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內容簡介

　　《光電技術（第3版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·光電信息科學與工程類專業規劃教材》係統地介紹瞭光電技術的基本概念、各種光電器件的工作原理與特性、發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，光電發射器件，熱輻射探測器件，發光器件與光電耦閤器件，光電信息變換，圖像信息的光電變換，光電信號的數據采集與計算機接口技術，光電信息變換技術的典型應用，光電技術的新發展，以及課程設計與畢業設計的內容。

作者簡介

王慶有，天津大學教授,中國光學學會光電專業委員會任光電專業委員會委員,國內CCD領域專傢,齣版瞭《光電技術》、《圖象傳感器應用技術》等多本教材

目錄

第1章 光電技術基礎
1.1 光輻射的度量
1.1.1 與光源有關的輻射度參數與光度參數
1.1.2 與接收器有關的輻射度參數及光度參數
1.2 光譜輻射分布與量子流速率
1.3 物體熱輻射
1.3.1 黑體輻射定律
1.3.2 輻射體的分類及其溫度錶示
1.4 輻射度參數與光度參數的關係
1.5 半導體對光的吸收
1.6 光電效應
1.6.1 內光電效應
1.6.2 光電發射效應
思考題與習題1

第2章 光電導器件
2.1 光敏電阻的原理與結構
2.2 光敏電阻的基本特性
2.3 光敏電阻的變換電路
2.4 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
3.1 矽光電二極管
3.1.1 矽光電二極管的工作原理
3.1.2 光電二極管的基本特性
3.2 其他類型的光生伏特器件
3.2.1 PIN型光電二極管
3.2.2 雪崩光電二極管
3.2.3 矽光電池
3.2.4 光電三極管
3.2.5 色敏光生伏特器件
3.2.6 光生伏特器件組閤件
3.2.7 光電位置敏感器件（PSD）
3.3 光生伏特器件的偏置電路
3.3.1 反嚮偏置電路
3.3.2 零伏偏置電路
3.4 半導體光電器件的特性參數與選擇
思考題與習題3

第4章 光電發射器件
4.1 光電發射陰極
4.1.1 光電發射陰極的主要特性參數
4.1.2 光電陰極材料
4.2 真空光電管與光電倍增管的工作原理
4.2.1 真空光電管的原理
4.2.2 光電倍增管的原理
4.2.3 光電倍增管的結構
4.3 光電倍增管的基本特性
4.4 光電倍增管的供電電路
4.5 光電倍增管的典型應用
4.5.1 光譜探測領域的應用
4.5.2 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
5.1 熱輻射的一般規律
5.2 熱敏電阻與熱電堆探測器
5.2.1 熱敏電阻
5.2.2 熱電偶探測器
5.2.3 熱電堆探測器
5.3 熱釋電器件
5.3.1 熱釋電器件的基本工作原理
5.3.2 熱釋電器件的靈敏度
5.3.3 熱釋電器件的噪聲
5.3.4 熱釋電器件的類型
5.3.5 典型熱釋電器件
5.4 熱探測器概述
思考題與習題5

第6章 發光器件與光電耦閤器件
6.1 發光二極管的基本工作原理與特性
6.2 發光二極管的應用
6.3 半導體激光器
6.3.1 半導體激光器的發光原理
6.3.2 半導體激光器的結構
6.4 光電耦閤器件
6.4.1 光電耦閤器件的結構與電路符號
6.4.2 光電耦閤器件的特性參數
6.5 光電耦閤器件的應用
思考題與習題6

第7章 光電信息變換
7.1 光電信息變換的分類
7.1.1 光電信息變換的基本形式
7.1.2 光電信息變換的類型
7.2 光電變換電路的分類
7.2.1 模擬光電變換電路
7.2.2 模-數光電變換電路
7.3 幾何光學方法的光電信息變換
7.3.1 長、寬尺寸信息的光電變換
7.3.2 位移信息的光電變換
7.3.3 速度信息的光電變換
7.4 物理光學方法的光電信息變換
7.4.1 乾涉方法的光電信息變換
7.4.2 衍射方法的光電信息變換
7.5 時變光電信息的調製
7.5.1 調製的基本原理與類型
7.5.2 信號的調製
7.5.3 調製信號的解調
思考題與習題7

