本書系統地介紹了各種光電傳感器的基本原理、特性、應用與發展趨勢等。內容圍繞單元與集成光電器件為主線展開，突出外特性與應用問題，對光電成像，圖像、圖形等信息的檢取、檢測與分析等技術進行了詳細介紹。光電信息變換、光電信號的數據采集與計算機接口技術是本書的核心內容，介紹光電技術新發展和新的應用技術是本書的創新之處。
本書可作為光電信息科學與工程、測控技術與儀器、光學技術與儀器、測繪工程、光電檢測儀器、公安圖像技術、生物醫學工程、環境工程和機械電子工程等專業的本科生及研究生教材，也可作為光電技術領域科技人員的參考書。
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章光電傳感器技術基礎1
1.1光輻射的度量1
1.1.1與輻射源有關的參數2
1.1.2與接收器有關的參數5
1.1.3輻射源的光譜輻射分布6
1.1.4量子流速率7
1.2物體熱輻射8
1.2.1黑體輻射定律8
1.2.2輻射體的分類10
1.3輻度量參數與光度量參數的關系10
1.3.1人眼的光視效率11
1.3.2人眼的光譜光視效能11
1.3.3兩種輻射體光視效能的計算14
1.4半導體對光的吸收15
1.4.1光吸收的一般規律15
1.4.2半導體對光的吸收15
1.5光電效應17
1.5.1內光電效應17
1.5.2光電發射效應21
思考題與習題122
第2章光源24
2.1光源的分類24
2.2鎢絲燈26
2.2.1鎢絲白熾燈26
2.2.2鹵鎢燈30
2.3氣體放電燈31
2.3.1氣體放電31
2.3.2氙燈33
2.3.3汞燈34
2.3.4鈉燈35
2.4LED光源36
2.4.1LED的發光機理36
2.4.2LED的基本特性參數37
2.4.3發光光譜和發光效率38
2.4.4LED的驅動電路41
2.4.5LED的應用42
2.5激光光源47
2.5.1氦氖激光器47
2.5.2半導體激光器49
2.6光電傳感器應用系統中光源與照度
的匹配50
2.6.1光源的選擇50
2.6.2照度匹配51
思考題與習題252
第3章光電導器件54
3.1光敏電阻的原理與結構54
3.1.1光敏電阻的基本原理54
3.1.2光敏電阻的基本結構54
3.1.3典型光敏電阻55
3.2光敏電阻的基本特性57
3.2.1光電特性57
3.2.2伏安特性58
3.2.3溫度特性58
3.2.4時間響應59
3.2.5噪聲特性61
3.2.6光譜響應62
3.3光敏電阻的偏置電路63
3.3.1基本偏置電路63
3.3.2恒流電路64
3.3.3恒壓電路65
3.3.4舉例65
3.4光敏電阻的應用實例67
3.4.1照明燈的光電控制電路67
3.4.2火焰探測報警器68
3.4.3照相機電子快門69
思考題與習題370
第4章光伏器件72
4.1硅光電二極管72
4.1.1硅光電二極管的工作原理72
4.1.2光電二極管的基本特性73
4.2其他類型的光伏器件76
4.2.1PIN型光電二極管76
4.2.2雪崩光電二極管76
4.2.3硅光電池78
4.2.4光電晶體管81
4.2.5色敏光伏器件84
4.2.6光伏器件組合器件87
4.2.7光電位置敏感器件91
4.3光伏器件的偏置電路95
4.3.1反向偏置電路95
4.3.2零伏偏置電路98
思考題與習題498
第5章光電發射器件100
5.1光電發射陰極100
5.1.1光電發射陰極的主要參數100
5.1.2光電陰極材料101
5.2真空光電管與光電倍增管的工作
原理103
5.2.1真空光電管的原理103
5.2.2光電倍增管的原理103
5.3光電倍增管的基本特性105
5.3.1靈敏度105
5.3.2電流放大倍數106
5.3.3暗電流107
5.3.4噪聲108
5.3.5伏安特性109
5.3.6線性110
5.3.7疲勞與衰老111
5.4光電倍增管的供電電路112
5.4.1電阻分壓型供電電路112
5.4.2末級的并聯電容113
5.4.3電源電壓的穩定度113
5.5光電倍增管的典型應用114
5.5.1光譜探測領域的應用115
5.5.2時間分辨熒光免疫分析中的
應用116
思考題與習題5118
目錄光電傳感器應用技術第3版第6章紅外與太赫茲波的探測119
6.1熱輻射的一般規律119
6.1.1溫度變化方程119
6.1.2熱電器件的最小可探測功率120
6.2熱敏電阻與熱電堆121
6.2.1熱敏電阻121
