具体描述
《光电检测技术及应用》共分10章，理论与实践相结合，主要内容有：光电检测技术概述、光电检测常用光源、光电探测器概述及光电导探测器、光伏特探测器、光电发射器件、光电成像器件、非相干检测方法与系统、相干检测方法与系统、光电检测技术的典型应用。概括地讲，《光电检测技术及应用》内容包含4部分，即理论基础、各类电光与光电器件、光电变换检测技术与方法、典型应用。《光电检测技术及应用》配有免费电子课件。
《光电检测技术及应用》实用性强，适用面广，可作为高等院校光学技术与光电仪器、检测技术与自动化仪表、光电子技术、测控技术与仪器、光电信息工程、光学工程等专业的本科生和研究生教材，也是从事以上相关专业的工程技术人员与科技人员的参考书。本教材所介绍的测试技术，不仅适用于光电，测控技术与仪器行业，对机械、轻工、航天、计量、测绘等相关行业也有价值。
《光学测量原理与实践》 本书深入探讨了光学测量领域的基础理论、核心技术以及实际应用。全书分为三个主要部分： 第一部分：光学测量基础理论 本部分首先回顾了光的基本性质，包括光的波动性与粒子性，电磁波谱的划分，以及光与物质相互作用的基本规律，如反射、折射、衍射、干涉和散射等。在此基础上，详细阐述了光度学和色度学的基本概念和度量单位，为后续的测量方法奠定理论基础。 接着，本书系统介绍了光学成像的原理，包括透镜成像、像差的产生与校正，以及光学系统的分辨率和调制传递函数（MTF）等关键性能指标。对于非成像光学测量，则重点分析了光束的传播、衰减以及光场的统计特性。 随后，重点讲解了光信号的生成与调制技术。在光源部分，介绍了激光器、LED等相干光和非相干光光源的产生原理、特性及选择原则。在调制部分，详细讨论了幅度调制、相位调制、频率调制等光学调制技术，以及调制器的工作原理和性能参数。 第二部分：光学测量技术与仪器 本部分是本书的核心内容，系统介绍了各种主流的光学测量技术及其对应的仪器设备。 光电探测技术：详细讲解了各种光电探测器的基本原理、结构和性能特点，包括光电二极管（PIN、APD）、光电倍增管（PMT）、CCD和CMOS图像传感器等。深入分析了探测器的响应速度、量子效率、噪声特性、动态范围等关键参数，并讨论了不同应用场景下探测器的选择依据。 光信号处理与分析：重点阐述了光信号的放大、滤波、采样和数字化技术。介绍了模拟和数字信号处理方法，包括傅里叶变换、小波变换等在光学信号分析中的应用。此外，还讨论了数据采集系统（DAQ）的设计与应用。 干涉测量技术：深入剖析了杨氏双缝干涉、迈克尔逊干涉、马赫-曾德尔干涉、萨尼亚克干涉等经典干涉原理，并详细介绍了它们在精密位移测量、表面形貌分析、折射率测量等方面的应用。着重讲解了条纹分析方法，如相位展开、相位补偿等。 衍射测量技术：介绍了衍射的基本原理，包括夫琅和费衍射和菲涅尔衍射。重点阐述了衍射在光栅、全息术、衍射光学元件（DOE）等方面的应用，以及如何利用衍射进行尺寸测量、光谱分析和图像重建。 散射测量技术：讲解了瑞利散射、米氏散射、拉曼散射等散射现象，以及它们在颗粒粒径测量（如激光粒度仪）、浓度检测、物质成分分析（如拉曼光谱仪）等领域的应用。 光学成像测量技术：详细介绍了各种成像系统，如显微镜（光学显微镜、共聚焦显微镜）、望远镜、投影仪等的工作原理和成像特性。重点讨论了图像获取、预处理、增强、分割、特征提取以及图像识别等图像处理技术在光学测量中的应用。 光谱分析技术：介绍了紫外-可见分光光度法、红外光谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法等基本原理，以及它们在物质成分定性定量分析、浓度测量等方面的应用。 光电传感器与探测系统：结合前述理论和技术，详细介绍了多种光电传感器和探测系统的设计思路与实现。