第1章 光辐射与激光器 1
1.1 光辐射 1
1.1.1 电磁波谱 1
1.1.2 光辐射 2
1.1.3 热辐射的基本定律 3
1.2 辐射度量与光度量 5
1.2.1 辐射度量 6
1.2.2 光度量 7
1.2.3 光度量和辐射度量的关系 10
1.3 激光基本原理 11
1.3.1 光子的基本性质 11
1.3.2 激光产生的物理基础 12
1.4 典型激光器及其应用 17
1.4.1 激光器的种类 17
1.4.2 固体激光器 19
1.4.3 气体激光器 20
1.4.4 半导体激光器 21
1.4.5 光纤激光器 22
1.4.6 激光特性 23
光电科学家与诺贝尔奖 24
工程与技术案例 25
练习题 27
第2章 光束的传播 30
2.1 光在大气中的传播 30
2.1.1 大气传输 30
2.1.2 湍流效应 33
2.2 光在电光晶体中的传播 35
2.2.1 电光效应 35
2.2.2 相位延迟 37
2.3 光在声光晶体中的传播 43
2.3.1 声光效应 43
2.3.2 声光衍射 45
2.4 光在磁光介质中的传播 48
2.4.1 磁光效应 48
2.4.2 磁光偏振 48
2.5 光在光纤中的传播 51
2.5.1 弱导条件 51
2.5.2 阶跃型光纤中光的传播 52
2.5.3 梯度型光纤中子午光线的传播 54
2.5.4 光束在光纤波导中的衰减和色散特性 54
2.6 光在非线性介质中的传播 57
2.6.1 介质的非线性电极化 57
2.6.2 光学变频效应 57
2.6.3 强光引起介质折射率变化 60
光电科学家与诺贝尔奖 62
工程与技术案例 63
练习题 64
第3章 光束的调制与扫描技术 67
3.1 调制原理 67
3.1.1 幅度调制 68
3.1.2 角度调制 68
3.1.3 光强调制 70
3.1.4 脉冲调制 70
3.1.5 数字调制 71
3.2 电光调制 73
3.2.1 强度调制 73
3.2.2 角度调制 77
3.3 声光调制 78
3.3.1 工作原理 79
3.3.2 调制参量 79
3.3.3 声光匹配 81
3.4 磁光调制 82
3.4.1 工作原理 82
3.4.2 光强调制 82
【小故事】 83
3.5 内调制 83
3.5.1 LD调制原理 83
3.5.2 LED调制特性 84
3.5.3 模／数调制 85
光电科学家与诺贝尔奖 86
工程技术案例 86
练习题 87
第4章 光电探测技术 90
4.1 物理效应 90
4.1.1 外光电效应 91
4.1.2 内光电效应 93
4.1.3 光热效应 94
4.1.4 光电转换定律 96
4.2 技术参数 96
4.2.1 灵敏度 97
4.2.2 量子效率 98
4.2.3 通量阈 99
4.2.4 噪声等效功率 100
4.2.5 归一化探测度 100
4.3 光敏电阻 101
4.3.1 工作原理 101
4.3.2 技术特性 102
4.4 光电池 107
4.4.1 工作原理 107
4.4.2 技术特性 107
4.4.3 太阳能电池 110
4.5 光电二极管 114
4.5.1 Si光电二极管 114
4.5.2 PIN硅光电二极管 119
4.5.3 雪崩光电二极管 120
4.6 光电三极管 123
4.6.1 光照特性 123
4.6.2 光谱特性 124
4.6.3 伏安特性 124
4.7 光电扫描技术 125
4.7.1 机械扫描 125
4.7.2 微机扫描 126
4.7.3 电光数字式扫描 129
光电科学家与诺贝尔奖 130
工程技术案例 131
练习题 134
第5章 光电成像技术 138
5.1 工作原理 138
5.1.1 CCD结构与原理 139
5.1.2 CCD技术参数 144
5.1.3 CMOS结构与原理 147
5.1.4 IRFPA结构与原理 149
5.2 光电成像原理 153
5.2.1 基本结构 153
5.2.2 技术参数 154
5.3 红外成像技术 155
5.3.1 性能参数 155
5.3.2 空间分辨率 156
5.3.3 温度分辨率 159
5.4 夜视技术 160
5.4.1 微光像增强器的工作原理与性能参数 160
5.4.2 微光摄像CCD器件的工作原理 165
光电科学家与诺贝尔奖 166
工程技术案例 167
练习题 169
第6章 显示技术 171
6.1 阴极射线管 171
6.1.1 黑白显像管 171
6.1.2 彩色显像管 173
6.2 液晶显示 177
6.2.1 液晶光学性质 177
6.2.2 扭曲向列型液晶显示 180
6.2.3 液晶显示器的技术参数 182
6.3 等离子体显示 183
6.3.1 发光原理 184
6.3.2 单色显示技术 184
6.3.3 彩色显示技术 186
6.4 电致显示技术 187
6.4.1 发光二极管显示原理与技术 187
6.4.2 有机发光二极管显示技术 187
光电科学家与诺贝尔奖 188
工程技术案例 189
练习题 190
模拟练习题1 193
模拟练习题2 196
模拟练习题3 199
综合练习题4 201
综合练习题5 203
光电子技术专业术语 206
参考文献 214