第8章 圖像信息的光電變換
8.1 圖像傳感器簡介
8.2 光電成像原理與電視製式
8.2.1 光電成像原理
8.2.2 電視製式
8.3 真空攝像管
8.4 電荷耦閤器件
8.4.1 綫陣CCD圖像傳感器
8.4.2 麵陣CCD圖像傳感器
8.5 CMOS圖像傳感器
8.5.1 CMOS成像器件的結構原理
8.5.2 典型CMOS圖像傳感器
8.6 紅外熱成像
8.7 圖像的增強與變像
8.7.1 工作原理及其典型結構
8.7.2 性能參數
8.7.3 像增強器的級聯
思考題與習題8

第9章 光電信號的數據采集與計算機接口技術
9.1 光電信號的二值化處理
9.1.1 單元光電信號的二值化處理
9.1.2 序列光電信號的二值化處理
9.2 光電信號的二值化數據采集與接口
9.3 光電信號的量化處理與A/D數據采集
9.3.1 單元光電信號的量化處理
9.3.2 單元光電信號的A/D數據采集
9.3.3 序列光電信號的量化處理
9.3.4 序列光電信號的A/D數據采集與計算機接口
9.4 視頻信號的A/D數據采集
9.4.1 基於PC總綫的圖像采集卡
9.4.2 基於PCI總綫的圖像采集卡
思考題與習題9

第10章 光電信息變換技術的典型應用
10.1 長度量光電測量
10.1.1 鋼闆寬度的非接觸自動測量
10.1.2 闆材定長裁剪係統
10.2 光學傳遞函數檢測技術
10.3 利用激光準直技術測量物體的直綫度與同軸度
10.4 光電信息變換技術在搜索、跟蹤與製導中的應用
10.4.1 搜索儀與跟蹤儀
10.4.2 激光製導
10.4.3 紅外跟蹤製導
10.5 光學係統透過率測試技術
10.6 光電信息變換技術在印刷齣版工業中的應用
10.6.1 激光照排係統
10.6.2 激光雕刻凸版和凹版機
10.6.3 激光打印機和復印機
10.6.4 光盤存儲
10.7 錶麵粗糙度的檢測方法
10.8 醫用真空圖像傳感器檢測技術
10.8.1 X射綫圖像增強器
10.8.2 醫用真空圖像傳感器的應用
10.9 激光多普勒測速技術
思考題與習題10

第11章 光電技術的新發展
11.1 泵浦探測技術
11.2 頻率上轉換光電探測技術
11.3 光電技術的發展趨勢
11.3.1 光電技術的若乾進展
11.3.2 光電技術的應用
11.3.3 世界光電子技術發展趨勢
思考題與習題11
本章參考文獻

第12章 光電技術課程設計與畢業設計
12.1 光功率測量方法與光功率計的設計
12.2 照度測量方法與照度計的設計
12.3 發光強度測量儀的設計
12.4 亮度測量方法與亮度計的設計
12.5 紅外遙控開關的設計
習題解答
參考文獻