例如，光学三角测量传感器、激光测距仪、光电编码器、光电开关、条形码扫描仪、RFID读写器等。 第三部分：光学测量技术的实际应用 本部分将前两部分所学的理论知识和测量技术应用于实际工业、科学研究和日常生活中的具体案例。 工业生产中的应用： 尺寸测量与检测：如激光轮廓扫描仪用于零部件的尺寸精确测量，机器视觉系统用于产品的表面缺陷检测和装配校准，光学测量仪用于精密零件的形位公差检测。 表面形貌与质量检测：如白光干涉仪或共聚焦显微镜用于表面粗糙度、波纹度等的测量；图像识别技术用于焊接、涂层、印刷等质量的自动化检测。 运动与位移测量：如激光测距仪在自动化生产线上的定位和距离控制，光学编码器在机器人关节和伺服电机上的角度和位置反馈。 材料分析与表征：如光谱仪用于原材料的成分分析，折射率测量仪用于光学元件的质量控制。 科学研究与工程领域的应用： 生物医学工程：如内窥镜、眼科检测设备（眼底相机、角膜地形图仪）的成像与测量技术；生物显微成像与定量分析技术；光谱技术在生物分子识别和药物研发中的应用。 环境监测：如激光雷达（LiDAR）用于大气成分探测和地形测绘；光谱分析技术用于水质、空气污染物监测。 计量与测试：如精密光学仪器校准，高精度三维扫描。 航空航天：如遥感技术中的光学成像与数据处理；导航与定位系统中的光电传感器应用。 日常生活与新兴技术中的应用： 消费电子产品：如智能手机的摄像头成像与图像处理，触摸屏的传感技术，人脸识别和姿态识别。 智能交通：如交通摄像头、车牌识别系统，激光雷达在自动驾驶汽车中的应用。 虚拟现实与增强现实（VR/AR）：如头部追踪、手势识别等光学传感技术。 本书的编写力求理论联系实际，通过丰富的实例和图示，帮助读者深入理解光学测量的精髓，掌握各种测量技术和仪器的工作原理，并能将其灵活应用于解决实际问题。本书适合高等院校相关专业的本科生、研究生，以及从事光学、光电、机械、自动化、材料、生物医学等领域研究和工程的技术人员阅读。
作者简介
目录信息
第1章 概述 1．1 引言 1．2 光电检测系统的基本构成和工作原理 1．2．1 光电检测系统的基本构成 1．2．2 光电检测系统的基本工作原理 1．2．3 光电检测系统的基本结构形式 1．3 光电检测技术的发展 习题与思考题第2章 光电检测用光源 2．1 光的产生及光源分类 2．1．1 光的本质及产生 2．1．2 光源分类 2．2 光源的基本特性参数 2．2．1 辐射效率和发光效率 2．2．2 光谱功率分布 2．2．3 空间光强分布 2．2．4 光源的色温 2．2．5 光源的颜色 2．3 光电检测常用光源 2．3．1 热辐射光源 2．3．2 气体放电光源 2．3．3 固体发光光源 2．3．4 激光器 习题与思考题第3章 光电探测器概述及光电导探测器 3．1 光探测器的物理基础 3．1．1 光电效应和光热效应 3．1．2 光电转换定律 3．2 光电探测器的特性参数 3．2．1 量子效率 3．2．2 灵敏度 3．2．3 响应时问 3．2．4 噪声等效功率NEP和探测率D’ 3．2．5 线性度 3．2．6 探测器噪声 3．2．7 其他参数 3．3 光电导探测器 3．3．1 光电导效应 3．3．2 光敏电阻 习题与思考题第4章 光伏特探测器 4．1 光伏特效应 4．2 光伏探测器的工作模式 4．3 光电池 4．3．1 硅光电池的基本结构和工作原理 4．3．2 硅光电池的特性参数 4．3．3 光电池偏置电路 4．3．4 光电池的应用 4．4 硅光电二极管和硅光电三极管 4．4．1 硅光电二极管结构及工作原理 4．4．2 硅光电三极管结构及工作原理(又称光电晶体管) 4．4．3 硅光电二极管与硅光电三极管特性比较 4．4．4 光电二极管和三极管的偏置电路 4．4．5 光电极管和三极管的应用 习题与思考题第5章 光电发射器件 5．