光电器件技术与应用

第1章光电器件基础 1

1.1光电器件概述 1

技能实训1光电器件和实验室设备认识实验 1

1.2光电器件基础 4

1.2.1光电器件的基本类型 4

1.2.2光电器件的基础知识 6

1.3光电器件的发展 9

1.3.1光电器件的发展现状 12

1.3.2光电器件的发展趋势 13

第2章光电探测器件 16

2.1真空光电探测器件—光电倍增管 16

2.1.1光电倍增管的分类 16

2.1.2光电倍增管的结构 17

2.1.3光电倍增管的工作原理 17

2.1.4光电倍增管的特性 17

2.2光敏电阻 19

2.2.1光敏电阻的外形、结构和符号 19

2.2.2光敏电阻的原理 20

2.2.3光敏电阻的特性和主要参数 21

2.2.4光敏电阻的应用 23

2.3光电二极管 24

2.3.1光电二极管的结构 24

2.3.2光电二极管的原理 25

2.3.3光电二极管的导电特性 25

2.3.4光电二极管的应用 26

2.4光电三极管 28

2.4.1光电三极管的结构 28

2.4.2光电三极管的原理 29

2.4.3光电三极管的特性 30

2.4.4光电三极管的应用 30

2.5硅光电池 32

2.5.1硅光电池的结构 32

2.5.2硅光电池的原理 34

2.5.3硅光电池的特性测试 34

2.5.4硅光电池的应用 35

2.6红外探测器件 37

2.6.1红外探测器件的结构 38

2.6.2红外探测器件的工作原理 42

2.6.3红外探测器件的特性 43

2.6.4红外探测器件的应用 46

技能实训2光电倍增管（PMT）暗电流的测试 51

技能实训3测量光敏电阻的伏安特性和光照特性 55

技能实训4光电二极管和光电三极管的引脚测试 56

技能实训5红外探测报警器的制作、调试、安装、运行和维护 58

第3章半导体激光器件 65

3.1半导体激光器概述 65

3.1.1半导体激光器的分类 65

3.1.2半导体激光器的特点和工作特性 66

3.2半导体激光器的结构和原理 67

3.2.1同质结半导体激光器的结构和原理 67

3.2.2异质结半导体激光器的结构和原理 68

3.3半导体激光的发展 70

3.3.1半导体激光器的发展历史 71

3.3.2大功率激光器的最新进展 72

3.4激光调制 73

3.4.1激光调制的种类 73

3.4.2激光调制方式 75

3.4.3激光调制的应用实例——激光打印机 75

3.5半导体激光器的应用 78

3.5.1半导体激光器在通信和工业上的应用 78

3.5.2CD、VCD、DVD机的激光头 81

3.5.3半导体激光器在军事上的应用 82

3.5.4半导体激光器在医学上的应用 84

技能实训6激光二极管（LD）伏安（V－I）特性的测量 86

技能实训7激光二极管电光转换特性（P－I） 88

第4章光电成像器件 91

4.1像管 92

4.1.1变像管 92

4.1.2像增强器 93

4.2典型摄像管 97

4.2.1光导摄像管 97

4.2.2热释电摄像管 100

4.2.3分流摄像管 100

4.2.4二次电子导电式光导摄像管（SEC管） 101

4.2.5硅电子倍增摄像管 102

4.3固体成像器件 102

4.3.1自扫描像敏器件 102

4.3.2电荷耦合摄像器件（CCD/CMOS图像传感器） 103

第5章光电显示器件 110

5.1光电显示器件概述 110

5.1.1光电显示器件的分类 110

5.1.2光电显示器件的发展 111

5.2发光二极管（LED） 111

5.2.1发光二极管的外形和符号 111

5.2.2发光二极管的工作原理 111

5.2.3发光二极管的种类 112

5.2.4发光二极管的应用 112

5.3液晶显示器（LCD） 114

5.3.1液晶 114

5.3.2液晶显示器 115

5.3.3液晶显示的优点和缺点 120

5.3.4液晶显示器的应用和发展趋势 121

5.4等离子体显示器（PDP） 123

5.4.1等离子体显示板的发展和结构 124

5.4.2等离子体显示板的工作原理 126

5.4.3等离子体显示板的特性 127

5.4.4等离子体显示板的应用 129

5.5光电显示器的其他应用 131

5.5.1电子书阅读器 131

5.5.2触摸屏 133

技能实训8LED显示屏的组装、调试、安装、运行和维护 136

技能实训9制作小点阵液晶显示器件显示时间（年月日时分秒） 148

参考文献 151

本书分为5章，首先介绍光电器件的基础知识和光电器件的发展趋势，然后介绍光电检测器件、半导体激光器件、光电成像器件和光电显示器件等光电器件的结构、符号、工作原理、工作特性和各类器件在各方面的应用，特别详细介绍了LED显示屏的组装、调试、安装、维护、维修等。本书为光电专业必修课教材，为学习其他专业课奠定了必要的基础。本书是理论和实践相结合的一体化教材，设计了9个技能实训项目，内容广泛，设计了知识拓展使得内容更丰富。

深圳市尼特光电器件有限公司

《光电器件基础与应用》内容分为两大部分，第一部分介绍各种半导体发光、受光器件的基本知识，以及在传感技术、测量技术中的应用；第二部分主要介绍以0PIC为代表的、发光器件与受光器件的组合应用，例如光耦合器、光断续器、固体继电器、IrDA器等。《光电器件基础与应用》内容与时俱进，实用性强，可以作为半导体器件、光电子、传感技术等专业本科生、研究生的教学参考书，也可供相关领域工程技术人员参考。