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  • [正版] 光电检测技术 清华大学出版社 光电检测技术 张志伟 曾光宇 李仰军 光电检测技术 (第4版) 光电检测技术
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    • 作者: 张志伟,曾光宇,李仰军著
    • 出版社: 清华大学出版社
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    • 作者: 张志伟,曾光宇,李仰军著
    • 出版社:清华大学出版社
    • 开本:185*260开
    • ISBN:9785130205210
    • 出版周期:旬刊
    • 版权提供:清华大学出版社

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     书名: 光电检测技术(第4版)
     出版社:  清华大学出版社
     出版日期  2018
     ISBN号: 9787512136632

    本书介绍了光电检测系统的构成和应用基础知识。重点叙述了光电检测过程中常用的光源、各种性能的光电转换器、光纤与光纤传感技术和光外差检查技术。

    本书内容全面,叙述简明扼要,既重视理论性,也讲究实用性。可供电子信息类及其他相关专业的理工科本科生、研究生作教材选用,也可作为相关科技工作者的参考用书。

    张志伟,男,1964年5月生,博士,教授,硕士生导师。主要从事光学工程、电子与通信工程和光电自动化仪器与仪表的教学和科研工作;主要研究方向为光电检测理论与技术和信号与图像处理技术。参加2项国家自然科学基金项目(排名第2),主持和参与6项省部级科研项目,主持1项山西省高校科技开发项目;授权光电测量类国家发明专利6项(5项第1发明人,1项第2发明人);出版专著2部(其中1部受国家科学技术学术著作出版基金资助),主编光电检测技术1部;发表学术论文20余篇,被SCI收录4篇、EI收录7篇;负责研发全自动牛奶检测与收购仪、血压心率自动监测仪、配电变压器运行参数监测仪、蜜蜂出勤监测仪及光外差相位和微振动测量系统等;获得山西省优秀学术论文一等奖1项,获得兵工高校优秀教材二等奖2项,获得山西省教学成果三等奖1项(排名第1)。

    本书理论系统,实践实用,每次再版都根据最新科研成果更新内容,是一本学习光电检测技术的好教材。

    第1章光电检测应用中的基础知识(1)

    11辐射度学和光度学基本概念(1)

    111辐射度学基本物理量(1)

    112光度学基本物理量(3)

    113光度学基本定律(5)

    12半导体基础知识(8)

    121固体的能带结构(8)

    122热平衡下的载流子浓度(11)

    123半导体中的非平衡载流子(13)

    124载流子的扩散与漂移(15)

    13基本定律(16)

    131黑体辐射定律(16)

    132光电效应(18)

    14光电探测器的噪声和特性参数(23)

    141光电探测器中的噪声(23)

    142噪声的等效处理(27)

    143光电探测器的特性参数(28)

    144光电探测器的合理选择(31)

    练习题(31)


    第2章光电检测中的常用光源(33)

    21光源的特性参数(33)

    211辐射效率和发光效率(33)

    212光谱功率分布(34)

    213空间光强分布(35)

    214光源的颜色(35)

    215光源的色温(36)

    22热辐射源(36)

    221太阳(36)

    222黑体模拟器(37)

    223白炽灯(38)

    23气体放电光源(39)

    231脉冲灯(39)

    232原子光谱灯(41)

    233汞灯(41)

    24固体发光光源(42)

    241场致发光光源(42)

    242其他平板显示器件(44)

    243结型发光光源——发光二极管和激光二极管(47)

    25激光器(51)

    251激光原理(51)

    252激光器的结构和工作过程(54)

    253激光器的类型(55)

    254激光的特性(58)

    练习题(59)


    第3章结型光电器件(60)

    31结型光电器件工作原理(60)

    311热平衡状态下的PN结(60)

    312光照下的PN结(61)

    32硅光电池(63)

    321硅光电池的基本结构和工作原理(63)

    322硅光电池的特性参数(64)

    33硅光电二极管和硅光电三极管(67)

    331硅光电二极管(67)

    332硅光电三极管(68)

    333硅光电三极管与硅光电二极管特性比较(69)

    34结型光电器件的放大电路(72)

    341结型光电器件与放大三极管的连接(72)

    342光电二极管与集成运算放大器的连接(72)

    35特殊结型光电二极管(74)

    351象限探测器(74)

    352PIN型光电二极管(74)

    353雪崩光电二极管(80)

    354紫外光电二极管(81)

    355半导体色敏器件(82)

    36结型光电器件的应用实例——光电耦合器件(84)

    361光电耦合器件的分类、结构和用途(84)

    362光电耦合器件的基本电路(86)

    练习题(87)


    第4章光电导器件(89)

    41光敏电阻的工作原理(89)

    411光敏电阻的结构和分类(89)

    412光敏电阻的工作原理(90)

