第1章 光辐射、发光源与光传播基本定律 1
电磁波谱与光辐射 1
电磁波的性质与电磁波谱 1
光辐射 2
辐射度学与光度学基本知识 3
辐射量 3
光度量 5
热辐射基本定律 7
单色吸收比和单色反射比 7
基尔霍夫辐射定律 7
普朗克公式 7
瑞利-琼斯公式 8
维恩公式 8
维恩位移定律 8
斯忒藩—玻耳兹曼定律 9
色温 9
激光原理 9
激光产生的物理基础 9
激光(强相干光)产生的基本原理和方法 14
开放式光学谐振腔和高斯光束 18
典型激光器 23
固体激光器 23
气体激光器 26
半导体二极管激光器 31
光纤激光器 34
光频电磁波的基本理论和定律 36
光波的电磁场理论 36
光波场的时域频率特性 40
相速度和群速度 41
光波的横波性质和偏振态 43
光波在各向同性介质界面上的反射和折射 44
几何光学基本定律 49
练习及思考题1 50
第2章 光辐射的传播 53
光波在大气中的传播 53
大气衰减 53
大气湍流效应 56
光波在电光晶体中的传播 59
电致折射率变化 59
电光相位延迟 61
光波在声光晶体中的传播 65
拉曼-纳斯衍射 66
布喇格(Bragg)衍射 67
光波在磁光介质中的传播 70
法拉第旋转效应 70
磁光相互作用的耦合波分析 71
光波在光纤波导中的传播 73
光纤波导的结构及弱导性 73
光束在光纤波导中的传播特性 74
光束在光纤波导中的衰减和色散特性 79
光波在非线性介质中的传播 81
非线性电极化率 81
光波在非线性介质中的传播 83
光混频及光倍频技术 84
光波在水中的传播 86
传播光束的衰减特性 86
前向散射 87
后向散射 88
练习及思考题2 88
第3章 光束的调制和扫描 90
光束调制原理 90
振幅调制 90
频率调制和相位调制 91
强度调制 92
脉冲调制 92
脉冲编码调制 93
电光调制 93
电光强度调制 93
电光相位调制 97
电光调制器的电学性能 97
电光波导调制器 99
声光调制 102
声光调制器的工作原理 102
调制带宽 103
声光调制器的衍射效率 104
声束和光束的匹配 105
声光波导调制器 106
磁光调制 106
磁光体调制器 106
磁光波导调制器 107
直接调制 108
光束扫描技术 111
机械扫描 111
电光扫描 111
声光扫描 114
空间光调制器 116
泡克耳读出光调制器 116
液晶空间光调制器 118
其他类型的空间光调制器 119
练习及思考题3 121
第4章 光辐射的探测技术 122
光电探测器的物理效应 122
光子效应和光热效应 123
光电发射效应 123
光电导效应 124
光伏效应 126
温差电效应 127
热释电效应 127
光电转换定律 128
光电探测器的性能参数 129
积分灵敏度R 129
光谱灵敏度Rλ 129
频率灵敏度Rf 130
量子效率η 131
通量阈Pth和噪声等效功率NEP 131
归一化探测度D 132
其他参数 133
光电探测器的噪声 133
噪声概念 133
噪声描述 134
光电探测器的噪声 135
光电导探测器——光敏电阻 136
光电转换原理 137
工作特性 138
几种典型的光敏电阻 142
使用注意事项 143
pn结光伏探测器的工作模式 143
光电转换原理 143
光伏探测器的工作模式 144
硅光电池——太阳电池 146
短路电流和开路电压 146
输出功率和最佳负载电阻 147
光谱、频率响应及温度特性 148
缓变化光电信号探测 149
Si光电二极管 152
PIN硅光电二极管 160
雪崩光电二极管(APD) 161
光电三极管 162
光热探测器 163
热探测器的一般概念 163
热敏电阻 164
热释电探测器 165
直接探测系统的性能分析 167
光电探测器的平方律特性 167
信噪比性能分析 168
直接探测系统的NEP分析 168
光频外差探测的基本原理 170
光频外差探测的实验装置 170
光外差原理 171
基本特性 172
光频外差探测的空间相位条件 174
练习及思考题4 177
第5章 光电成像系统 178
固体摄像器件 178
电荷耦合摄像器件 178
电荷耦合摄像器件的特性参数 184
CMOS摄像器件 187
电荷注入器件(CID) 189
红外焦平面器件 189
光电成像原理 193
光电成像系统的基本结构 193
光电成像系统的基本技术参数 195
红外成像光学系统 196
理想光学系统模型 196
光学系统中的光阑 198
红外成像光学系统的主要参数 199
光学系统的像差 200
红外光学系统的特点 201
典型的红外光学系统 202
红外成像中的信号处理 204
前置放大器 204
直流恢复 204
多路转换技术 206
通频带选择 206
温度信号的线性化 206
中心温度与温度范围的选择 207
提高图像质量的计算机处理方法 207
红外成像系统的综合特性 207
调制传递函数(MTF) 208
噪声等效温差(NETD) 212
最小可分辨温差(MRTD) 213
最小可探测温差(MDTD) 214
微光像增强器件 215
微光像增强器 215
微光摄像CCD器件 218
纤维光学成像器件 219
练习及思考题5 220
第6章 显示技术 222
阴极射线管 222
黑白显像管 222
彩色显像管 225
液晶显示 228
液晶的基本知识 229
扭曲向列型液晶显示(TN-LCD) 231
超扭曲向列型液晶显示(STN-LCD) 234
有源矩阵液晶显示器件(AM-LCD) 236
等离子体显示 238
气体放电基本知识 239
单色等离子体显示 240
彩色等离子体显示 242
电致发光显示 244
注入电致发光显示 244
高场电致发光显示 245
其他显示技术 246
投影显示 246
真空荧光显示 247
电致变色显示 248
电泳显示 248
练习及思考题6 249
第7章 光电子技术应用实例 250
光纤通信 250
光纤通信的发展历史 250
光纤通信的优点 251
光纤通信系统的基本组成 251
光纤通信新技术 253
光纤通信局域网 254
综合业务数字网 254
激光雷达 254
激光雷达的优点 254
激光雷达原理 255
激光雷达的应用 255
激光制导 256
激光目标指示器 257
激光寻的器 257
红外遥感 258
红外遥感技术的发展及特点 258
红外遥感仪 259
红外跟踪制导 260
红外点源制导系统 260
红外成像制导系统 262
光纤传感 263
光纤温度传感器 263
光纤位移传感器 264
光纤陀螺 264
光纤传感器阵列 266
分布式光纤传感器 266
练习及思考题7 266
参考文献 267