光電檢測技術及應用（第2版）

前言
上篇基礎理論篇
第1章緒論
第2章光電檢測技術基礎
2.1輻射度量和光度量
2.1.1光的基本概念
2.1.2輻射度量
2.1.3光度量
2.2半導體物理基礎
2.2.1半導體的特性
2.2.2能帶理論
2.2.3半導體的導電結構
2.2.4載流子的運動
2.2.5半導體的PN結
2.2.6半導體對光的吸收
2.3光電效應
2.3.1光電導效應
2.3.2光生伏特效應
2.3.3外光電效應
2.4光電器件的基本參數
2.4.1有關響應方面的特性參數
2.4.2有關噪聲方面的特性參數
2.4.3其他參數
思考題與習題
第3章光電檢測器件
3.1光電導器件
3.1.1光敏電阻的原理與結構
3.1.2典型光敏電阻
3.1.3光敏電阻的基本特性
3.2光生伏特器件
3.2.1光敏二極管
3.2.2硅光電池
3.2.3光敏晶體管
3.2.4色敏光生伏特器件
3.2.5光生伏特器件組合件
3.2.6光電位置敏感器件
3.3光電發(fā)射器件
3.3.1光電倍增管
3.3.2真空光電管
3.4熱輻射探測器件
3.4.1熱敏電阻
3.4.2熱電偶探測器
3.4.3熱電堆探測器
3.5熱釋電器件
3.5.1熱釋電器件的基本工作原理
3.5.2熱釋電器件的電壓靈敏度
3.5.3熱釋電器件的噪聲、響應時間
與阻抗特性
3.5.4快速熱釋電探測器
3.6光耦合器件
3.6.1光耦合器件的結構與電路符號
3.6.2光耦合器件的特性參數
3.6.3光耦合器件的應用
3.7圖像傳感器
3.7.1圖像傳感器的分類
3.7.2真空攝像管
3.7.3電荷耦合器件
3.7.4CMOS圖像傳感器
3.7.5紅外熱成像
3.7.6圖像的增強與變像
思考題與習題
第4章半導體發(fā)光管與激光器
4.1發(fā)光二極管
4.1.1發(fā)光二極管的發(fā)光機理
4.1.2發(fā)光二極管的應用
4.2半導體激光器
4.2.1半導體激光器的發(fā)光原理
4.2.2半導體激光器的結構
4.3幾種典型的激光器
4.3.1氣體激光器
4.3.2固體激光器
4.3.3染料激光器
4.3.4光纖激光器
思考題與習題
第5章輻射信號檢測
5.1直接探測法
5.1.1光學系統(tǒng)結構
5.1.2調制盤
5.1.3調制盤對背景信號的空間濾波
5.2光外差探測法
5.2.1光外差探測原理
5.2.2光外差探測的特性
5.3幾何光學方法的光電信息變換
5.3.1長、寬尺寸信息的光電變換
5.3.2位移信息的光電變換
5.3.3速度信息的光電變換
5.4空間分布光信號的檢測方法
5.4.1光學目標和空間定位
5.4.2幾何中心檢測法
5.4.3亮度中心檢測法
5.5莫爾條紋
思考題與習題
第6章光電檢測系統(tǒng)典型電路
6.1光敏電阻的變換電路
6.1.1基本偏置電路
6.1.2恒流電路
6.1.3恒壓電路
6.2光生伏特器件的偏置電路
6.2.1反向偏置電路
6.2.2無偏置電路
6.3CCD器件驅動電路
6.3.1CCD驅動電路時序方法
6.3.2可編程器件產生CCD
驅動時序
6.4視頻信號二值化處理電路
6.4.1閾值法
6.4.2微分法
6.5光電信號辨向處理與細分電路
6.5.1光電信號辨向處理
6.5.2電子細分
思考題與習題
下篇 技術應用篇第7章微弱光信號檢測
7.1基本概念
7.1.1能量信號與功率信號