    42光敏电阻的主要特性参数(91)

    421光电导灵敏度(92)

    422光电导增益(92)

    423量子效率(93)

    424光谱响应率与光谱响应曲线(93)

    425响应时间和频率特性(95)

    426光电特性和γ值(97)

    427前历效应(97)

    428温度特性(98)

    43光敏电阻的偏置电路和噪声(99)

    431偏置电路(99)

    432噪声等效电路(102)

    44光敏电阻的特点和应用(103)

    441光敏电阻的特点(103)

    442光敏电阻使用时的注意事项(103)

    443常见光敏电阻(104)

    444光敏电阻的应用(105)

    练习题(105)


    第5章真空光电器件(107)

    51光电阴极(107)

    511光电阴极的主要参数(107)

    512光电阴极的分类(108)

    513常用光电阴极材料(109)

    52光电管与光电倍增管(111)

    521光电管(111)

    522光电倍增管(112)

    53光电倍增管的主要特性参数(116)

    54光电倍增管的供电和信号输出电

    路(121)

    541高压电源(121)

    542高压分压电路(122)

    543分压电流与输出线性的关系(123)

    544信号输出方式(125)

    55微通道板光电倍增管(126)

    56光电倍增管的应用(129)

    561光谱测量(130)

    562极微弱光信号的探测——光子计数(130)

    563射线的探测(131)

    练习题(132)


    第6章真空成像器件(133)

    61像管(133)

    611像管结构和工作原理(134)

    612像管的特性参量(136)

    62常见像管(137)

    621常见变像管(137)

    622常见像增强器(138)

    623特殊变像管(141)

    63摄像管(143)

    631摄像管的作用及分类(143)

    632摄像管的结构和工作原理(144)

    64光导靶和存储靶(145)

    641视像管靶(145)

    642光电发射型摄像管靶——存储靶(148)

    65摄像管的特性参数(149)

    651摄像管的特性参数(149)

    652不同视像管的特性参数比较(152)

    66摄像管的发展方向(153)

    练习题(153)


    第7章固体成像器件(154)

    71电荷耦合器件(154)

    711电荷耦合器件的结构(154)

    712电荷耦合原理与电极结构(155)

    713电荷耦合器件的组成及其工作原理(156)

    714电荷转移沟道类型(159)

    72电荷耦合器件的分类(160)

    721线阵CCD(160)

    722面阵CCD(161)

    73CCD摄像机分类(163)

    731可见光CCD(163)

    732IRCCD(165)

    733X射线CCD(165)

    734紫外光CCD(166)

    74CCD的性能参数(166)

    741电荷转移效率和转移损失率(166)

    742光谱响应率和干涉效应(167)

    743分辨率和调制传递函数(167)

    744动态范围(168)

    745暗电流和噪声(168)

    75自扫描光电二极管阵列(169)

    751光电二极管阵列的结构形式和工作原理(169)

    752SSPD线阵(171)

    753SSPD面阵(172)

    754SSPD的主要特性参数(173)

    755SSPD器件的信号读出及放大电路(175)

    76CMOS图像传感器(176)

    77CMOS与CCD图像传感器比较(180)

    78固体摄像器件的发展现状和应用(181)

    781CCD摄像器件的发展现状和应用(181)

    782CMOS摄像器件的发展现状和应用(184)

    练习题(184)


    第8章红外辐射与红外探测器(185)

    81红外辐射的基本知识(185)

    811红外辐射(185)

    812红外辐射源(186)

    82红外探测器(187)

    821热探测器(187)

    822光子探测器(190)

    83红外探测器的性能参数及使用中应注意的事项(191)

    831红外探测器的性能参数(191)

    832红外探测器使用中应注意的问题(192)

    84红外测温(193)

    841红外测温原理(193)

    842红外测温的特点(193)

    843热辐射传感器(193)

    85红外成像(196)

    851红外成像器件(196)

    852红外热像仪(197)

    853红外分析仪(199)

    86红外无损检测(200)

    861焊接缺陷的无损检测(200)

    862铸件内部缺陷探测(201)

    863疲劳裂纹探测(201)

    87红外探测技术在军事上的应用(202)

    871红外侦察(202)

    872红外雷达(202)

    练习题(203)


    第9章光导纤维与光纤传感器(204)

    91光导纤维基础知识(204)

    911光纤的结构(204)

    912光纤的种类(204)

    913光纤的传输模式(205)

    914光纤的传光原理(205)

    915光纤的传输特性(207)

    916光纤的耦合(209)

    92光导纤维的应用(210)

    921光纤在直接导光方面的应用(210)

    922光纤面板(212)

    93光纤传感器的分类及构成(215)

    931光纤传感器的分类(215)

    932光纤传感器的基本构成(216)