1 光电发射(外光电)效应 5．2 光电管 5．3 光电倍增管 5．3．1 光电倍增管的结构 5．3．2 光电倍增管的主要特性参数 5．3．3 光电倍增管的供电和信号输出电路 5．3．4 微通道板光电倍增管 5．3．5 光电倍增管的应用 5．4 各种光电探测器件的性能比较和应用选择 5．4．1 接收光信号的方式 5．4．2 各种光电探测器件的性能比较 5．4．3 光电检测器件的应用选择 习题与思考题第6章 光电成像器件 6．1 光电成像器件概述 6．1．1 光电成像器件的类型 6．1．2 成像原理 6．1．3 光电成像器件的基本特性 6．2 真空摄像管 6．2．1 摄像管的基本原理 6．2．2 摄像管的性能参数 6．2．3 光电导式摄像管 6．2．4 光电发射式摄像管 6．3 电荷耦合器件(CCD) 6．3．1 电荷耦合器件工作原理 6．3．2 电荷耦合器件的特性参数 6．3．3 电荷耦合摄像器件(ICCD) 6．4 自扫描光电二极管阵列 6．4．1 SSPD线阵列 6．4．2 SSPD面阵列 习题与思考题第7章 非相干检测方法与系统 7．1 光电信号变换及光电检测系统分类概述 7．2 直接检测系统 7．2．1 直接检测系统的基奉原理 7．2．2 直接检测系统的基本特性 7．3 随时间变化的光电信号检测方法及系统 7．3．1 幅值法 7．3．2 频率法 7．3．3 相位和时间测量法 7．4 空间分布的光电信号检测方法与系统 7．4．1 光学目标和空间定位 7．4．2 几何中心检测法 7．4．3 亮度中心检测法 习题与思考题第8章 相干检测方法与系统 8．1 相干检测的基本原理 8．1．1 光学干涉和干涉测量 8．1．2 干涉测量技术中的调制和解调 8．2 基本干涉系统及应用 8．2．1 典型的双光束干涉系统 8．2．2 多光束干涉系统 8．2．3 光纤干涉仪 8．3 同频率相干信号的相位调制与检测方法 8．3．1 相位调制与检测的原理 8．3．2 同频相干信号的检测方法 8．4 光外差检测方法与系统 8．4．1 光外差检测原理 8．4．2 光外差检测的特性 8．4．3 光外差检测条件 8．4．4 光外差检测的调频方法 8．4．5 光外差检测方法与应用 习题与思考题第9章 光电检测技术在机械领域的典型应用 9．1 双频激光干涉仪 9．1．1 双纵模双频激光干涉仪的组成 9．1．2 工作原理分析 9．2 表面粗糙度测量仪 9．2．1 光点变位法(三角法) 9．2．2 临界角法 9．2．3 光纤传感器检测法 9．2．4 激光散射法 9．3 同轴式高分辨率激光轮廓仪 9．3．1 同轴式干涉轮廓仪工作原理 9．3．2 同轴式高分辨率激光干涉轮廓仪测量形状误差分析 9．3．3 测量精度分析 9．4 工业CT(探伤)涡流成像系统 9．5 CCD成像测量技术 9．5．1 CCD传感器检测玻璃管外径和壁厚 9．5．2 CCD钢板计数器 9．5．3 用CCD检测外圆直径 习题与思考题第10章 光电检测技术在其他方面的典型应用(二) 10．1 光电检测技术在环保科学研究及工程领域的应用 10．1．1 光谱测试技术基础 10．1．2 大气质量中烟尘量检测 10．1．3 大气中有害气体含量监测 10．1．4 水质污染监测 10．2 光电检测技术在军事领域的应用 10．2．1 光电制导 10．2．2 激光雷达 10．3 光电检测技术在生物科学研究及医疗工程领域的应用 10．3．1 生物芯片检测技术概述 10．3．2 生物芯片检测装置 10．3．3 光电式血糖仪参考文献
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读后感
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