7.1.2相關函數
7.1.3相關接收
7.1.4相敏檢波器
7.2鎖相放大器
7.2.1鎖相放大器的工作原理
7.2.2鎖相放大器的應用及特點
7.3取樣積分器
7.3.1取樣積分原理和工作方式
7.3.2取樣積分器應用和特點
7.4光子計數器
7.4.1光子計數器原理
7.4.2光子計數器的應用及特點
思考題與習題
第8章外形尺寸檢測
8.1概述
8.2模擬變換檢測法
8.3光電掃描檢測法
8.3.1光學掃描法
8.3.2電掃描法
8.4CCD自掃描檢測法
8.5光電三維形貌檢測法
8.5.1雙目機器視覺三維形貌檢測法
8.5.2結構光三維形貌檢測法
思考題與習題
第9章位移量檢測
9.1激光干涉位移檢測
9.1.1激光干涉原理
9.1.2激光干涉儀原理
9.2光柵線位移檢測
9.2.1光柵位移傳感器（光柵尺）
的光電讀數頭
9.2.2光源和光強調制
9.2.3四相交流信號和前置放大器
9.2.4光柵位移檢測裝置
（光柵尺）
9.3光柵角位移檢測
9.3.1概述
9.3.2增量式軸角編碼器
9.3.3絕對式光電軸角編碼器
的基本原理
9.3.4讀數和細分
9.3.5狹縫及光電信號
9.3.6編碼器誤差
9.4軸向位移測量
9.5激光測距
9.5.1脈沖法測距
9.5.2相位法測距
9.5.3典型儀器簡介
思考題與習題
第10章光電外觀檢測
10.1外觀檢測的方式和原理
10.1.1反射式與透射式外觀檢測
10.1.2正反射式與非正反射式
（漫反射式）檢測
10.1.3掃描方式
10.2光電變換器
10.2.1疵病信號
10.2.2光源選擇
10.3信號處理及檢測裝置
10.3.1通量式疵病信號的
處理方法
10.3.2檢測裝置
10.4表面粗糙度檢測
10.4.1概述
10.4.2激光外差法檢測粗糙度原理
10.5內表面疵病檢測
10.5.1管道內表面疵病檢測
系統(tǒng)組成
10.5.2檢測系統(tǒng)工作原理與特點
思考題與習題
第11章光纖傳感測量
11.1光導纖維的基本知識
11.1.1光纖傳光原理
11.1.2光纖的分類
11.1.3光纖的基本特性
11.2光纖傳感器原理及應用
11.2.1分類與特點
11.2.2光纖傳感器
11.3光纖傳感器應用技術分析
思考題與習題
第12章光電檢測技術的
綜合應用
12.1光電多功能二維自動
檢測系統(tǒng)
12.1.1測量系統(tǒng)的總體結構
12.1.2同軸度誤差測量系統(tǒng)
12.1.3環(huán)距測量方法的研究
12.2曲臂光電綜合測量系統(tǒng)
12.2.1系統(tǒng)的組成與總體布局
12.2.2被測參數測量原理
12.3激光掃描圓度誤差測量系統(tǒng)
12.3.1圓度誤差測量原理
12.3.2工件安裝偏心誤差的檢測
12.3.3實驗結果與分析
12.4飛輪齒圈總成圓跳動非
接觸檢測系統(tǒng)
12.4.1測量系統(tǒng)原理
12.4.2實驗結果和分析
12.5座圈尺寸光電非接觸測量系統(tǒng)
12.5.1總體結構與工作原理
12.5.2直徑測量原理
12.5.3數據處理系統(tǒng)設計
12.5.4測量結果與分析
12.6管道直線度光電檢測系統(tǒng)
12.6.1直線度光電檢測系統(tǒng)
的結構與工作原理
12.6.2檢測系統(tǒng)的組成
思考題與習題
部分習題參考答案
參考文獻