光電子技術

第1章光輻射與發(fā)光源
1.1電磁波譜與光輻射
1.1.1電磁波的性質與電磁波譜
1.1.2光輻射
1.2輻射度學與光度學基本知識
1.2.1輻射量
1.2.2光度量
1.3熱輻射基本定律
1.3.1單色吸收比和單色反射比
1.3.2基爾霍夫輻射定律
1.3.3普朗克公式
1.3.4瑞利-瓊斯公式
1.3.5維恩公式
1.3.6維恩位移定律
1.3.7斯忒藩-玻爾茲曼定律
1.3.8色溫
1.4激光原理
1.4.1激光產(chǎn)生的物理基礎
1.4.2激光（強相干光）產(chǎn)生的基本原理和方法
1.4.3開放式光學諧振腔和高斯光束
1.5典型激光器
1.5.1固體激光器
1.5.2氣體激光器
1.5.3半導體二極管激光器
練習及思考題1
第2章光輻射的傳播
2.1光輻射的電磁理論
2.1.1光輻射的波動方程
2.1.2光輻射場的亥姆霍茲方程
2.1.3均勻介質中的平面波和球面波
2.1.4電磁場的邊界條件
2.2光波在大氣中的傳播
2.2.1大氣衰減
2.2.2大氣湍流效應
2.3光波在電光晶體中的傳播
2.3.1電致折射率變化
2.3.2電光相位延遲
2.4光波在聲光晶體中的傳播
2.4.1拉曼-納斯衍射
2.4.2布喇格（Bragg）衍射
2.5光波在磁光介質中的傳播
2.5.1法拉第旋轉效應
2.5.2磁光相互作用的耦合波分析
2.6光波在光纖波導中的傳播
2.6.1光纖波導的結構及弱導性
2.6.2光束在光纖波導中的傳播特性
2.6.3光束在光纖波導中的衰減和色散特性
2.7光波在非線性介質中的傳播
2.7.1非線性電極化率
2.7.2光波在非線性介質中的傳播
2.7.3光混頻及光倍頻技術
2.8光波在水中的傳播
2.8.1傳播光束的衰減特性
2.8.2前向散射
2.8.3后向散射
練習及思考題2
第3章光束的調制和掃描
3.1光束調制原理
3.1.1振幅調制
3.1.2頻率調制和相位調制
3.1.3強度調制
3.1.4脈沖調制
3.1.5脈沖編碼調制
3.2電光調制
3.2.1電光強度調制
3.2.2電光相位調制
3.2.3電光調制器的電學性能
3.2.4電光波導調制器
3.3聲光調制
3.3.1聲光調制器的工作原理
3.3.2調制帶寬
3.3.3聲光調制器的衍射效率
3.3.4聲束和光束的匹配
3.3.5聲光波導調制器
3.4磁光調制
3.4.1磁光體調制器
3.4.2磁光波導調制器
3.5直接調制
3.6光束掃描技術
3.6.1機械掃描
3.6.2電光掃描
3.6.3聲光掃描
3.7空間光調制器
3.7.1泡克耳讀出光調制器
3.7.2液晶空間光調制器
3.7.3其他類型的空間光調制器
練習及思考題3
第4章光輻射的探測技術
4.1光電探測器的物理效應
4.1.1光子效應和光熱效應
4.1.2光電發(fā)射效應
4.1.3.光電導效應
4.1.4光伏效應
4.1.5溫差電效應
4.1.6熱釋電效應
4.1.7光電轉換定律
4.2光電探測器的性能參數(shù)
4.2.1積分靈敏度R
4.2.2光譜靈敏度Rλ
4.2.3頻率靈敏度Rf
4.2.4量子效率η
4.2.5通量閾Pth和噪聲等效功率NEP
4.2.6歸一化探測度D*
4.2.7其他參數(shù)
4.3光電探測器的噪聲
4.3.1噪聲概念
4.3.2噪聲描述
4.3.3光電探測器的噪聲
4.4光電導探測器--光敏電阻
4.4.1光電轉換原理
4.4.2工作特性
4.4.3幾種典型的光敏電阻
4.4.4使用注意事項
4.5pn結光伏探測器的工作模式
4.5.1光電轉換原理
4.5.2光伏探測器的工作模式
4.6硅光電池--太陽電池
4.6.1短路電流和開路電壓
4.6.2輸出功率和最佳負載電阻
4.6.3光譜.頻率響應及溫度特性
4.6.4緩變化光電信號探測
4.6.5交變光信號探測