前言/序言

　　光電技術作為信息科學的一個分支，它將傳統光學技術、現代微電子技術、精密機械及計算機技術有機結閤起來的新技術，成為獲取光信息或藉助光提取其他信息的重要手段。它將電子技術的各種基本概念，如調製與解調、放大與振蕩、倍頻與差頻等技術移植到光頻段，産生瞭光頻段的電子技術。這一先進技術使人類能更有效地擴展自身的視覺能力，使視覺的長波限延伸到亞毫米波，短波限延伸至紫外、X射綫、γ射綫，乃至高能粒子，並可以在飛秒級記錄超快速現象（如核反應、航空器發射）的變化過程。
　　隨著光電技術的迅猛發展，新技術、新器件不斷湧現。例如，半導體激光器已得到廣泛應用，韆萬像素的CCD麵陣固體攝像器在工業和民用領域已隨處可見，熱成像技術也已廣泛應用於軍事和工業領域。可見，光電技術已經滲透到許多科學領域。
　　光電技術的內容涉及光電轉換器件、光學檢測、激光、計算機接口技術和數字與模擬電子技術等內容，它的光學檢測內容有彆於基於人眼的“光學檢測技術”，是建立在以光電接收器為目標的光電檢測技術。
　　本書作者總結瞭多年的教學經驗，為適應當前新技術的發展對高等學校人纔培養的需要而編寫瞭本教材。
　　本書為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。
　　本書第1、2版分彆於2005、2008年齣版，期間，承濛廣大高校師生的厚愛，有近百所院校將本書選做教材或作為有關課程的指定參考書，並得到大量的使用反饋信息，以及很好的意見、建議。
　　這次的第3版在保持原書的基本內容和特色的基礎上，內容上主要有以下幾個方麵的變化：
　　（1）貫徹教育部近期推齣的一係列提高學生動手動腦能力的舉措和加強實踐教學環節的有關精神，增加瞭第12章“光電技術課程設計與畢業設計”的內容。這部分內容安排學生在課程設計與畢業設計過程中自學，會收到更好的效果。
　　（2）應廣大師生的要求，增加瞭全書各章“思考題與習題”的解答，便於讀者自學和檢驗學習效果。
　　（3）這次再版所作的其他修訂有近百處。其中大部分改動使論述更為準確、嚴謹，易於閱讀和理解。以進一步提高教材的質量。
　　本書有以下幾個方麵的特點：
　　·內容全麵，體係完整，結構閤理，重點突齣，注重應用，適應更加廣泛的專業教學需要。
　　·注重內容的科學性與先進性，適度增加現代光電技術應用的內容，使經典理論與現代科技內容相輔相成，循序漸進，便於組織教學。
　　·例題與習題的選擇密切聯係當今科技發展的方嚮，使學生能充分感受課程的重要價值，提高學習的積極性。
　　·配備有不同學時安排的免費電子課件，幫助教師與學生掌握不同專業和學時要求的重點內容；書中章節前標“*”的，為選學內容。
　　·本書涉及的光電傳感器有關內容的實驗均由天津市耀輝光電技術有限公司在GDS-Ⅲ型光電綜閤實驗平颱上驗證通過。
　　本書由天津大學王慶有主編並統稿。具體寫作分工為：天津大學黃戰華編寫第12章，並對全書的編寫提齣寶貴意見和建議；首都師範大學張存林編寫第11章；長春理工大學馬宏編寫7.3節、第10章；其餘章節由王慶有編寫。全書習題解答由尚可可（第8、9章）、宋振明（第1~6章）、顧宏（第7、10、11章）完成。
　　西安工業大學劉纏牢教授對書稿進行瞭認真細緻的審校並提齣瞭許多寶貴建議，在此錶示衷心的感謝。本書在編寫過程中參考瞭大量的國內外資料，特對這些文獻的作者錶示感謝。本書在編寫過程中還得到天津大學光電信息工程係許多同誌和研究生的大力支持和幫助，天津市耀輝光電技術有限公司的全體員工也給予瞭很多幫助，在此特嚮他們錶示誠摯的謝意。第3版的編寫工作還得到閩南理工學院光電與機電工程係教師們的幫助，在此錶示感謝。
　　感謝電子工業齣版社韓同平編輯在本書編輯、齣版過程中的辛勤工作和熱情幫助。
　　由於作者水平有限，書中難免齣現錯誤和不足，誠望讀者批評指正。
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