图书简介:
第1章绪论
11光电检测系统的基本工作原理
12光电检测技术的主要应用范围
13光电检测技术的现代发展
习题与思考题
第2章光电检测技术基础
21检测量的误差及数据处理
211检测过程及误差分类
212随机误差
213系统误差
22辐射度量与光度量基础
221辐射度量
222光度量
223朗伯辐射体及其辐射特性
23光电探测器的基本物理效应
231能带理论
232热平衡状态下的载流子
233半导体对光的吸收
234非平衡状态下的载流子
235载流子的扩散与漂移
236半导体的光电效应
24光电检测器件的特性参量
241响应度
242噪声及其评价参数
习题与思考题
第3章光源及辐射源
31光源的基本要求和光源的
选择
311光源的基本特性参数
312光源选择的基本要求和
光源的分类
313标准照明体和标准光源
32热光源
321黑体及黑体光强标准器
322白炽灯
323其他
33气体放电光源
331开放式气体放电光源
332气体灯
34固体发光光源
341电致发光屏
342发光二极管
35激光光源
351气体激光器
352固体激光器
353可调谐染料激光器
354半导体激光器
36新型半导体光源
361新型电调制红外光源
362超辐射发光二极管
363掺杂光纤超荧光宽带光源
习题与思考题
第4章光电探测器及其校正技术
41概述
42光电子发射探测器
421光电倍增管
422光子计数器
43光电导器件
44光电池和光电二极管
45热电探测器
451热探测器的基本原理
452热电探测器
46成像探测器
461CCD图像传感器的
工作原理
462微光像增强器
47光电探测器的校正
471变光度的实现
472漫射体及其在光电检测中的
应用
473光谱校正及应用
习题与思考题
第5章光学系统及专用光学元件
51光电检测中的光学系统
52常用物镜简介
53探测器辅助光学系统
54光电检测中的计量部件
541计量光栅
542电子细分技术的基本原理
543光学码盘及编码
55角反射器与极性分析器
习题与思考题
第6章光电信号的变换及检测技术
61光电信号检测电路的噪声
611噪声的分类及性质
612主要的噪声类型
613噪声等效参量
614前置放大器的噪声
62前置放大器
63常用电路介绍
631选频放大器
632相敏检波器(相敏整流器、
相敏解调器)
633相位检测器(鉴相器)
634鉴频器
635脉宽鉴别器
636积分、微分运算器
637锁相环及锁相放大器
64光电技术中的调制技术
641一般光电信号的调制
642专用调制盘
643利用物理光学原理实现的光
调制技术
习题与思考题
第7章光纤技术及应用
71光学纤维的基本工作原理及
分类
711光纤的基本工作原理及
分类
712主要的光纤制品
713光纤的耦合
72光纤器件主要参量的
光电检测
721光纤器件数值孔径的测量
722光纤器件透射比的测量
723光纤器件刀口响应的测量
724光纤器件色散特性的测量
73光纤制品的一般应用
731光纤通信
732光纤在直接导光方面的
应用
733光纤制品在传像方面的
应用
74智能光纤传感技术
741智能结构
742光纤传感器在智能结构中的
应用
743光纤智能结构的应用
75光纤传感器及其应用
751光纤传感器的优点及类型
752光强调制型光纤传感器
753相位干涉型光纤传感器
754偏振态型光纤传感器
755分布式光纤传感器
756用于构成分布式光纤传感器的
主要技术
757其他光纤传感器及应用
习题与思考题
第8章非光物理量的光电检测
81光强型光电检测系统
811直接测量法
812差动测量法
813补偿测量法
814补偿式轴径检测装置
815利用比较法检测透明
薄膜的厚度
816利用α射线测量块规
厚度的装置
817圆形物体偏心度的
光电检测
818利用补偿法测量线材直径
819对圆柱形零件的外观检查
82脉冲型光电检测系统
821物体长度分检装置原理
822液位高度控制器
823光电探测信号码的
工作原理
824气体流量自动检控装置
825利用测量脉冲频率测定
转盘转速
826利用脉冲持续时间测定零件
尺寸
827全脉冲法测定零件尺寸
828光栅数字测径仪
829脉冲激光测距
83相位型和频率型光电
检测系统
831激光相位测距法
832激光光波比长仪
833双频激光干涉测长系统
834激光流速计
84利用物理光学原理的光电
检测系统
841利用衍射测量细丝的直径
842利用全反射检测液面的
装置
843利用偏振光全反射检测
液面的装置
844利用双折射和干涉原理的
测力计
85其他光电检测系统
851利用示波器检测线材
直径的方案
852光电跟踪装置的工作原理
853石英沙色选机
习题与思考题
