光电信号检测原理与技术PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第一章 光辐射物理基础 1

第一节 光辐射的度量 1

一、基本光辐射度量 1

二、光谱辐射度量和光子辐射度量 2

三、基本光度量 3

四、朗伯余弦定律与小面源的辐射特性 5

第二节 温度辐射源及其辐射特性 6

一、温度辐射与黑体辐射定律 6

二、人工辐射源及目标、背景的辐射特性 10

一、激光的形成及特点 16

第三节 受激辐射与激光器 16

二、常见激光器系统及其特性 19

第四节 辐射在媒质中传输的衰减 23

一、表征辐射在媒质中衰减的物理量 23

二、大气特性及其对辐射传输的影响 25

三、材料对光辐射的反射、吸收和透射特性 28

第五节 光辐射的调制 36

一、调制的一般概念 36

二、光学调制盘 40

三、电光调制器 46

四、声光调制器 49

习题与复习题 51

参考文献 52

一、光辐射探测器对光辐射的响应参数 53

第二章 光辐射探测器 53

第一节 光辐射探测器的性能参数 53

二、光辐射探测器的噪声 57

第二节 光子探测器 61

一、光电子发射探测器 61

二、光电导探测器 71

三、光伏探测器 78

第三节 热探测器 87

一、热探测器对光辐射的温度响应 87

二、测辐射热电偶 89

三、测辐射热敏电阻探测器 91

四、热释电探测器 93

一、光电成像器件的基本特性 95

第四节 光电成像器件 95

二、像管 97

三、摄像管 102

四、CCD固体摄像器件 107

习题与复习题 124

参考文献 126

第三章 光辐射的直接检测与外差检测 127

第一节 直接检测 127

一、光电探测器直接检测的统计特性和平方律特性 128

二、直接检测系统的信噪比和灵敏度 130

第二节 外差检测 134

一、外差检测的基本原理 134

二、外差检测系统的信噪比和灵敏度分析 136

三、外差检测系统与直接检测系统的性能比较 142

习题与复习题 143

参考文献 144

第四章 光电检测信号的前置放大和滤波 145

第一节 前置放大电路和器件噪声 145

一、放大器的噪声 145

二、电路元件的噪声 149

三、前置放大器的低噪声设计 152

四、探测器偏置与前置放大器电路 157

第二节 光电信号滤波与有源滤波器 160

一、网络滤波原理（滤波器的传输函数） 160

二、二阶有源滤波器的构成 163

三、二阶有源滤波器的设计举例 164

习题与复习题 168

参考文献 168

第五章 微弱信号检测 169

第一节 匹配滤波器 169

一、匹配滤波器的传输函数 169

二、关于匹配滤波器的讨论 170

第二节 相关检测 172

一、相关检测的原理 172

二、锁相放大器 174

第三节 积累检测 181

一、积累检测的原理 181

二、门积分器的原理分析 185

三、多点积累检测 188

第四节 光子计数器 194

一、光子计数的原理 194

二、光子计数系统的测量误差 198

习题与复习题 199

参考文献 200

第六章 典型光电信号检测系统 201

第一节 测辐射计与温度探测系统 201

一、三种表观温度及其测量原理 202

二、全辐射法测辐射计 204

第二节 激光雷达 207

一、激光雷达概况 208

二、激光测距雷达 212

三、激光Doppler测速雷达 216

四、激光目标搜索跟踪雷达 219

五、激光成像雷达 222

第三节 激光多普勒测速系统 225

一、激光多普勒测速的原理 225

二、多普勒信号处理 227

三、激光多普勒测速的特点 228

第四节 傅里叶变换红外光谱仪 228

一、傅里叶变换光谱仪与干涉图 229

二、傅里叶变换光谱仪的线型函数、分辨极限和位相修正 230

三、傅里叶变换光谱仪的特点 232

习题与复习题 232

参考文献 232