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目录1

第1章　光电检测技术基础1

1.1　辐射度量与光度量的基础知识1

1.1.1　光的本质1

1.1.2　辐射度的基本物理量2

1.1.3　光度的基本物理量5

1.1.4　热辐射的基本物理量9

1.1.5　辐射度与光度中的基本定律10

1.2　半导体的基础知识15

1.2.1　能带理论15

1.2.2　热平衡载流子19

1.2.3　非平衡载流子21

1.2.4　载流子的运动25

1.3　光电检测器件的基本物理效应27

1.3.1　光电子发射效应28

1.3.2　内光电效应（光电导效应与光伏效应）31

1.3.3　光热效应35

1.3.4　热效应和光效应的差别38

1.4　光电检测器件的特性参量39

1.4.1　光电探测器的噪声39

1.4.2　有关响应方面的特性参数43

1.4.3　其他参数45

1.5　习题46

第2章　光电转换器件48

2.1　光电导器件48

2.1.1　光敏电阻材料与电极结构49

2.1.2　光敏电阻的主要特征50

2.1.4　几种常用的光敏电阻55

2.1.3　光电导探测器的噪声55

2.2　光电池57

2.2.1　硅光电池的基本结构和工作原理58

2.2.2　硅光电池的特性参数59

2.2.3　光电池的应用62

2.3　光电二极管与光电三极管64

2.3.1　光电二极管64

2.3.2　光电三极管72

2.4　光电倍增管79

2.4.1　光电倍增管（PMT）的结构与工作原理79

2.4.2　工作特性参数83

2.4.3　光电倍增管的应用90

2.5　各种光电检测器件的性能比较和应用选择94

2.5.1　接收光信号的方式94

2.5.3　光电检测器件的应用选择95

2.5.2　各种光电检测器件的性能比较95

2.6　变像管、像增强管、摄像管98

2.6.1　光电成像器件的基本特性98

2.6.2　光电成像原理100

2.6.3　像管的结构与工作原理102

2.6.4　像管的主要特性103

2.6.5　变像管与像增强管104

2.6.6　摄像管106

2.7　电荷耦合器件（CCD）108

2.7.1 CCD的基本结构与工作原理109

2.7.2 CCD摄像器件114

2.7.3 CCD的性能与应用117

2.8　热电检测器件118

2.8.1　基本原理119

2.8.2　热电偶和热电堆121

2.8.3　测辐射热计123

2.8.4　热释电探测器125

2.9　习题129

第3章　发光器件133

3.1　发光二极管133

3.1.1　发光二极管原理134

3.1.2　发光二极管的特性参数134

3.1.3　发光二极管的应用137

3.2　激光器138

3.2.1　激光器的工作原理138

3.2.2　激光器的类型139

3.2.3　激光的特性142

3.3　场致发光屏、液晶显示器件、电子束显示器件143

3.3.1　场致发光屏143

3.3.2　液晶显示器件150

3.3.3　电子束显示器件155

3.4　热辐射光源与气体放电光源160

3.4.1　热辐射光源160

3.4.2　气体放电光源162

3.5　光电耦合器件166

3.5.1　光电耦合器件的结构类型和组合方式166

3.5.2　光电耦合器件的基本特性168

3.5.3　光电耦合器件的特点170

3.5.4　光电耦合器件抗干扰强的原因170

3.5.5　光电耦合器件的应用171

3.6　习题171

第4章　光电信号的变换及检测技术173

4.1　光电变换的基本形式与类型173

4.1.1　光电变换的基本形式173

4.2　光电检测的基本方法176

4.1.2　光电变换的类型176

4.2.1　光通量的幅度测量177

4.2.2　光通量的频率测量182

4.2.3　光通量的相位和时间测量184

4.3　光信号的调制检测187

4.3.1　调制的基本概念187

4.3.2　典型的调制方法188

4.3.3　调制器190

4.4　简单光学目标的空间检测198

4.4.1　几何中心检测法199

4.4.2　亮度中心检测法203

4.5　光学图像的扫描212

4.5.1　扫描的基本原理和分类212

4.5.2　图像扫描216

4.5.3　实体扫描219

4.6　习题222

第5章　光电信号的检测方法224

5.1　几何量的光电检测法224

5.1.1　尺寸检测224

5.1.2　表面缺陷检测229

5.1.3　干涉图形的检测230

5.1.4　轴向测距231

5.2　物理变换的光电检测方法233

5.2.1　光电干涉测量技术233

5.2.2　单频光相干的条纹检测235

5.2.3　双频光相干的差频检测238

5.3　光电检测在其他方面的应用243

5.3.1　光电检测在遥感方面的应用243

5.3.2　光电检测在原子吸收光谱分析中的应用247

5.3.3　光电检测在机械量检测中的应用249