第9章现代光电检测技术与系统
91光谱仪器
911单色光的产生
912光谱仪器的分类
913分光光度计
914傅里叶变换光谱仪
915成像光谱仪
92光度量和辐射度量检测技术
921照度的测量
922亮度的测量
923辐射测量与测温
93莫尔形貌(等高线)
测试技术
931照射型莫尔法
932投影型莫尔法
933莫尔条纹级次与凹凸判断
934几何可测深度
94条形码技术
95三角法测试技术
951三角法测试技术基础
952三角法测试技术的应用
96光电图像检测技术
961图像的预处理技术
962光电图像检测技术的应用
习题与思考题
参考文献
〖=(〗11456777915191922232424262729303137384042444
展开
光电检测技术是建立在现代光、机、电、计算机等科技成果基础上的综合学科,它所涉及的基础理论和工程技术内容十分广泛,是对光量及大量非光物理量进行测量的重要手段。随着相关学科的进步和发展,光电检测技术领域也在不断地涌现出新思想、新器件、新方法,并且已渗透到军事技术、空间技术、环境科学、天文学、生物医学及工农业生产的许多领域中,已成为适应信息社会需求而迅速发展的新兴分支学科。
本书第2版于2009年出版,为北京市高等教育精品教材立项项目,并于2013年入选工业和信息化部“十二五”规划教材。
这次的第3版,在保持第2版基本特色、框架结构的基础上,结合目前光电检测技术发展现状,主要补充了以下内容:光电检测器件的基本物理效应;光源的基本特性参数、标准照明体和标准光源、新型半导体光源;光子计数器、微光像增强器、位敏传感器;光电图像检测技术的应用。
本书总体上,具有以下几个方面的特色:
(1)体系结构清晰,内容全面,叙述简明扼要。本书从光电检测系统的基本要求出发,简明阐述测量误差及数据处理、辐射度学和光度学等基础理论;针对典型光电检测系统的基本组成,对各环节分章节进行分析和介绍;针对应用特点,对光量及非光物理量的光电检测进行分类描述。力求主线突出,使学生能够把握光电检测技术的总体框架。
(2)注重内容的先进性与科学性。本书凝聚了作者数十年教学科研经验,注重理论与实际相结合,理论方面力求简明易懂,选材方面力求紧跟技术发展动向。例如,此次修订,理论方面增加了光电探测器的基本物理效应和标准光源的介绍,系统方面增加了一些新型的光源和探测器以及应用实例。
(3)根据光电信息科学与工程类专业课程结构特点和要求,注重与其他基础课程内容的衔接,例如,第5章就涉及到应用光学的知识,第6章涉及模拟与数字电路技术相关知识,一些典型应用还涉及到物理光学的知识。因此本书在编写过程中,力求内容深入浅出、应用性强和可读性好,适宜组织教学。
全书共9章。第1章绪论,介绍了光电检测系统的基本工作原理、主要应用范围和现代发展;第2章光电检测技术基础,介绍了检测量的误差及数据处理、辐射度光度基础和光电检测器件的基本物理效应及其特性参数;第3章光源及辐射源,介绍了光源基本要求及选用原则和常用光源的基本原理及特性;第4章光电探测器及其校正技术,介绍了常用光电探测器的基本原理及特性,阐述了光电探测器在应用中的校正技术;第5章光学系统及专用光学元件,介绍了光电检测系统中的常用光学系统、计量部件和专用元件;第6章光电信号的变换及检测技术,介绍了光电信号检测电路的噪声、常用电路、调制技术和光学图像的扫描;第7章光纤技术及应用,介绍了光学纤维的基本工作原理及分类、主要参量检测方法、智能光纤传感技术和光纤传感器的应用;第8章非光物理量的光电检测,介绍了采用光强、脉冲、相位、频率和物理光学原理进行非光物理量的检测实例;第9章现代光电检测技术与系统,介绍了光谱仪器原理、光度量辐射度量测量方法、莫尔形貌测试技术、条形码技术、三角法测试技术、光电图像检测技术。
本书第1、2 章由王霞编写,第3、4、5、6章由王霞、高岳编写,第7、8章由王吉晖编写,第9章由王霞、金伟其编写,全书由王霞统稿。课程建议48学时,其中36学时为课堂讲授,12学时为实验。本书可供信息工程类理工科本科生、研究生作教材选用,并可以兼顾从事光电检测技术研究的科技工作者的需要。
感谢装甲兵学院张智诠教授和北京理工大学林家明教授对本书的指导与建议。同时,本书在编写过程中参考了大量国内外优秀教材和文献,再次向被引文献作者表示衷心的感谢。本书在撰写过程中,得到电子工业出版社、北京理工大学教务处和光电学院有关老师和同学的支持与帮助,在此一并表示感谢。
光电检测技术是一门重要的工程基础学科,技术发展迅速,应用广泛渗透到各个领域,因此,要编写一本全面、完整、成熟的教材是比较困难的。因水平有限,书中的缺点和错误诚恳希望读者批评指正。
作者E-mail:wx_may@263.net
展开