光电传感器件与应用技术

第1章 光电传感技术基础

1.1 光电传感系统的描述

1.2 辐射度学和光度学

1.2.1 辐射度学

1.2.2 光度学

1.2.3 辐射度与光度学的基本定律

1.2.4 黑体辐射

1.3 半导体基础

1.3.1 半导体结构

1.3.2 半导体中的载流子

1.4 半导体的光电效应

1.4.1 光电导效应

1.4.2 光伏效应

1.4.3 光电发射效应

1.5 光热效应

1.6 光电传感器的噪声和特性参数

1.6.1 光电传感器的噪声

1.6.2 光电传感器的主要特性参数

思考与计算题

第2章 光电传感系统中的常用光源

2.1 光源的基本特性参数

2.1.1 辐射效率和发光效率

2.1.2 光谱功率分布

2.1.3 空间光强分布

2.1.4 光源的颜色

2.1.5 光源的色温

2.2 热辐射源

2.2.1 太阳与黑体模拟器

2.2.2 白炽灯与卤钨灯

2.3 气体放电光源

2.4 发光二极管

2.4.1 普通亮度的LED

2.4.2 超高亮度的LED

2.4.3 白光LED

2.5 激光器

2.5.1 激光器的基本原理

2.5.2 激光器的分类及应用

2.5.3 激光的特性

思考题与计算题

第3章 光电发射器件

3.1 光电发射阴极

3.1.1 光电发射阴极的主要参数

3.1.2 常用光电阴极材料

3.2 光电管与光电倍增管结构原理

3.2.1 光电管

3.2.2 光电倍增管

3.3 光电倍增管的主要特性参数

3.4 光电倍增管的供电和信号输出电路

3.4.1 高压分压电路

3.4.2 信号输出方式

3.5 微通道板光电倍增管

3.5.1 微通道板的结构和工作原理

3.5.2 微通道板光电倍增管

3.6 像增强器

3.7 应用

3.7.1 光电倍增管的典型应用

3.7.2 像增强器的典型应用

思考题与计算题

第4章 光电导探测器

4.1 光电导探测器的工作原理

4.2 光电导材料及结构特点

4.2.1 材料及分类

4.2.2 结构特点及原理

4.3 光电导探测器的主要特性参数

4.3.1 光电流及光电导增益

4.3.2 光电特性

4.3.3 光谱特性

4.3.4 伏安特性

4.3.5 时间响应及频率特性

4.3.6 前历效应

4.3.7 温度特性

4.4 光电导探测器的变换电路

4.4.1 基本偏置电路

4.4.2 恒流电路

4.4.3 恒压电路

4.5 光电导探测器的应用实例

4.5.1 自动调光台灯光电控制电路

4.5.2 火焰探测报警器

4.5.3 热电制冷型红外测温仪

思考及计算题

第5章 半导体结型光电器件

5.1 结型光电器件基本原理

5.1.1 热平衡状态下的P-N结

5.1.2 光照下的P-N结

5.2 硅光电池

5.2.1 硅光电池的基本结构

5.2.2 硅光电池的工作原理

5.2.3 硅光电池的特性参数

5.3 硅光电二极管

5.3.1 硅光电二极管基本结构

5.3.2 硅光电二极管的工作原理

5.3.3 光电二极管的电流方程

5.3.4 光电二极管的基本特性

5.4 硅光电三极管

5.4.1 硅光电三极管基本结构

5.4.2 硅光电三极管工作原理

5.4.3 光电三极管的特性

5.5 结型光电器件的偏置电路

5.5.1 反向偏置电路

5.5.2 零伏偏置电路

5.5.3 其他光电变换电路

5.6 特殊结型光电二极管

5.6.1 PIN光电探测器

5.6.2 雪崩光电二极管

5.7 象限探测器和光电位置传感器

5.7.1 象限探测器

5.7.2 光电位置传感器（PSD）

5.8 半导体光电器件的特性参数与选择

5.8.1 半导体光电器件的特性参数

5.8.2 半导体光电器件的应用选择

思考题与计算题

第6章 光电成像器件

6.1 真空成像器件

6.1.1 像管

6.1.2 摄像管

6.2 固体成像器

6.2.1 电荷耦合器件（CCD）

6.2.2 CMOS图像传感器

6.2.3 工业相机介绍

6.2.4 机器视觉系统及其应用

思考题与计算题

第7章 红外探测器概述

7.1 红外探测器分类

7.1.1 热敏探测器

7.1.2 光子型探测器

7.1.3 红外探测器的工作条件与性能指标

7.2 常用红外探测器

7.2.1 光电导型红外探测器工作原理与性能分析

7.2.2 光电导型红外探测器——SPRITE探测器原理与结构

7.2.3 光伏型红外探测器的工作原理与性能分析

7.2.4 肖特基势垒光电探测器－工作原理

7.2.5 量子阱红外探测器

