光電檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用（第2版）

前言
上篇基礎(chǔ)理論篇
第1章緒論
第2章光電檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1輻射度量和光度量
2.1.1光的基本概念
2.1.2輻射度量
2.1.3光度量
2.2半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)
2.2.1半導(dǎo)體的特性
2.2.2能帶理論
2.2.3半導(dǎo)體的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
2.2.4載流子的運(yùn)動(dòng)
2.2.5半導(dǎo)體的PN結(jié)
2.2.6半導(dǎo)體對(duì)光的吸收
2.3光電效應(yīng)
2.3.1光電導(dǎo)效應(yīng)
2.3.2光生伏特效應(yīng)
2.3.3外光電效應(yīng)
2.4光電器件的基本參數(shù)
2.4.1有關(guān)響應(yīng)方面的特性參數(shù)
2.4.2有關(guān)噪聲方面的特性參數(shù)
2.4.3其他參數(shù)
思考題與習(xí)題
第3章光電檢測(cè)器件
3.1光電導(dǎo)器件
3.1.1光敏電阻的原理與結(jié)構(gòu)
3.1.2典型光敏電阻
3.1.3光敏電阻的基本特性
3.2光生伏特器件
3.2.1光敏二極管
3.2.2硅光電池
3.2.3光敏晶體管
3.2.4色敏光生伏特器件
3.2.5光生伏特器件組合件
3.2.6光電位置敏感器件
3.3光電發(fā)射器件
3.3.1光電倍增管
3.3.2真空光電管
3.4熱輻射探測(cè)器件
3.4.1熱敏電阻
3.4.2熱電偶探測(cè)器
3.4.3熱電堆探測(cè)器
3.5熱釋電器件
3.5.1熱釋電器件的基本工作原理
3.5.2熱釋電器件的電壓靈敏度
3.5.3熱釋電器件的噪聲、響應(yīng)時(shí)間
與阻抗特性
3.5.4快速熱釋電探測(cè)器
3.6光耦合器件
3.6.1光耦合器件的結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)
3.6.2光耦合器件的特性參數(shù)
3.6.3光耦合器件的應(yīng)用
3.7圖像傳感器
3.7.1圖像傳感器的分類(lèi)
3.7.2真空攝像管
3.7.3電荷耦合器件
3.7.4CMOS圖像傳感器
3.7.5紅外熱成像
3.7.6圖像的增強(qiáng)與變像
思考題與習(xí)題
第4章半導(dǎo)體發(fā)光管與激光器
4.1發(fā)光二極管
4.1.1發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理
4.1.2發(fā)光二極管的應(yīng)用
4.2半導(dǎo)體激光器
4.2.1半導(dǎo)體激光器的發(fā)光原理
4.2.2半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)
4.3幾種典型的激光器
4.3.1氣體激光器
4.3.2固體激光器
4.3.3染料激光器
4.3.4光纖激光器
思考題與習(xí)題
第5章輻射信號(hào)檢測(cè)
5.1直接探測(cè)法
5.1.1光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.1.2調(diào)制盤(pán)
5.1.3調(diào)制盤(pán)對(duì)背景信號(hào)的空間濾波
5.2光外差探測(cè)法
5.2.1光外差探測(cè)原理
5.2.2光外差探測(cè)的特性
5.3幾何光學(xué)方法的光電信息變換
5.3.1長(zhǎng)、寬尺寸信息的光電變換
5.3.2位移信息的光電變換
5.3.3速度信息的光電變換
5.4空間分布光信號(hào)的檢測(cè)方法
5.4.1光學(xué)目標(biāo)和空間定位
5.4.2幾何中心檢測(cè)法
5.4.3亮度中心檢測(cè)法
5.5莫爾條紋
思考題與習(xí)題
第6章光電檢測(cè)系統(tǒng)典型電路
6.1光敏電阻的變換電路
6.1.1基本偏置電路
6.1.2恒流電路
6.1.3恒壓電路
6.2光生伏特器件的偏置電路
6.2.1反向偏置電路
6.2.2無(wú)偏置電路
6.3CCD器件驅(qū)動(dòng)電路
6.3.1CCD驅(qū)動(dòng)電路時(shí)序方法
6.3.2可編程器件產(chǎn)生CCD
驅(qū)動(dòng)時(shí)序
6.4視頻信號(hào)二值化處理電路
6.4.1閾值法
6.4.2微分法
6.5光電信號(hào)辨向處理與細(xì)分電路
6.5.1光電信號(hào)辨向處理
6.5.2電子細(xì)分
思考題與習(xí)題
下篇 技術(shù)應(yīng)用篇第7章微弱光信號(hào)檢測(cè)
