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第1章 光辐射、发光源与光传播基本定律1

电磁波谱与光辐射1

电磁波的性质与电磁波谱1

光辐射2

辐射度学与光度学基本知识3

辐射量3

光度量5

热辐射基本定律7

单色吸收比和单色反射比7

基尔霍夫辐射定律7

普朗克公式7

瑞利-琼斯公式8

维恩公式8

维恩位移定律8

斯忒藩—玻耳兹曼定律9

色温9

激光原理9

激光产生的物理基础9

激光（强相干光）产生的基本原理和方法14

开放式光学谐振腔和高斯光束18

典型激光器23

固体激光器23

气体激光器26

半导体二极管激光器31

光纤激光器34

光频电磁波的基本理论和定律36

光波的电磁场理论36

光波场的时域频率特性40

相速度和群速度41

光波的横波性质和偏振态43

光波在各向同性介质界面上的反射和折射44

几何光学基本定律49

练习及思考题150

第2章 光辐射的传播53

光波在大气中的传播53

大气衰减53

大气湍流效应56

光波在电光晶体中的传播59

电致折射率变化59

电光相位延迟61

光波在声光晶体中的传播65

拉曼-纳斯衍射66

布喇格（Bragg）衍射67

光波在磁光介质中的传播70

法拉第旋转效应70

磁光相互作用的耦合波分析71

光波在光纤波导中的传播73

光纤波导的结构及弱导性73

光束在光纤波导中的传播特性74

光束在光纤波导中的衰减和色散特性79

光波在非线性介质中的传播81

非线性电极化率81

光波在非线性介质中的传播83

光混频及光倍频技术84

光波在水中的传播86

传播光束的衰减特性86

前向散射87

后向散射88

练习及思考题288

第3章 光束的调制和扫描90

光束调制原理90

振幅调制90

频率调制和相位调制91

强度调制92

脉冲调制92

脉冲编码调制93

电光调制93

电光强度调制93

电光相位调制97

电光调制器的电学性能97

电光波导调制器99

声光调制102

声光调制器的工作原理102

调制带宽103

声光调制器的衍射效率104

声束和光束的匹配105

声光波导调制器106

磁光调制106

磁光体调制器106

磁光波导调制器107

直接调制108

光束扫描技术111

机械扫描111

电光扫描111

声光扫描114

空间光调制器116

泡克耳读出光调制器116

液晶空间光调制器118

其他类型的空间光调制器119

练习及思考题3121

第4章 光辐射的探测技术122

光电探测器的物理效应122

光子效应和光热效应123

光电发射效应123

光电导效应124

光伏效应126

温差电效应127

热释电效应127

光电转换定律128

光电探测器的性能参数129

积分灵敏度R129

光谱灵敏度Rλ129

频率灵敏度Rf130

量子效率η131

通量阈Pth和噪声等效功率NEP131

归一化探测度D132

其他参数133

光电探测器的噪声133

噪声概念133

噪声描述134

光电探测器的噪声135

光电导探测器——光敏电阻136

光电转换原理137

工作特性138

几种典型的光敏电阻142

使用注意事项143

pn结光伏探测器的工作模式143

光电转换原理143

光伏探测器的工作模式144

硅光电池——太阳电池146

短路电流和开路电压146

输出功率和最佳负载电阻147

光谱、频率响应及温度特性148

缓变化光电信号探测149

Si光电二极管152

PIN硅光电二极管160

雪崩光电二极管（APD）161

光电三极管162

光热探测器163

热探测器的一般概念163

热敏电阻164

热释电探测器165

直接探测系统的性能分析167

光电探测器的平方律特性167

信噪比性能分析168

直接探测系统的NEP分析168

光频外差探测的基本原理170

光频外差探测的实验装置170

光外差原理171

基本特性172

光频外差探测的空间相位条件174

练习及思考题4177

第5章 光电成像系统178

固体摄像器件178

电荷耦合摄像器件178

电荷耦合摄像器件的特性参数184

CMOS摄像器件187

电荷注入器件（CID）189

红外焦平面器件189

光电成像原理193

光电成像系统的基本结构193

光电成像系统的基本技术参数195

红外成像光学系统196

理想光学系统模型196

光学系统中的光阑198

红外成像光学系统的主要参数199

光学系统的像差200

红外光学系统的特点201

典型的红外光学系统202

红外成像中的信号处理204

前置放大器204

直流恢复204

多路转换技术206

通频带选择206

温度信号的线性化206

中心温度与温度范围的选择207

提高图像质量的计算机处理方法207

红外成像系统的综合特性207

调制传递函数（MTF）208

噪声等效温差（NETD）212

最小可分辨温差（MRTD）213

最小可探测温差（MDTD）214

微光像增强器件215

微光像增强器215

微光摄像CCD器件218

纤维光学成像器件219

练习及思考题5220

第6章 显示技术222

阴极射线管222

黑白显像管222

彩色显像管225

液晶显示228

液晶的基本知识229

扭曲向列型液晶显示（TN-LCD）231

超扭曲向列型液晶显示（STN-LCD）234

有源矩阵液晶显示器件（AM-LCD）236

等离子体显示238

气体放电基本知识239

单色等离子体显示240

彩色等离子体显示242

电致发光显示244

注入电致发光显示244

高场电致发光显示245

其他显示技术246

投影显示246

真空荧光显示247

电致变色显示248

电泳显示248

练习及思考题6249

第7章 光电子技术应用实例250

光纤通信250

光纤通信的发展历史250

光纤通信的优点251

光纤通信系统的基本组成251

光纤通信新技术253

光纤通信局域网254

综合业务数字网254

激光雷达254

激光雷达的优点254

激光雷达原理255

激光雷达的应用255

激光制导256

激光目标指示器257

激光寻的器257

红外遥感258

红外遥感技术的发展及特点258

红外遥感仪259

红外跟踪制导260

红外点源制导系统260

红外成像制导系统262

光纤传感263

光纤温度传感器263

光纤位移传感器264

光纤陀螺264

光纤传感器阵列266

分布式光纤传感器266

练习及思考题7266

参考文献267