6.2.2熱電偶探測器125
6.2.3熱電堆探測器127
6.2.4熱敏電阻的用途127
6.2.5典型熱敏電阻簡介128
6.3熱釋電器件129
6.3.1熱釋電器件的基本工作原理129
6.3.2熱釋電器件的電壓靈敏度133
6.3.3熱釋電器件的噪聲133
6.3.4響應時間135
6.3.5熱釋電探測器的阻抗特性135
6.3.6熱釋電器件的類型135
6.3.7典型熱釋電器件137
6.4紅外與熱輻射探測技術138
6.5太赫茲波的探測技術139
6.5.1太赫茲波脈沖探測140
6.5.2太赫茲連續波探測142
6.5.3太赫茲波單光子探測143
思考題與習題6145
第7章圖像掃描與圖像顯示技術146
7.1圖像解析原理146
7.1.1圖像的解析方法146
7.1.2圖像傳感器的基本技術參數149
7.2圖像的顯示與電視制式150
7.2.1CRT電視監視器及其掃描
方式 150
7.2.2電視制式152
7.3圖像顯示器的分類153
7.3.1 陰極射線管顯示器153
7.3.2液晶顯示器153
7.4典型圖像顯示器154
7.4.1TFTLCD154
7.4.2TFTLED圖像顯示器155
7.4.3LED圖像顯示器156
思考題與習題7157
第8章CCD圖像傳感器158
8.1電荷存儲158
8.2電荷耦合160
8.3CCD電極結構161
8.3.1三相CCD電極結構161
8.3.2二相CCD162
8.3.3四相CCD163
8.3.4體溝道CCD164
8.4電荷的注入和檢測165
8.4.1光注入165
8.4.2電注入166
8.4.3電荷的檢測167
8.5典型線陣CCD圖像傳感器167
8.5.1單溝道線陣CCD圖像傳感器168
8.5.2雙溝道線陣CCD圖像傳感器173
8.5.3線陣CCD圖像傳感器的類型與
發展178
8.6典型面陣CCD圖像傳感器178
8.6.1概述178
8.6.2典型幀轉移型面陣CCD圖像傳
感器181
思考題與習題8189
第9章CMOS圖像傳感器191
9.1MOS與CMOS場效應晶體管191
9.1.1MOS場效應晶體管的基本結構191
9.1.2場效應晶體管的主要性能參數192
9.2CMOS圖像傳感器的原理與結構196
9.2.1CMOS圖像傳感器的組成196
9.2.2CMOS圖像傳感器的像元結構197
9.2.3CMOS圖像傳感器的工作流程200
9.2.4CMOS圖像傳感器的輔助電路201
9.3CMOS圖像傳感器的特性參數206
9.4典型的CMOS圖像傳感器211
9.4.1IBIS4 6600型CMOS圖像傳
感器211
9.4.2IBIS5B1300型CMOS圖像傳
感器213
9.4.3高速CMOS圖像傳感器216
9.5CMOS圖像傳感器的應用實例218
9.5.1IM28SA型CMOS攝像機219
9.5.2MC1300型高速CMOS攝像機221
思考題與習題9223
第10章彩色圖像傳感器與彩色數
碼相機概述224
10.1彩色線陣CCD圖像傳感器224
10.1.1ILX522K224
10.1.2TCD2252D226
10.2彩色面陣CCD圖像傳感器229
10.3彩色面陣CCD攝像機概述233
10.3.1三管彩色面陣CCD攝像機234
10.3.2兩管彩色面陣CCD攝像機237
10.3.3單管彩色面陣CCD攝像機238
10.4彩色面陣CCD數碼相機概述242
10.5彩色面陣CMOS數碼相機概述245
思考題與習題10246
第11章光電傳感器輸出信號的數
據采集248
11.1光電傳感器信號的二值化處理248
11.1.1單元光電信號的二值化處理248
11.1.2序列光電信號的二值化處理250
11.2光電信號的二值化數據采集251
11.3光電信號的量化處理與A/D數據
采集253
11.3.1單元光電信號的量化處理253
11.3.2單元光電信號的A/D數據
采集258
11.3.3序列光電信號的量化處理260
11.3.4序列光電信號的A/D數據采
集與計算機接口263
11.4面陣CCD的數據采集與計算機
接口266
11.4.1基于PC總線的圖像采集卡267
11.4.2基于PCI總線的圖像采集卡270
11.4.3基于USB接口的圖像采集器278
11.4.4基于嵌入式系統的圖像采
集器281
11.4.5具有WiFi功能的圖像采集器283
思考題與習題11284
第12章特種圖像傳感器285