7.1基本概念
7.1.1能量信號(hào)與功率信號(hào)
7.1.2相關(guān)函數(shù)
7.1.3相關(guān)接收
7.1.4相敏檢波器
7.2鎖相放大器
7.2.1鎖相放大器的工作原理
7.2.2鎖相放大器的應(yīng)用及特點(diǎn)
7.3取樣積分器
7.3.1取樣積分原理和工作方式
7.3.2取樣積分器應(yīng)用和特點(diǎn)
7.4光子計(jì)數(shù)器
7.4.1光子計(jì)數(shù)器原理
7.4.2光子計(jì)數(shù)器的應(yīng)用及特點(diǎn)
思考題與習(xí)題
第8章外形尺寸檢測(cè)
8.1概述
8.2模擬變換檢測(cè)法
8.3光電掃描檢測(cè)法
8.3.1光學(xué)掃描法
8.3.2電掃描法
8.4CCD自?huà)呙铏z測(cè)法
8.5光電三維形貌檢測(cè)法
8.5.1雙目機(jī)器視覺(jué)三維形貌檢測(cè)法
8.5.2結(jié)構(gòu)光三維形貌檢測(cè)法
思考題與習(xí)題
第9章位移量檢測(cè)
9.1激光干涉位移檢測(cè)
9.1.1激光干涉原理
9.1.2激光干涉儀原理
9.2光柵線位移檢測(cè)
9.2.1光柵位移傳感器（光柵尺）
的光電讀數(shù)頭
9.2.2光源和光強(qiáng)調(diào)制
9.2.3四相交流信號(hào)和前置放大器
9.2.4光柵位移檢測(cè)裝置
（光柵尺）
9.3光柵角位移檢測(cè)
9.3.1概述
9.3.2增量式軸角編碼器
9.3.3絕對(duì)式光電軸角編碼器
的基本原理
9.3.4讀數(shù)和細(xì)分
9.3.5狹縫及光電信號(hào)
9.3.6編碼器誤差
9.4軸向位移測(cè)量
9.5激光測(cè)距
9.5.1脈沖法測(cè)距
9.5.2相位法測(cè)距
9.5.3典型儀器簡(jiǎn)介
思考題與習(xí)題
第10章光電外觀檢測(cè)
10.1外觀檢測(cè)的方式和原理
10.1.1反射式與透射式外觀檢測(cè)
10.1.2正反射式與非正反射式
（漫反射式）檢測(cè)
10.1.3掃描方式
10.2光電變換器
10.2.1疵病信號(hào)
10.2.2光源選擇
10.3信號(hào)處理及檢測(cè)裝置
10.3.1通量式疵病信號(hào)的
處理方法
10.3.2檢測(cè)裝置
10.4表面粗糙度檢測(cè)
10.4.1概述
10.4.2激光外差法檢測(cè)粗糙度原理
10.5內(nèi)表面疵病檢測(cè)
10.5.1管道內(nèi)表面疵病檢測(cè)
系統(tǒng)組成
10.5.2檢測(cè)系統(tǒng)工作原理與特點(diǎn)
思考題與習(xí)題
第11章光纖傳感測(cè)量
11.1光導(dǎo)纖維的基本知識(shí)
11.1.1光纖傳光原理
11.1.2光纖的分類(lèi)
11.1.3光纖的基本特性
11.2光纖傳感器原理及應(yīng)用
11.2.1分類(lèi)與特點(diǎn)
11.2.2光纖傳感器
11.3光纖傳感器應(yīng)用技術(shù)分析
思考題與習(xí)題
第12章光電檢測(cè)技術(shù)的
綜合應(yīng)用
12.1光電多功能二維自動(dòng)
檢測(cè)系統(tǒng)
12.1.1測(cè)量系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
12.1.2同軸度誤差測(cè)量系統(tǒng)
12.1.3環(huán)距測(cè)量方法的研究
12.2曲臂光電綜合測(cè)量系統(tǒng)
12.2.1系統(tǒng)的組成與總體布局
12.2.2被測(cè)參數(shù)測(cè)量原理
12.3激光掃描圓度誤差測(cè)量系統(tǒng)
12.3.1圓度誤差測(cè)量原理
12.3.2工件安裝偏心誤差的檢測(cè)
12.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
12.4飛輪齒圈總成圓跳動(dòng)非
接觸檢測(cè)系統(tǒng)
12.4.1測(cè)量系統(tǒng)原理
12.4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
12.5座圈尺寸光電非接觸測(cè)量系統(tǒng)
12.5.1總體結(jié)構(gòu)與工作原理
12.5.2直徑測(cè)量原理
12.5.3數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
12.5.4測(cè)量結(jié)果與分析
12.6管道直線度光電檢測(cè)系統(tǒng)
12.6.1直線度光電檢測(cè)系統(tǒng)
的結(jié)構(gòu)與工作原理
12.6.2檢測(cè)系統(tǒng)的組成
思考題與習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)