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| 內容簡介： |
本书系统地介绍了各种光电传感器的基本原理、特性、应用与发展趋势等。内容围绕单元与集成光电器件为主线展开，突出外特性与应用问题，对光电成像，图像、图形等信息的检取、检测与分析等技术进行了详细介绍。光电信息变换、光电信号的数据采集与计算机接口技术是本书的核心内容，介绍光电技术新发展和新的应用技术是本书的创新之处。
本书可作为光电信息科学与工程、测控技术与仪器、光学技术与仪器、测绘工程、光电检测仪器、公安图像技术、生物医学工程、环境工程和机械电子工程等专业的本科生及研究生教材，也可作为光电技术领域科技人员的参考书。
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| 目錄：
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第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章光电传感器技术基础1
1.1光辐射的度量1
1.1.1与辐射源有关的参数2
1.1.2与接收器有关的参数5
1.1.3辐射源的光谱辐射分布6
1.1.4量子流速率7
1.2物体热辐射8
1.2.1黑体辐射定律8
1.2.2辐射体的分类10
1.3辐度量参数与光度量参数的关系10
1.3.1人眼的光视效率11
1.3.2人眼的光谱光视效能11
1.3.3两种辐射体光视效能的计算14
1.4半导体对光的吸收15
1.4.1光吸收的一般规律15
1.4.2半导体对光的吸收15
1.5光电效应17
1.5.1内光电效应17
1.5.2光电发射效应21
思考题与习题122
第2章光源24
2.1光源的分类24
2.2钨丝灯26
2.2.1钨丝白炽灯26
2.2.2卤钨灯30
2.3气体放电灯31
2.3.1气体放电31
2.3.2氙灯33
2.3.3汞灯34
2.3.4钠灯35
2.4LED光源36
2.4.1LED的发光机理36
2.4.2LED的基本特性参数37
2.4.3发光光谱和发光效率38
2.4.4LED的驱动电路41
2.4.5LED的应用42
2.5激光光源47
2.5.1氦氖激光器47
2.5.2半导体激光器49
2.6光电传感器应用系统中光源与照度
的匹配50
2.6.1光源的选择50
2.6.2照度匹配51
思考题与习题252
第3章光电导器件54
3.1光敏电阻的原理与结构54
3.1.1光敏电阻的基本原理54
3.1.2光敏电阻的基本结构54
3.1.3典型光敏电阻55
3.2光敏电阻的基本特性57
3.2.1光电特性57
3.2.2伏安特性58
3.2.3温度特性58
3.2.4时间响应59
3.2.5噪声特性61
3.2.6光谱响应62
3.3光敏电阻的偏置电路63
3.3.1基本偏置电路63
3.3.2恒流电路64
3.3.3恒压电路65
3.3.4举例65
3.4光敏电阻的应用实例67
3.4.1照明灯的光电控制电路67
3.4.2火焰探测报警器68
3.4.3照相机电子快门69
思考题与习题370
第4章光伏器件72
4.1硅光电二极管72
4.1.1硅光电二极管的工作原理72
4.1.2光电二极管的基本特性73
4.2其他类型的光伏器件76
4.2.1PIN型光电二极管76
4.2.2雪崩光电二极管76
4.2.3硅光电池78
4.2.4光电晶体管81
4.2.5色敏光伏器件84
4.2.6光伏器件组合器件87
4.2.7光电位置敏感器件91
4.3光伏器件的偏置电路95
4.3.1反向偏置电路95
4.3.2零伏偏置电路98
思考题与习题498
第5章光电发射器件100
5.1光电发射阴极100
5.1.1光电发射阴极的主要参数100
5.1.2光电阴极材料101
5.2真空光电管与光电倍增管的工作
原理103
5.2.1真空光电管的原理103
5.2.2光电倍增管的原理103
5.3光电倍增管的基本特性105
5.3.1灵敏度105
5.3.2电流放大倍数106
5.3.3暗电流107
5.3.4噪声108
5.3.5伏安特性109
5.3.6线性110
5.3.7疲劳与衰老111
5.4光电倍增管的供电电路112
5.4.1电阻分压型供电电路112
5.4.2末级的并联电容113
5.4.3电源电压的稳定度113
5.5光电倍增管的典型应用114
5.5.1光谱探测领域的应用115
5.5.2时间分辨荧光免疫分析中的
应用116
思考题与习题5118
目录光电传感器应用技术第3版第6章红外与太赫兹波的探测119
6.1热辐射的一般规律119
6.1.1温度变化方程119
6.1.2热电器件的最小可探测功率120
6.2热敏电阻与热电堆121
6.2.1热敏电阻121
6.2.2热电偶探测器125
6.2.3热电堆探测器127
6.2.4热敏电阻的用途127
6.2.5典型热敏电阻简介128
6.3热释电器件129
6.3.1热释电器件的基本工作原理129
6.3.2热释电器件的电压灵敏度133
6.3.3热释电器件的噪声133
6.3.4响应时间135
6.3.5热释电探测器的阻抗特性135
6.3.6热释电器件的类型135
6.3.7典型热释电器件137
6.4红外与热辐射探测技术138
6.5太赫兹波的探测技术139
6.5.1太赫兹波脉冲探测140
6.5.2太赫兹连续波探测142
6.5.3太赫兹波单光子探测143
思考题与习题6145
第7章图像扫描与图像显示技术146
7.1图像解析原理146
7.1.1图像的解析方法146
7.1.2图像传感器的基本技术参数149