12.1微光CCD圖像傳感器285
12.1.1微光圖像傳感器的發展概況285
12.1.2微光電視攝像系統287
12.1.3微光電視攝像系統觀察距離
的估算289
12.1.4微光CCD攝像器件291
12.2紅外CCD圖像傳感器300
12.2.1主動紅外電視攝像系統300
12.2.2被動紅外電視攝像系統302
12.3X射線CCD圖像傳感器304
12.3.1X射線像增強器305
12.3.2醫用X射線電視CCD攝像
系統307
12.3.3工業用X射線光電檢測系統308
思考題與習題12309
第13章光電傳感器應用實例310
13.1板材定長剪切系統310
13.2光電傳感器用于一維尺寸的測量312
13.2.1玻璃管內、外徑，壁厚尺寸測量
控制儀器的技術要求312
13.2.2儀器的工作原理312
13.2.3線陣CCD的選擇313
13.2.4光學系統設計314
13.2.5外徑、壁厚的檢測電路316
13.2.6微機數據采集接口318
13.2.7討論319
13.3CCD的拼接技術在尺寸測量系統
中的應用319
13.3.1CCD的機械拼接技術在尺寸
測量中的應用319
13.3.2線陣CCD的光學拼接321
13.4線陣CCD傳感器用于二維位置的
測量323
13.4.1高精度二維位置測量系統323
13.4.2光學系統誤差分析325
13.5CCD圖像傳感器用于平板位置
的檢測326
13.5.1平板位置檢測的基本原理326
13.5.2平板位置檢測系統326
13.6利用線陣CCD非接觸測量材料變形
量的方法328
13.7CCD圖像傳感器用于物體振動的
非接觸測量331
13.7.1工作原理331
13.7.2振動測量的硬件電路332
13.7.3軟件設計333
13.7.4振動臺測試實驗結果334
13.8CCD在BGA引腳三維尺寸測量中
的應用334
13.8.1測量原理335
13.8.2數學模型335
13.8.3系統的標定336
13.8.4BGA芯片測量實驗337
13.9CCD光電傳感器用于ICPAES光
譜探測338
13.9.1ICPAES光譜儀的基本原理339
13.9.2實驗結果分析340
13.10掃描成像技術在表面質量檢測
中的應用343
13.10.1寬幅面物體表面質量的檢測
與分析343
13.10.2汽車制動鉗內凹槽表面質量
的檢測345
13.11面陣CCD用于鋼板長寬尺寸測
量系統346
13.12圖像傳感器在內窺鏡系統中
的應用349
13.12.1工業內窺鏡系統349
13.12.2醫用電子內窺鏡系統 352
13.12.3偵察內窺鏡系統356
13.13利用激光準直技術測量物體的直
線度與同軸度357
13.13.1激光準直測量原理357
13.13.2不直度的測量358
13.13.3不同軸度的測量359
13.14光電信息變換技術在搜索、跟蹤
與制導中的應用360
13.14.1搜索儀與跟蹤儀360
13.14.2激光制導362
13.14.3紅外跟蹤制導363
13.15激光多普勒測速技術365
13.15.1多普勒測速原理366
13.15.2激光多普勒測速儀的組成367
13.15.3激光多普勒測速技術的應用370
13.15.4多普勒全場測速技術371
思考題與習題13373
第14章課程設計與畢業設計的
典型實例375
14.1原子發射光譜儀的課程設計375
14.1.1預備知識375
14.1.2課程設計的目的379
14.1.3課程設計的任務與要求379
14.1.4原子發射光譜課程設計
指導380
14.2LED發光角度特性測試的課程
設計384
14.2.1課程設計要求384
14.2.2課程設計基本內容384
14.3紅外測溫儀的課程設計387
14.3.1物體熱輻射概念387
14.3.2紅外測溫方法388
14.3.3紅外測溫儀的設計原則389
14.3.4紅外測溫儀的設計內容390
14.4紅外遙控開關的設計390
14.4.1設計思路390
14.4.2密碼的編制方法391
14.4.3多功能紅外遙控開關的技術
要求392
14.4.4對器材的需求393
14.4.5多功能紅外遙控開關的設計393
14.4.6典型紅外遙控發射器396
14.4.7典型紅外遙控接收器399
14.4.8譯碼與功能控制器401
14.5微型光纖光譜儀的畢業設計402
14.5.1設計要求403
14.5.2設計思路與內容403
參考文獻411
新書資訊