绪论 1
第1章 光电信息变换的基本知识 4
1.1 光的两重性 4
1.1.1 电磁波谱和光谱 4
1.1.2 光的粒子性（或量子性） 5
1.2 入射光的基本度量单位 5
1.2.1 通量单位 5
1.2.2 照度单位 6
1.2.3 辐射度参数与光度参数关系 7
1.3 常用光源 7
1.3.1 半导体发光二极管 7
1.3.2 半导体激光器 8
1.4 光调制 10
1.4.1 调制光的优点 10
1.4.2 光调制的方法 10
1.5 光电效应 12
1.5.1 光电导效应 12
1.5.2 光生伏特效应 13
1.5.3 外光电效应 14
1.6 光电器件的基本特性 15
1.6.1 灵敏度 15
1.6.2 光谱响应 16
1.6.3 频率响应 16
思考题与习题 17
第2章 光电探测器件 18
2.1 光敏电阻 18
2.1.1 光敏电阻的结构及种类 18
2.1.2 光敏电阻的基本工作原理 19
2.1.3 光敏电阻的偏置电路 21
2.2 光生伏特器件 24
2.2.1 光生伏特器件的基本原理 24
2.2.2 半导体光电管 25
2.2.3 光电管的基本电路 31
2.2.4 光电池 34
2.2.5 光生伏特器件组合件 38
2.2.6 光电位置敏感器件（PSD） 40
2.3 真空光电倍增管 42
2.3.1 真空光电倍增管的基本原理 42
2.3.2 真空光电倍增管的输出特性 45
2.3.3 光电倍增管的供电电路 47
2.4 光电耦合器 50
2.4.1 光电耦合器的基本原理 50
2.4.2 光电耦合器的基本电路 52
2.4.3 光电耦合器的应用 54
思考题与习题 56
第3章 热电探测器件 58
3.1 热电探测器件的基本原理 58
3.2 热敏电阻 59
3.3 热电偶与热电堆探测器 63
3.4 热释电器件 65
思考题与习题 68
第4章 光电成像器件 69
4.1 光电成像器件的类型 69
4.1.1 直接显示型光电成像器件 69
4.1.2 间接显示型光电成像器件 70
4.2 光电成像器件的基本特性 70
4.2.1 光谱响应 70
4.2.2 转换特性 71
4.2.3 分辨力 72
4.3 变像管和像增强器 74
4.3.1 变像管和像增强器的工作原理 74
4.3.2 变像管 77
4.3.3 像增强器 80
4.3.4 像管的特性 82
4.3.5 高压电源 83
4.4 摄像管 85
4.4.1 摄像管的一般原理 85
4.4.2 视像管 86
4.4.3 视像管靶 88
4.4.4 光电发射式摄像管 91
4.4.5 摄像管的基本电路 94
4.5 电荷耦合摄像器件 97
4.5.1 CCD的MOS结构及工作原理 97
4.5.2 电极结构及工作原理 98
4.5.3 电荷传输 100
4.5.4 电荷注入与电荷检取 101
4.5.5 CCD摄像器件 102
思考题与习题 106
第5章 光电信息变换 108
5.1 光电信息变换的类型 108
5.1.1 光电传感器的基本形式 108
5.1.2 光电信息变换的工作原理 111
5.1.3 光电器件选择 111
5.2 模拟光电信息变换 114
5.2.1 简单式变换 114
5.2.2 温度补偿 116
5.2.3 差接式变换 117
5.2.4 光外差式变换 120
5.3 模—数光电信息变换 120
5.3.1 激光扫描直径信息变换 121
5.3.2 光电转速信息变换 121
5.3.3 激光干涉信息变换 122
5.3.4 光栅莫尔条纹信息变换 124
5.3.5 编码器角度代码信息变换 127
思考题与习题 129
第6章 辐射信号检测 131
6.1 缓变信号探测 131
6.1.1 光学结构 131
6.1.2 调制盘 132
6.1.3 调制盘对背景信号的空间滤波 134
6.2 脉冲信号探测 136
6.2.1 探测阈值及信噪比 136
6.2.2 滤波器带宽的选择 138
6.3 辐射温度检测 139
6.4 脉冲法测距 140
6.5 相位法测距 143
6.5.1 相位法测距的基本原理 143
6.5.2 测尺频率的选择 144
6.5.3 差频测相 145
6.5.4 数字测相（电子相位计） 146
思考题与习题 147
第7章 零件尺寸检测 149
7.1 模拟变换检测法 149
7.1.1 光通量变换法 149
7.1.2 光电投影法 150
7.2 模—数变换检测法 154
7.2.1 光学扫描法 154
7.2.2 电扫描法 156
思考题与习题 160
第8章 位移检测 161
8.1 激光干涉位移检测 161
8.1.1 激光干涉仪原理 161
8.1.2 光电接收和数字显示电路 164
8.2 光栅位移检测 165
8.2.1 光栅位移传感器 165
8.2.2 光栅线位移检测 166
8.2.3 莫尔条纹信号的电子细分 167
8.2.4 光栅角位移检测 175
思考题与习题 179
第9章 光谱检测 180
9.1 概述 180
9.1.1 光电光谱检测框图 180
9.1.2 光谱信息变换 180
9.1.3 光谱检测器 180
9.1.4 微机系统 181
9.2 光谱信息变换 181
9.2.1 光谱形成器 181
9.2.2 衍射光栅 182
9.3 光谱信号检测典型应用 183
9.3.1 红外分光光度计 183
9.3.2 光多通道分析仪 186
思考题与习题 189
第10章 光子计数技术 190
10.1 光子计数器的原理 190
10.2 光子计数器中的光电倍增管 194
10.3 放大器与鉴别器 195
10.3.1 前置放大器 195
10.3.2 脉冲幅度鉴别器 197
10.4 光子计数器的测量法 198
思考题与习题 200
第11章 光纤传感技术 201
11.1 光导纤维的基本知识 201
11.1.1 光纤传光原理 201
11.1.2 光纤的分类 202
11.1.3 光纤的基本特性 202
11.2 光纤传感器的基本原理和类型 204
11.3 非功能型光纤传感器 204
11.4 功能型光纤传感器 205
思考题与习题 207
第12章 光电信息技术应用 208
12.1 光存储技术 208
12.2 光盘存储 209
12.3 光盘驱动器 211
12.4 蓝光刻录 213
12.5 光电鼠标 216
12.6 扫描仪 218
12.6.1 扫描仪的功能 218
12.6.2 扫描仪的构成和工作原理 219
12.7 激光打印机 221
12.7.1 激光打印机的特点 221
12.7.2 激光打印机的组成 221
12.7.3 激光打印机原理 222
12.7.4 激光打印机工作过程 223
12.7.5 激光打印机中的关键技术 224
12.8 复印机 225
12.9 条形码 226
12.10 激光计算机简介 228
12.11 光纤照明 229
12.12 2008年北京奥运会光电技术应用简介 231
思考题与习题 231
附录Ⅰ 项目制作基础思考题 233
附录Ⅱ 创新设计制作参考项目 234
附录Ⅲ 光电器件特性参数表 236
附录Ⅳ 成像器件参数表 243
参考文献 248