內容簡介
光電探測技術與系統《光電探測技術與系統》可作為大學“測控技術與儀器”和“光信息科學與技術”專業的教學用書，也可供自動控制，光機電一體化，套用物理等專業教學使用或相關專業人員參考。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 信息與信息技術 1
1.2 現代信息技術與光電探測 2
1.3 光電探測（感測）器 3
1.4 光電探測系統的構成及分類 4
1.5 經典的光電探測系統及光電探測系統的特點 5
1.5.1 經典的光電探測系統 5
1.5.2 光電探測系統的特點 10
1.6 光電探測系統的發展趨勢 11
複習與思考題 11
參考文獻 12
第2章 光輻射與光源
2.1 電磁波與光輻射 13
2.1.1 電磁波的性質與電磁波譜 13
2.1.2 光輻射 14
2.2 光輻射的度量 14
2.2.1 輻射量 15
2.2.2 光度量 16
2.3 黑體輻射 17
2.3.1 單色吸收比和單色反射比 17
2.3.2基爾霍夫輻射定律18
2.3.3 普朗克公式 18
2.3.4 維恩位移定律19
2.3.5 斯忒藩-玻耳茲曼定律 20
2.3.6 色溫 20
2.4 光源 20
2.4.1 光源特徵及描述 21
2.4.2 幾種典型的光源 21
2.4.3 雷射器 23
2.5 光源調製與旋光效應調製器 28
2.5.1 幾種常見的調製技術 30
2.5.2 旋光效應調製器 31
複習與思考題 37
參考文獻 37
第3章 光路分析與光學器件
3.1 基本光學關係式 39
3.1.1 守恆定律 39
3.1.2 反射和折射定律 39
3.1.3 界面反射損失 40
3.1.4 吸收定律 40
3.2 光路中的光現象 41
3.2.1 波的疊加 42
3.2.2光的偏振態與旋光 46
3.2.3 散射 51
3.3 光學元件 54
3.3.1 成像與導光元件 54
3.3.2 濾光與分光器件 55
3.3.3 單色儀、多色儀和干涉儀 56
3.4 光束掃描 60
3.4.1 機械掃描 60
3.4.2 電光掃描 61
3.4.3 聲光掃描 61
3.5 大氣調光——光在大氣中的傳播與衰減 62
3.5.1大氣衰減63
3.5.2 大氣湍流效應65
3.5.3 自適應光學 67
3.5.4 路徑輻射 68
3.6 光路設計軟體簡介 68
複習與思考題 69
參考文獻 70
第4章 光電探測器與光電探測模式
4.1 常見光子探測器 71
4.1.1 外光電效應器件 71
4.1.2 內光電效應器件 74
4.2 常見熱探測器 81
4.2.1 熱阻效應 81
4.2.2 熱伏效應 84
4.3 其他光電探測器 86
4.3.1 感測器結構的改進 86
4.3.2 新材料或新工藝的引入 89
4.3.3 新原理的採用 89
4.4 光電探測器的特性 90
4.4.1 靈敏度 90
4.4.2 信噪比特性 91
4.4.3 跟蹤入射信號的能力 93
4.4.4 伏安特性 94
4.4.5 溫度特性 94
4.5 光電直接檢測系統和相干檢測系統 95
4.5.1 光電直接檢測系統 95
4.5.2 光電相干檢測系統 97
4.6 小結 99
複習與思考題 100
參考文獻 100
第5章 光電探測系統的信噪比
5.1 信噪比的概念 101
5.1.1 噪聲對測量的影響 101
5.1.2 噪聲的類型 101
5.2 噪聲源 102
5.2.1 幾種典型的內部噪聲 103
5.2.2 典型感測器的噪聲分析 104
5.3 信噪比與系統參數 107
5.3.1 探測系統放大器的噪聲係數 107
5.3.2噪聲等效頻寬109
5.3.3 紅外成像系統的溫度解析度 109
5.4 信噪比改善技術 112
5.4.1 頻域處理 112
5.4.2 背景和信號的水平調整 113
5.4.3 光子計數 113
5.4.4 基於調製的改善技術 114