    933光纤传感器的优点(217)

    94功能型光纤传感器(217)

    941相位调制型光纤传感器(217)

    942光强调制型光纤传感器(219)

    943偏振态调制型光纤电流传感器(220)

    95非功能型光纤传感器(221)

    951传输光强调制型光纤传感器(221)

    952反射光强调制型光纤传感器(223)

    953频率调制型光纤传感器(223)

    954光纤液体折射率传感器(225)

    练习题(227)


    第10章光外差检测技术(229)

    101光外差检测原理(229)

    102光外差检测调相信号的解调方法(232)

    1021用频谱分析仪测量微振动位移的幅值(232)

    1022锁相环解调方法(233)

    103光外差检测特性(237)

    1031光外差检测可获得全部信息(237)

    1032光外差检测具有高的转换增益(238)

    1033良好的滤波性能(238)

    1034信噪比的损失较小(239)

    1035最小可检测功率(240)

    104光外差检测系统对光电转换器性能的要求(241)

    105光外差检测的空间匹配条件及频率条件(241)

    1051光外差检测的空间匹配条件(242)

    1052光外差检测的频率条件(245)

    106共线光外差干涉系统的相位调制(245)

    1061索列尔巴比涅相位补偿器(246)

    1062共线光外差干涉系统(246)

    1063相位调制原理(247)

    1064实验过程与结果(248)

    练习题(249)


    第11章光电探测器实验(251)

    实验1光电探测器光谱响应度的测量(251)

    实验2光电探测器响应时间的测试(254)

    实验3光电探测器探测度的测量(257)

    实验4光敏电阻特性测量实验(260)

    实验5光敏二极管特性测试(263)

    实验6光敏三极管特性测试(265)

    实验7光电位置传感器(PSD)实验(267)

    实验8光电位置传感器(PSD)光电特性实验(270)

    实验9线阵CCD原理及驱动实验(271)

    实验10线阵CCD基本特性的测量实验(274)

    实验11利用线阵CCD进行物体角度的测量(276)

    实验12光纤位移测试传感器实验(279)

    附录A实验1装置中器件说明(281)

    附录BCS1022型示波器测量上升响应时间的方法介绍(283)

    附录C彩色线阵CCD图像传感器TCD 2252D简介(284)

    部分习题参考答案(287)


    参考文献(288)

    《光电检测技术》(第3版)自2014年出版以来,收到一些好的修改建议。同时,我们开展了“光电检测技术”课程内容及教学方法的优化与实践以及“光电检测技术”精品资源共享课程建设工作。为使其在高等教育的相关专业教学中发挥更好的作用,再次进行了修订。

    本书和第3版相比,除了修改了某些错误之外,主要做了如下工作:

    1.修订原书中的其他基本概念为光度学的基本定律,保留了点源和扩展源的基本概,明晰了照度与距离平方反比定律、朗伯余弦定律和亮度守恒定律,增加了噪声的等效处理等内容;

    2.丰富了光电器件与集成运算放大器的连接的内容,增加了电流放大型、电压放大型和阻抗变换型变换电路的工作原理及优缺点等内容;

    3.丰富了光敏电阻应用电路的内容,增加了对恒流偏置、恒压偏置和恒功率偏置工作原理等内容;

    4. 微通道板在提升光电倍增管和像增强器性能方面具有重要的作用,本次修订增加了使用MCP时应注意的事项,如输出电流密度的饱和效应和离子反馈等内容;

    5.丰富了自扫描光电二极管阵列的内容,增加了CMOS图像传感器的内容,如CMOS图像传感器的结构与工作原理、CMOS图像传感器阵列、CMOS光敏元的单元电路、固定图像噪声(FPN)消除电路以及CMOS与CCD图像传感器比较和CMOS摄像器件的发展现状和应用;

    6.光纤面板在提升像增强器性能和改善像质等方面具有重要的作用,本次修订丰富了光纤面板的内容,如锥形光纤的工作原理和光纤面板的三环效应等内容;

    7.鉴于共线光外差干涉系统在纳米光学测量中的重要性,根据自己的科研成果增加了共线光外差干涉系统相位调制的内容。

    8.删除了第10章“太赫兹波的产生与检测”一章,同时对第1、4、5和7章的作业也进行了补充。

    本版修订中第1和4章由张志伟完成,第2章由曾光宇完成,第3和7章由山西大学许富景完成,第5章由李仰军完成,第6章由赵冬娥完成,第8章由王高完成,第9和10章由太原理工大学张文静完成,第11章由赵辉完成。

    本版修订参阅了大量的参考资料,编者再次向相关作者表示衷心感谢。由于我们的学识有限,书中难免存在错误和不当之处,恳请广大读者指正,以便进一步修订和完善。

    编者

    2018年7月    

     

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