7.2图像的显示与电视制式150
7.2.1CRT电视监视器及其扫描
方式 150
7.2.2电视制式152
7.3图像显示器的分类153
7.3.1 阴极射线管显示器153
7.3.2液晶显示器153
7.4典型图像显示器154
7.4.1TFTLCD154
7.4.2TFTLED图像显示器155
7.4.3LED图像显示器156
思考题与习题7157
第8章CCD图像传感器158
8.1电荷存储158
8.2电荷耦合160
8.3CCD电极结构161
8.3.1三相CCD电极结构161
8.3.2二相CCD162
8.3.3四相CCD163
8.3.4体沟道CCD164
8.4电荷的注入和检测165
8.4.1光注入165
8.4.2电注入166
8.4.3电荷的检测167
8.5典型线阵CCD图像传感器167
8.5.1单沟道线阵CCD图像传感器168
8.5.2双沟道线阵CCD图像传感器173
8.5.3线阵CCD图像传感器的类型与
发展178
8.6典型面阵CCD图像传感器178
8.6.1概述178
8.6.2典型帧转移型面阵CCD图像传
感器181
思考题与习题8189
第9章CMOS图像传感器191
9.1MOS与CMOS场效应晶体管191
9.1.1MOS场效应晶体管的基本结构191
9.1.2场效应晶体管的主要性能参数192
9.2CMOS图像传感器的原理与结构196
9.2.1CMOS图像传感器的组成196
9.2.2CMOS图像传感器的像元结构197
9.2.3CMOS图像传感器的工作流程200
9.2.4CMOS图像传感器的辅助电路201
9.3CMOS图像传感器的特性参数2
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| 內容試閱：
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“光电传感器应用技术”课程为信息科学类专业中的重要课程。光电传感器应用技术是将传统光学技术与现代微电子技术、计算机与网络技术紧密结合的纽带，也是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。
光电传感器通俗称为“电眼”，是比人眼响应速度更快、响应范围更宽、灵敏度更高、性能更为优越、抗恶劣环境能力更强的“眼睛”。其突出优点在于它易与各种微型计算机结合，并能够通过网络将获取的信息像人体神经系统那样传输给“大脑”，完成信号的提取、分析、指挥与操控等功能，构成“智慧的眼睛”。因此，光电传感器是实现“为机器安装眼睛与大脑的工程”的重要环节，是智能制造、现代交通与智慧生活的重要器件。
光电传感器使人类有效地扩展自身的视觉能力，使视觉的长波限延伸到太赫兹（THz）波，短波限延伸至紫外线、X射线、γ射线乃至高能粒子，响应速度达到纳秒（ns）级；能检测飞秒（fs）级的暂短光脉冲图像和其他超快速现象（如核反应、航天器发射）的变化过程；能观测到人们无法到达的场所发生的瞬变情景与长时间经历留下的历史信息。
光电传感器目前在航天、航空、石油、化工、国防、安全、旅游、交通、城市建设和农业生产等领域都得到广泛的应用，已经深入到国民经济各个部门，成为跨行业应用的器件，凡是需要观察与检测的场所都是其潜在的应用领域。光电传感器具有的非接触、无损害、不受电磁干扰、能够远距离传送信息与远距离操控等优点是广泛应用的保障。
随着信息技术的迅猛发展，光电传感器应用技术也在飞速进步，新器件不断涌现，新的信息传输技术使得其应用技术爆炸式发展。昨天，百万像元的CCD为先进水平；今天，千万像元的图像传感器已在工业和民用领域得到推广和应用。为适应飞速发展的时代、掌握发展规律、紧跟世界技术前进的步伐，编者总结多年的教学与科研经验并结合现代科学技术的发展，对本书第２版进行全面修订，使其为更多从事“为机器安装眼睛与大脑的工程”的本科生与研究生服务。
本书综合不同院校的教学特点，力求反映当前光电传感器应用技术的发展。在理论方面力求清晰易懂，选材方面力求紧跟技术发展动向。为帮助学生及教师深入掌握教材内容，书中还配备了能够帮助学生消化、理解重点与要点的思考题与习题。
第3版对第2版的内容进行了系统修订，同时对第2章、第11章和第13章的内容进行了补充，增加了光电技术新发展的内容，并对第14章课程设计与毕业设计的内容进行了更新，目的是便于读者学习，提高动手、动脑能力。
本书共14章。第1章介绍光电传感器技术基础；第2章介绍光电传感器应用技术中所用光源；第3～6章分别介绍光电导器件、光伏器件、光电发射器件和红外与太赫兹波的探测;第7～10章分别介绍图像扫描与图像显示技术、CCD图像传感器、CMOS图像传感器和彩色图像传感器与彩色数码相机等；第11章介绍光电传感器输出信号的数据采集技术；第12章介绍特种图像传感器；第13章介绍光电传感器应用实例；第14章介绍光电传感器应用技术课程设计与毕业设计的典型实例。
参加本次修订工作的有天津大学精密仪器与光电子工程学院的王庆有、陈晓冬、黄战华和首都师范大学物理系的张存林，其中张存林教授负责第6章第65节；陈晓冬教授负责第11章；黄战华教授负责第14章；其他章节均由王庆有教授完成并对全书进行统稿。
本书编写得到了天津大学精密仪器与光电子工程学院领导与同事们的支持，也得到首都师范大学物理系领导与同事们的支持，在此表示感谢！
本书在编写过程中参考了大量的国内外资料，特对这些文献的作者表示衷心感谢！
此外，特别感谢我的家人在著书期间对我的精心照顾！
虽然我们竭力认真编写，但由于水平有限，书中难免出现缺点与错误，诚望读者批评指正。
王庆有
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