5.4.5 雙光束、雙通道技術 118
5.4.6 時域濾波技術 119
5.4.7 基於多陣列信號處理技術 120
5.4.8 其他技術 121
複習與思考題 121
參考文獻 122
第6章 光電成像探測感測器
6.1 光電成像器件的發展與分類 123
6.2光電成像系統的一般結構 124
6.2.1 光學系統 125
6.2.2 掃描器 126
6.2.3 探測器和製冷器 127
6.2.4 圖像處理及分析 128
6.3 電荷耦合器件 128
6.3.1 CCD的工作原理 128
6.3.2 電荷傳輸器件簡介 131
6.3.3 CCD的特性參數與驅動 134
6.4 熱釋電攝像管 136
6.4.1 熱釋電攝像的物理原理 136
6.4.2 熱釋電攝像管的結構及工作原理 138
6.4.3 熱釋電的常用技術 141
6.5 其他成像探測器 142
6.5.1 視像管 142
6.5.2 矽靶攝像管 146
6.5.3 光電發射式攝像管 147
6.5.4 微光像增強器 148
6.5.5 微光攝像CCD器件 150
6.6 光電成像的特性參數 151
6.6.1 光電轉換特性 151
6.6.2 時間回響特性 152
6.6.3 噪聲特性 153
6.6.4 光學特性 156
複習與思考題 158
參考文獻 159
第7章 光譜分析簡介
7.1 光譜學的產生和發展 160
7.2 光譜學的內容 161
7.2.1 原子光譜和分子光譜 161
7.2.2 發射光譜學及發光光譜學 161
7.2.3 吸收光譜學 164
7.2.4 散射光譜學 166
7.3 光譜分析儀家族及系統參數 168
7.3.1看譜儀168
7.3.2 攝譜儀 168
7.3.3 單色儀 169
7.3.4 光電直讀光譜儀 169
7.3.5 分光光度計 172
7.4 光譜分析儀的技術和方法 173
7.4.1 外標校正 173
7.4.2 光譜分析的系統誤差 173
7.4.3 光譜分析的偶然誤差 174
7.4.4 光譜分析系統的幾個常用性能參數 175
7.4.5 減小誤差的一些方法 176
7.5 光譜分析新技術 178
7.5.1 傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR） 178
7.5.2 雷射喇曼分光光度計 180
7.6 X射線衍射技術 182
複習與思考題 184
參考文獻 184
第8章 光纖感測技術與系統
8.1 光纖測試技術基礎 186
8.1.1 光纖結構 186
8.1.2 光纖類型 188
8.1.3 光纖傳輸特性 190
8.1.4 單模光纖的偏振與模式雙折射 193
8.1.5 光纖的連線耦合技術 194
8.2 光纖感測器的原理與實現 199
8.2.1 強度調製光纖感測器 200
8.2.2 相位調製光纖感測器 203
8.2.3 頻率調製光纖感測器 206
8.2.4 偏振調製光纖感測器 208
8.2.5 波長調製光纖感測器 211
8.3 光纖布拉格光柵感測器 212
8.3.1 感測原理 213
8.3.2 解調技術 215
8.3.3 封裝增敏和復用技術 215
複習與思考題 215
參考文獻 216
第9章 光電探測系統的典型套用
9.1 在生活中的套用 217
9.1.1 在服裝方面的套用 217
9.1.2 在食品、保健品、藥品方面的套用 219
9.1.3 在居住、環境、環保方面的套用 220
9.1.4 在交通方面的套用 222
9.2 在安全及軍事方面的套用 223
9.2.1 在安全方面的套用 223
9.2.2 在軍事方面的套用 224
9.3 在工業方面的套用 228
9.3.1 光束檢測 228
9.3.2 紅外成像檢測 228
9.3.3 雷射檢測 229
9.4 在農業方面的套用 230
附錄
附錄 光電探測與諾貝爾科學獎 231
複習與思考題 234
參考文獻 234
……