4.7光電二極管
4.7.1Si光電二極管
4.7.2PIN硅光電二極管
4.7.3雪崩光電二極管（APD）
4.7.4光電三極管
4.8光熱探測器
4.8.1熱探測器的一般概念
4.8.2熱敏電阻
4.8.3熱釋電探測器
4.9直接探測系統(tǒng)的性能分析
4.9.1光電探測器的平方律特性
4.9.2信噪比性能分析
4.9.3直接探測系統(tǒng)的NEP分析
4.10光頻外差探測的基本原理
4.10.1光頻外差探測的實驗裝置
4.10.2光外差原理
4.10.3基本特性
4.10.4光頻外差探測的空間相位條件
練習及思考題4
第5章光電成像系統(tǒng)
5.1固體攝像器件
5.1.1電荷耦合攝像器件
5.1.2電荷耦合攝像器件的特性參數(shù)
5.1.3CMOS攝像器件
5.1.4電荷注入器件（CID）
5.1.5紅外焦平面器件
5.2光電成像原理
5.2.1光電成像系統(tǒng)的基本結構
5.2.2光電成像系統(tǒng)的基本技術參數(shù)
5.3紅外成像光學系統(tǒng)
5.3.1理想光學系統(tǒng)模型
5.3.2光學系統(tǒng)中的光闌
5.3.3紅外成像光學系統(tǒng)的主要參數(shù)
5.3.4光學系統(tǒng)的像差
5.3.5紅外光學系統(tǒng)的特點
5.3.6典型的紅外光學系統(tǒng)
5.4紅外成像中的信號處理
5.4.1前置放大器
5.4.2直流恢復
5.4.3多路轉換技術
5.4.4通頻帶選擇
5.4.5溫度信號的線性化
5.4.6中心溫度與溫度范圍的選擇
5.4.7提高圖像質量的計算機處理方法
5.5紅外成像系統(tǒng)的綜合特性
5.5.1調制傳遞函數(shù)（MTF）
5.5.2噪聲等效溫差（NETD）
5.5.3最小可分辨溫差（MRTD）
5.5.4最小可探測溫差（MDTD）
5.6微光像增強器件
5.6.1微光像增強器
5.6.2微光攝像CCD器件
5.7纖維光學成像器件
練習及思考題5
第6章顯示技術
6.1陰極射線管
6.1.1黑白顯像管
6.1.2彩色顯像管
6.2液晶顯示
6.2.1液晶的基本知識
6.2.2扭曲向列型液晶顯示（TN-LCD）
6.2.3超扭曲向列型液晶顯示（STN-LCD）
6.2.4有源矩陣液晶顯示器件（AM-LCD）
6.3等離子體顯示
6.3.1氣體放電基本知識
6.3.2單色等離子體顯示
6.3.3彩色等離子體顯示
6.4電致發(fā)光顯示
6.4.1注入電致發(fā)光顯示
6.4.2高場電致發(fā)光顯示
6.5其他顯示技術
6.5.1投影顯示
6.5.2真空熒光顯示
6.5.3電致變色顯示
6.5.4電泳顯示
練習及思考題6
第7章光電子技術應用實例
7.1光纖通信
7.1.1光纖通信的發(fā)展歷史
7.1.2光纖通信的優(yōu)點
7.1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成
7.1.4光纖通信新技術
7.1.5光纖通信局域網(wǎng)
7.1.6綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)
7.2激光雷達
7.2.1激光雷達的優(yōu)點
7.2.2激光雷達原理
7.2.3激光雷達的應用
7.3激光制導
7.3.1激光目標指示器
7.3.2激光尋的器
7.4紅外遙感
7.4.1紅外遙感技術的發(fā)展及特點
7.4.2紅外遙感儀
7.5紅外跟蹤制導
7.5.1紅外點源制導系統(tǒng)
7.5.2紅外成像制導系統(tǒng)
7.6光纖傳感
7.6.1光纖溫度傳感器
7.6.2光纖位移傳感器
7.6.3光纖陀螺
7.6.4光纖傳感器陣列
7.6.5分布式光纖傳感器
練習及思考題7
參考文獻