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本书为普通高等教育“十一五”**级规划教。
本书系统地介绍了光电技术的基本概念、各种光电器件的工作原理与特性、发展趋势和典型应用等。主要内容包括:光电技术基础,光电导器件,光生伏特器件,光电发射器件,热辐射探测器件,发光器件与光电耦合器件,光电信息变换,图像信息的光电变换,光电信号的数据采集与计算机接口技术,光电信息变换技术的典型应用,光电技术的新发展。
本书可作为高等学校光电信息工程、计量测试仪器、测控技术与仪器、测绘工程、环境工程、机械电子工程、公安图像技术、光电检测仪器、光学技术与仪器、生物医学工程等专业本科生及研究生教,也可作为光电技术领域科技人员的参考书。

第1章 光电技术基础
1.1 光辐射的度量
1.1.1 与光源有关的辐射度参数与
1.1.2 与接收器有关的辐射度参数
1.2 光谱辐射分布与量子流速率
1.3 物体热辐射
1.3.1 黑体辐射定律
1.3.2 辐射体的分类及其温度表示
1.4 辐射度参数与光度参数的关系
1.5 半导体对光的吸收
1.6 光电效应
1.6.1 内光电效应
1.6.2 光电发射效应
思考题与习题1
第2章 光电导器件
2.1 光敏电阻的原理与结构
2.2 光敏电阻的基本特性
2.3 光敏电阻的变换电路
2.4 光敏电阻的应用实例
思考题与习题2
第3章 光生伏特器件
3.1 硅光电二极管
3.1.1 硅光电二极管的工作原理
3.1.2 光电二极管的基本特性’
3.2 其他类型的光生伏特器件
3.2.1 PIN型光电二极管
3.2.2 雪崩光电二极管
3.2.3 硅光电池
3.2.4 光电三极管
3.2.5 色敏光生伏特器件
3.2.6 光生伏特器件组合件
3.2.7 光电位置敏感器件(PSD)
3.3 光生伏特器件的偏置电路
3.3.1 反向偏置电路
3.3.2 零伏偏置电路
3.4 半导体光电器件的特性参数与选择
思考题与习题3
第4章 光电发射器件
4.1 光电发射阴极
4.1.1 光电发射阴极的主要特性参数
4.1.2 光电阴极材料
4.2 真空光电管与光电倍增管的工作原理
4.2.1 真空光电管的原理
4.2.2 光电倍增管
4.3 光电倍增管的基本特性
4.4 光电倍增管的供电电路
4.5 光电倍增管的典型应用
思考题与习题4
第5章 热辐射探测器件
5.1 热辐射的一般规律
5.2 热敏电阻与热电堆探测器
5.2.1 热敏电阻
5.2.2 热电偶探测器
5.2.3 热电堆探测器
5.3 热释电器件
5.3.1 热释电器件的基本工作原理
5.3.2 热释电器件的灵敏度
5.3.3 热释电器件的噪声
5.3.4 热释电器件的类型
5.3.5 典型热释电器件
5.4 热探测器概述
思考题与习题5
第6章 发光器件与光电耦合器件
6.1 发光二极管的基本工作原理与特性
6.2 发光二极管的应用
6.3 半导体激光器
6.3.1 半导体激光器的发光原理
6.3.2 半导体激光器的结构
6.4 光电耦合器件
6.4.1 光电耦合器件的结构与电路符号
6.4.2 光电耦合器件的特性参数
……
第7章 光电信息变换
第8章 图像信息的光电变换
第9章 光电信号的数据采集与计算机接口技术
第10章 光电信息变换技术的典型应用
第11章 光电技术的新发展
参考文献

第1章 光电技术基础
光电信息变换技术总要讨论各种光电敏感器件,对这些光电敏感器件的性能评估和应用说明都离不开光的度量与光电技术的基本理论。本章在讨论光的基本度量方法和度量参数的基础上,还将讨论物体热辐射的基本定律、光与物质作用产生的各种光电效应等问题,为学习光电信息变换技术打下基础。
光电技术*基本的理论是光的波粒二象性。即光是以电磁波方式传播的粒子。几何光学依据光的波动性研究了光的折射与反射规律,得出了许多关于光的传播、光学成像、光学成像系统和成像系统像差等理论。物理光学依据光的波动性成功地解释了光的干涉、衍射等现象,为光谱分析仪器、全息摄影技术奠定了理论基础。然而,光的本质是物质,它具有粒子性,又称为光量子或光子。光子具有动量与能量,并分别表示为
P=hv/c,E=hv
式中,h=6.626×10-34J·s,为普朗克常数;v为光的振动频率(s_1);C=3 X 108m·S-1,为光在真空中的传播速度。
光的量子性成功地解释了光与物质作用时所引起的光电效应,而光电效应又充分证明了光的量子性。
图1-1所示为电磁波按波长的分布及各波长区域的定义,称为电磁波谱。电磁波谱的频率范围很宽:从宇宙射线到无线电波(102~1025Hz)。光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分,它包括的波长区域从几纳米到几毫米,即10-9~10矗3m量级。只有波长为0.38~0.78um的光才能引起人眼的视觉感,故称这部分光为可见光。
光电敏感器件的光谱响应范围远远超出人眼的视觉范围,一般从x光到红外辐射甚至于远红外、毫米波的范围。特种材料的热电器件具有超过厘米波光谱响应的范围,即人们可以借助于各种光电敏感器件对整个光辐射波谱范围内的光信息进行光电变换。
……

光电技术是在迅猛发展的信息科学与技术基础上发展起来的跨学科技术,是光电子行业中必须掌握的重要技术内容,它是将光学、电子技术、精密机械和计算机技术有机结合起来,孕育而生的新技术。
光电技术的内容涉及光电转换器件、光学检测、激光、计算机接口技术和数字与模拟电子技术等内容,它的光学检测内容有别于基于人眼的“光学检测技术”,是建立在以光电接收器为目标的光电检测技术。
本书在保持第1版的基本内容和特色的基础上,增加了应用*广泛的半导体发光器件(LED)的内容,补充了LED的发光特性及测量方法,使它能够满足日益增长的需要。
本书特色:
◎内容全面,体系完整,结构合理,**突出,注重应用,适应更加广泛的专业教学需要;
◎注重内容的科学性与先进性,适度增加现代光电技术应用的内容,使经典理论与现代科技内容相辅相成,循序渐进,便于组织教学;
◎例题与习题的选择密切联系当今科技发展的方向,使学生能充分感受课程的重要价值,提高学习的积极性;
◎配备有不同学时安排的免费电子课件,帮助教师与学生掌握不同专业和学时要求的**内容;
◎配套出版《光电信息综合设计训练与实验教程》,以增强学生的动手能力、综合设计能力和创新能力。