光电传感与检测技术

前言

第1章 概论

1.1 光电传感技术

1.1.1 光电传感器件的组成与分类

1.1.2 光电传感器件的特性与参数

1.2 光电检测技术

1.2.1 光电检测的概念与分类

1.2.2 测量误差的概念与分类

1.2.3 数据处理方法

1.3 光电传感与检测的应用

思考题与习题

第2章 光电检测技术基础

2.1 辐射度量与光度量

2.1.1 光的物理基本性质

2.1.2 光的物理表征

2.2 光电检测器件的物理基础

2.2.1 半导体的物理基础

2.2.2 物理效应和基本定律

2.3 光电检测器件的工作原理与特性

2.3.1 光敏电阻

2.3.2 光敏二极管

2.3.3 光敏晶体管

2.3.4 光电倍增管

2.3.5 光电池

2.3.6 红外辐射与红外探测器

2.3.7 光电位置传感器

2.3.8 色敏检测器

思考题与习题

第3章 光电检测系统

3.1 光电检测系统概述

3.2 光电检测方法及系统设计

3.2.1 光电检测系统中的常见光源及选用

3.2.2 光电检测中的光学系统

3.2.3 光信号的调制检测

3.2.4 光电信号的检测方法

3.2.5 光电检测信号的偏置放大

3.3 光电信号与计算机的接口技术

3.3.1 单元光电信号的处理与数据采集

3.3.2 光电单元信号与计算机的接口技术

3.3.3 光电单元信号与单片机的接口技术

3.4 光电检测电路举例

思考题与习题

第4章 红外传感与检测技术

4.1 红外检测基本原理

4.2 常用红外传感器与选型

4.3 红外光电检测与应用

4.3.1 红外数字计数器的设计

4.3.2 基于虚拟仪器的红外线温度测量系统设计

4.3.3 用于小车运动标识的红外光电检测系统设计

4.4 热释电红外检测与应用

4.4.1 热释电红外传感原理

4.4.2 热释电红外传感器与选型

4.4.3 热释电红外开关电路设计

4.4.4 热释电自动识别进出人员语音系统设计

4.4.5 基于虚拟仪器的热释电传感器电性能测试系统设计

4.5 红外气体分析仪

4.5.1 红外气体分析检测原理及构成

4.5.2 红外探测器与选型

4.5.3 双通道红外气体分析系统设计

思考题与习题

第5章 激光传感与检测技术

5.1 激光气体检测系统设计

5.2 基于激光平面干涉技术的元件面形偏差检测系统设计

5.3 光刻机调焦调平激光检测系统设计

5.4 激光风力发电风速检测系统设计

5.5 基于虚拟仪器的激光打靶系统设计

5.6 激光条码扫描系统设计

思考题与习题

第6章 光纤传感与检测技术

6.1 光纤检测基本原理

6.1.1 光纤的基本知识

6.1.2 光纤传光原理

6.1.3 光纤的特性参数

6.2 常用光纤传感器与选型

6.2.1 光纤传感器的定义和分类

6.2.2 强度调制型光纤传感器

6.2.3 相位调制型光纤传感器

6.2.4 时分调制型光纤传感器

6.3 光纤检测与应用

6.3.1 光纤压力传感系统设计

6.3.2 光纤温度传感系统设计

6.3.3 光纤安防振动传感系统设计

6.3.4 用于汽轮机动静间隙检测的反射式光纤位移传感系统设计

6.3.5 用于工业现场的分布式光纤传感系统设计

思考题与习题

第7章 光栅传感与检测技术

7.1 光栅的工作原理

7.2 常用光栅与选型

7.3 光栅测量与应用

7.3.1 基于零位光栅传感器的线位移测量系统设计

7.3.2 基于增量式旋转编码器的角度测量系统设计

思考题与习题

第8章 光电新技术的应用

8.1 光电图像检测

8.2 红外诊断与红外热成像技术

8.3 激光在军事中的应用

8.4 纳米技术的“光电”应用

8.5 红外气体检测网络与物联网技术

思考题与习题

参考文献2100433B

第1章介绍光电传感与检测技术的基本概念及原理；第2章介绍光的表征及常见光电检测器件的工作原理与特性；第3章主要介绍光电检测方法及系统设计；第4章主要针对由红外探测器、热释电红外传感器及基于虚拟仪器技术构成的检测系统及设计进行讲解；第5章介绍激光传感与检测技术在风力发电、半导体及虚拟仪器领域中检测系统的设计；第6章主要介绍压力、温度、振动等检测方面的光电检测系统设计；第7章介绍光栅传感与检测技术在线位移和角位移测量中的应用；第8章介绍光电图像检测、故障诊断、红外热成像检测、红外气体检测网络与物联网技术的应用。

关于光电产业的分类，目前没有统一的标准。根据国内外科技和产业界的一般看法，光电产业可划分为九类行业，即光电元器件、光电显示、光输入/输出、光存储、光通信、激光、光伏发电、半导体照明、光电周边产品（主要是光电产品专用制造设备等）。

光电[photoelectricity]

由光的作用产生的电叫光电。以光电子学为基础，综合利用光学、精密机械、电子学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。

信息载体正在由电磁波段扩展到光波段，从而使光电科学与光机电一体化技术集中在光信息获取、传输、处理、记录、存储、显示和传感等的光电信息产业上。

光电领域的主要应用集中在精密检测与光学成像方面。以光子计算机为理想代表的光波应用是光电最吸引人的地方，但是要达到这一目标，还需时日。

国内高校光电专业较好的有浙江大学、清华大学、天津大学、华中科技大学、长春理工大学、电子科技大学等。

政府在武汉投资数亿正在统筹建设光电国家实验室。

光电涉及的范围

光电行业在近代发展的很快涉及面也逐渐扩散，在光通讯、激光、光电显示、光学、太阳能光伏、电子工程、物流网等领域发展的比较明显；逐渐融入更广的空间。

根据美国光电产业发展协会（OIDA）的定义，光电（Optoelectronics）是指光子学和电子学的交集领域，这个交集产生的技术就是光电技术。

光电产业，是以光电技术为核心所构成的各类零件、组件、设备以及应用市场的总和。换言之，光电产业是制造光电元件，或采用光电元件为关键性零部件的设备、器具及系统的所有商业行为。