7.3 常用热探测器

7.3.1 热敏电阻

7.3.2 热电偶和热电堆

7.3.3 热释电探测器

7.3.4 高莱管

7.4 其他红外探测器

7.4.1 锑化铟红外探测器

7.4.2 碲镉汞探测器

7.4.3 碲锡铅探测器

7.4.4 砷化镓探测器

7.4.5 光子牵引探测器

7.4.6 MOS探测器

7.5 红外探测器的应用——红外夜视系统

7.5.1 红外夜视仪的原理

7.5.2 红外热成像仪的原理

思考与练习题

第8章 平板显示器件

8.1 液晶显示器件（LCD）

8.1.1 基本概念

8.1.2 光电特性

8.1.3 动态散射型液晶显示器件

8.1.4 扭曲向列液晶显示器件

8.1.5 超扭曲向列液晶显示器件

8.1.6 有源矩阵液晶显示器件

8.1.7 LCD工作环境及特点

8.2 等离子体显示器件

8.2.1 彩色AC-PDP的工作原理

8.2.2 彩色AC-PDP的特点和应用

8.3 有机发光器件

8.3.1 OLED器件发光原理

8.3.2 OLED器件的分类

8.4 数字微反射镜器件（DMD）

8.4.1 DMD结构和工作原理

8.4.2 DLP投影显示及特点

思考题与计算题

第9章 典型光电传感系统

9.1 瞬态表面高温测量及校准系统

9.1.1 瞬态表面高温光电传感系统

9.1.2 可溯源瞬态表面温度传感器动态校准系统

9.1.3 瞬态超高温测试的外推方法探索

9.2 激光光幕靶光电传感系统及校准

9.2.2 分离型激光光幕靶

9.2.3 激光光幕靶的校准

9.2.4 激光光幕靶的应用拓展

9.3 其他光电传感系统

9.3.1 归一化植被指数光电传感系统

9.3.2 光纤传像元件光学特性光电传感系统

9.3.3 基于PSD的自动机运动参数光电传感系统

9.3.4 导弹轨上运动参数光电传感系统

9.3.5 纯镁与镁合金燃点比色测温系统

思考题与计算题

第10章 光电传感新技术及应用

10.1 光电薄膜技术

10.1.1 光电薄膜技术概述

10.1.2 光电薄膜的制作

10.1.3 光电薄膜器件的技术特点

10.1.4 光电薄膜器件的应用

10.2 光MEMS，MOEMS

10.2.1 MEMS器件概述

10.2.2 MOEMS器件——MEMS与光的结合

10.2.3 MOEMS的应用

10.3 激光散斑测试技术

10.3.1 散斑的数学描述

10.3.2 激光散斑测量方法

10.4 太赫兹技术的应用

10.4.1 太赫兹频段及特点

10.4.2 THz成像技术的应用

10.5 光存储技术

10.5.1 光存储器概述

10.5.2 光盘存储器的工作原理

10.5.3 超高密度光存储技术

10.6 太阳能技术

10.6.1 太阳能电池

10.6.2 太阳能电池的种类

10.6.3 太阳能新技术

10.6.4 应用领域

习题与思考题

参考文献

《光电传感器件与应用技术/全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材》以编者多年从事光电传感技术及其应用方面的研究为基础，结合编者在光电传感技术领域的最新研究成果，参考近年来光电传感技术的最新进展，主要讲述了光电传感系统中所涉及的基础理论、光（辐射）源、光电导器件、结型光电器件、光电发射器件、光电成像器件、平板显示器件及各种光电器件的典型应用。《光电传感器件与应用技术/全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材》内容丰富，概念清晰，能引导读者正确掌握光电传感器件的基本原理、使用技巧和光电测试系统的设计思想和方法。《光电传感器件与应用技术/全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材》力求为测控技术与仪器、光电信息科学与工程、电子信息工程等专业的本科生及仪器科学与技术、光学工程、信息与通信工程等学科的研究生和工程技术人员提供光电传感系统分析、设计的基本理论、先进的前沿技术和最新方法。

《光电传感器件与应用技术/全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材》特色：
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　　图解案例，清晰直观：案例操作过程配有详细的视频讲解和操作步骤图片说明；
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　　注重实践，学练结合：学练结合理解更深刻。