第1章介绍了光电检测系统的组成及特点;第2章介绍了各类光电效应;第3章分别介绍了光电导器件、光生伏特器件、光电发射器件、热辐射探测器件、热释电器件、光电耦合器件和图像传感器件等各种光电传感器的结构、工作原理、特性参数和使用方法;第4章介绍了发光二极管、激光器等常用光源的工作原理、特性及其应用;第5章介绍了辐射信号检测的方法,如直接检测、光外差检测、基于几何光学方法的光电信息变换检测、温度检测、莫尔条纹检测,并结合实际举例说明了如何使用调制盘检测、投影放大法、光三角法、光扫描法、光焦点法等进行长、宽尺寸测量的原理;第6章介绍了常用的光电传感器如光敏电阻、光敏二极管、CCD电荷耦合器件等对应的典型电路,并举例说明了使用可编程逻辑器件进行CCD驱动的方法,视频信号的二值化处理方法,光电信号常用的辨向处理和细分电路。下篇结合长春理工大学光电工程学院光电检测技术方面的科研成果,具体与系统地描述了光电检测技术的应用;第7章讲述了光学相关探测的基本概念和应用、光学相关探测器的原理和典型电路;第8~10章讲述了光电检测技术在外形尺寸检测、位移量检测、外观检测方面的应用;第11章讲述了光导纤维的基本知识以及光纤传感器的原理和应用;第12章讲述了光电检测技术的综合应用,如光电多功能二维自动检测系统、曲臂光电综合测量系统、激光扫描圆度误差测量系统、飞轮齿圈总成圆跳动非接触检测系统、座圈尺寸光电非接触测量系统、管道直线度光电检测系统。
目录
前言
上篇基础理论篇
第1章绪论
第2章光电检测技术基础
21辐射度量和光度量
211光的基本概念
212辐射度量
213光度量
22半导体物理基础
221半导体的特性
222能带理论
223半导体的导电结构
224载流子的运动
225半导体的PN结
226半导体对光的吸收
23光电效应
231光电导效应
232光生伏特效应
233外光电效应
24光电器件的基本参数
241有关响应方面的特性参数
242有关噪声方面的特性参数
243其他参数
思考题与习题
第3章光电检测器件
31光电导器件
311光敏电阻的原理与结构
312典型光敏电阻
313光敏电阻的基本特性
32光生伏特器件
321光敏二极管
322硅光电池
323光敏晶体管
324色敏光生伏特器件
325光生伏特器件组合件
326光电位置敏感器件
33光电发射器件
331光电倍增管
332真空光电管
34热辐射探测器件
341热敏电阻
342热电偶探测器
343热电堆探测器
35热释电器件
351热释电器件的基本工作原理
352热释电器件的电压灵敏度
353热释电器件的噪声、响应时间
与阻抗特性
354快速热释电探测器
36光耦合器件
361光耦合器件的结构与电路符号
362光耦合器件的特性参数
363光耦合器件的应用
37图像传感器
371图像传感器的分类
372真空摄像管
373电荷耦合器件
374CMOS图像传感器
375红外热成像
376图像的增强与变像
思考题与习题
第4章半导体发光管与激光器
41发光二极管
411发光二极管的发光机理
412发光二极管的应用
42半导体激光器
421半导体激光器的发光原理
422半导体激光器的结构
43几种典型的激光器
431气体激光器
432固体激光器
433染料激光器
434光纤激光器
思考题与习题
第5章辐射信号检测
51直接探测法
511光学系统结构
512调制盘
513调制盘对背景信号的空间滤波
52光外差探测法
521光外差探测原理
522光外差探测的特性
53几何光学方法的光电信息变换
531长、宽尺寸信息的光电变换
532位移信息的光电变换
533速度信息的光电变换
54空间分布光信号的检测方法
541光学目标和空间定位
542几何中心检测法
543亮度中心检测法
55莫尔条纹
思考题与习题
第6章光电检测系统典型电路
61光敏电阻的变换电路
611基本偏置电路
612恒流电路
613恒压电路
62光生伏特器件的偏置电路
621反向偏置电路
622无偏置电路
63CCD器件驱动电路
631CCD驱动电路时序方法
632可编程器件产生CCD
驱动时序
64视频信号二值化处理电路
641阈值法
642微分法
65光电信号辨向处理与细分电路
651光电信号辨向处理
652电子细分
思考题与习题
下篇 技术应用篇第7章微弱光信号检测
71基本概念
711能量信号与功率信号
712相关函数
713相关接收
714相敏检波器
72锁相放大器
721锁相放大器的工作原理
722锁相放大器的应用及特点
73取样积分器
731取样积分原理和工作方式
732取样积分器应用和特点
74光子计数器
741光子计数器原理
742光子计数器的应用及特点
思考题与习题
第8章外形尺寸检测
81概述
82模拟变换检测法
83光电扫描检测法
831光学扫描法
832电扫描法
84CCD自扫描检测法
85光电三维形貌检测法
851双目机器视觉三维形貌检测法
852结构光三维形貌检测法
思考题与习题
第9章位移量检测
91激光干涉位移检测