍增管結(jié)合在一起探測高能粒子的有效方法.常用的閃爍體是NaI（TI），用端窗式光電倍增管與之配合。如圖5－27（a）所示，當高能粒子照到閃爍體上時，它產(chǎn)生光輻射并由倍增管接收轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，而且光電倍增管輸出脈沖的幅度與粒子的能量成正比。圖5－27（b）是一幅典型的輸出脈沖幅度分布圖——能譜圖。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    光電檢測技術(shù) PDF格式下載

---