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第1章 绪论1

1.1 信息技术与光电检测技术1

1.2 光电检测与光电传感器概念2

1.2.1 检测与测量的概念2

1.2.2 光电传感器与敏感器的概念2

1.3 光电检测系统的组成及特点3

1.4 光电检测方法及应用发展趋势6

思考题与习题10

第2章 光电检测器件工作原理及特性11

2.1 光电检测器件的物理基础11

2.1.1 光电导效应11

2.1.2 杂质光电导效应14

2.1.3 光生伏特效应14

2.1.4 光热效应15

2.2 光电检测器件的特性参数17

思考题与习题21

第3章 半导体光电检测器件及应用22

3.1 光敏电阻22

3.1.1 光敏电阻的结构及其工作原理22

3.1.2 光敏电阻特性参数24

3.1.3 光敏电阻的应用26

3.2 光生伏特器件28

3.2.1 光电池29

3.2.2 光电二极管与光电三极管34

3.2.3 发光器件44

3.2.4 光电耦合器件50

3.2.5 光电位置敏感器件59

3.2.6 光热辐射检测器件61

3.2.7 各种光电检测器件的性能比较65

思考题与习题67

第4章 光电信号检测电路71

4.1 光电检测电路的设计要求71

4.2 光电信号输入电路的静态计算72

4.2.1 恒流源型器件光电信号输入电路72

4.2.2 光伏型器件光电信号输入电路77

4.2.3 可变电阻型器体光电信号输入电路82

4.3 光电信号检测电路的动态计算84

4.3.1 光电信号输入电路的动态计算85

4.3.2 光电检测电路的频率特性87

4.4 光电信号检测电路的噪声94

4.4.1 检测电路的噪声等效处理94

4.4.2 典型光电检测电路的噪声估算97

4.5 前置放大器98

4.5.1 放大器的噪声99

4.5.2 前置放大器的低噪声设计102

4.5.3 检测器件和放大电路的连接105

4.6 光电检测电路举例106

思考题与习题109

第5章 光电直接检测系统110

5.1 光电直接检测系统的基本工作原理110

5.2 光电直接检测系统的基本特性111

5.2.1 直接检测系统的信噪比111

5.2.2 直接检测系统的检测极限及趋近方法112

5.2.3 直接检测系统的视场角114

5.2.4 系统的通频带宽度114

5.3 直接检测系统的距离方程116

5.3.1 被动检测系统的距离方程117

5.3.2 主动检测距离方程118

5.4 光电直接检测系统举例119

5.4.1 莫尔条纹测长仪119

5.4.2 激光测距仪126

5.4.3 环境污染监测系统131

思考题与习题133

第6章 光外差检测系统134

6.1 光外差检测原理134

6.2 光外差检测特性136

6.2.1 光外差检测可获得全部信息136

6.2.2 光外差检测转换增益高136

6.2.3 良好的滤波性能137

6.2.4 信噪比损失小138

6.2.5 最小可检测功率138

6.2.6 光外差检测系统对检测器性能的要求140

6.3 影响光外差检测灵敏度的因素141

6.3.1 光外差检测的空间条件（空间调准）141

6.3.2 光外差检测的频率条件144

6.4 光外差检测系统举例144

6.4.1 干涉测量技术144

6.4.2 光外差通信149

6.4.3 多普勒测速151

思考题与习题155

第7章 光纤传感检测技术156

7.1 光纤传感器的基础156

7.1.1 光纤波导原理156

7.1.2 光纤的种类160

7.1.3 光纤的特性161

7.1.4 光纤传感器分类162

7.2 光纤的光波调制技术164

7.2.1 强度调制与解调164

7.2.2 偏振调制与解调167

7.2.3 相位调制与解调171

7.2.4 频率调制与解调174

7.3 光纤传感器实例174

7.3.1 光纤位移传感器174

7.3.2 光纤温度传感器176

7.3.3 光纤角速度传感器（光纤陀螺）178

7.3.4 光纤压力传感器180

7.3.5 光纤电流传感器182

7.4 分布式光纤传感器182

7.4.1 概述182

7.4.2 用于构成分布式光纤传感器的主要技术183

思考题与习题186

第8章 光电信号的数据采集与微机接口187

8.1 光电信号的二值化处理187

8.1.1 单元光电信号的二值化处理187

8.1.2 视频信号的二值化处理189

8.1.3 光电信号二值化数据采集与接口190

8.2 单元光电信号的A/D转换与数据采集192

8.2.1 单元光电信号的A/D转换192

8.2.2 单元光电信号的A/D数据采集194

8.3 视频光电信号的A/D转换与数据采集195

8.3.1 视频光电信号的A/D转换195

8.3.2 视频信号的数据采集与微机接口197

思考题与习题204

第9章 光电检测技术的典型应用205

9.1 微弱光信号检测技术205

9.1.1 锁相放大器205

9.1.2 取样积分器210

9.1.3 光子计数器217

9.2 光电开关与光电转速计221

9.2.1 光电开关222

9.2.2 光电转速计224

9.3 条形码技术226

9.3.1 条形码的概念及特点226

9.3.2 条形码的工作原理227

9.3.3 条形码的识别原理及装置228

9.4 光电遥控技术234

9.4.1 光电遥控原理234

9.4.2 光电遥控装置举例236

9.5 红外方位检测系统238

9.5.1 基于调制盘的方位检测原理238

9.5.2 基于调制盘的红外方位检测系统结构240

9.6 近红外光谱检测技术243

9.6.1 近红外光谱检测原理243

9.6.2 近红外光谱检测应用245

9.7 高光谱检测技术247

9.7.1 高光谱检测技术原理247

9.7.2 高光谱检测应用248

思考题与习题251

参考文献253