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绪论 1

第一章 光探测器的物理基础 4

光电效应和热效应 4

光电效应 4

热效应 9

光-电转换的基本规律 12

光-电转换过程的简单描述 13

光-电转换过程的半经典理论 13

探方式 17

光探测器的特性参数 17

第二章 光电子计数统计与光探测器噪声 24

光电子计数统计 24

光电子计数统计特性 24

光电子计数变量K的数字特征 26

量子效率η 27

单色点探测 27

光电变换过程的统计分析 28

光电探测输出过程——散粒噪声过程 28

理想光探测器的输出光电流及噪声 31

噪声的性质及其谱密度 32

噪声的统计特性 33

噪声功率谱密度 33

噪声相关性 35

光探测器噪声 36

散粒噪声 36

热噪声 37

产生-复合噪声 39

温度噪声 40

电流噪声（1/f噪声） 41

第三章 光电子发射探测器 43

光电子发射 43

金属的光电子发射 43

半导体的光电子发射 44

实用光电阴极 46

负电子亲和势（NEA）光电阴极 47

光电二极管 48

真空光电二极管 48

充气光电二极管 49

光电倍增管 49

光电倍增管的工作原理 49

倍增极 53

光电倍增管的基本特性 54

光电倍增管的供电电路 57

应用举例 60

闪烁计数器电路 60

薄膜测量电路 61

光电显微镜变换电路 61

第四章 光电导探测器 63

单晶光电导探测器的工作原理 63

光电导探测器的光电流 63

光电导探测器的等效电路 65

光电导探测器的噪声 66

光电导探测器的性能参数 67

响应率 67

光谱特性 67

探测率 68

温度特性 69

频率响应及响应时间 69

实用光电导探测器 70

单晶光电导探测器 71

多晶光电导探测器 75

第五章 光伏探测器 79

光伏探测器的工作原理 79

光照下理想p-n结方程及特性曲线 79

光伏探测器的等效电路 80

光伏探测器的噪声 81

光伏探测器的性能参数 82

响应率 82

探测率 83

光谱特性 83

频率响应及响应时间 84

温度特性 85

常用光伏探测器 85

光电池 86

光电二极管 88

PIN光电二极管 90

雪崩光电二极管（APD） 92

光电三极管 95

碲镉汞、碲锡铅红外光伏探测器 97

红外电荷耦合器件（CCD） 98

其它光伏探测器 101

第六章 热探测器 105

热探测器的一般原理 105

热探测器的热回路 105

热探器的最小可探测功率 106

热释电探测器 107

热释电探测器的工作原理 107

热释电探测器的特性 108

几种常用的热释电探测 111

热释电探测器的应用 113

测辐射热电偶和热电堆 113

测辐射热电偶的工作原理 113

测辐射热电偶的特性 114

测辐射热电堆 116

测辐射热计 116

热敏电阻测辐射热计的工作原理 116

敏热电阻测辐射热计的特性 119

其它类型的热探测器 122

第七章 光探测器的偏置与放大 124

放大器噪声 124

放大器En-In噪声模型 124

放大器噪声系数 125

最佳源电阻Rsopt 127

光探测器的偏置 127

光探测器的偏置 128

几种常用的偏置电路 128

光探测器的前置放大器 131

光探测器前置放大器特点 131

前置放大器的设计原则和步骤 131

光探测器几种典型的前置放大器 132

常用光探测器偏置与放大举例 134

光电导探测器偏置与放大 134

光伏探测器偏置与放大 135

热释电探测器阻抗变换与放大 136

第八章 直接探测方法 138

直接探测的本原理 138

光探测器的平方律特性 138

直接探测系统的信噪比 139

直接探测系统的NEP 140

光探测器的内增益对直接探测系统性能的影响 141

强度调制的副载波直接探测系统 143

AM/IM系统 144

FM/IM系统 145

直接探测系统 146

模拟信号直接探测系统 146

数字信号直接探测系统 149

第九章 光外差探测方法 154

光外差探测的基本原理 154

基本原理 154

光外差探测的信噪比和噪声等效功率NEP 157

光外差探测的空间条件和频率条件 162

光外差探测的空间条件 162

用聚焦透镜降低空间准直要求 164

光外差探测的频率条件 165

光零差探测 166

光零差探测的基本原理 166

光零差测的信噪比和最小可探测功率 166

三频光外差探测 167

三频光外探测的基本原理 168

三频光外差探测的信噪比和最小可探测功率 169

光通道对光外差探测的影响 171

大气湍流对光外差探测的影响 171

信号光与本振光的偏振匹配 172

光外差探测技术的应用 174

CO2激光外差通信系统 174

外差探测激光雷达 176

相干光纤通信系统 178

相位型光纤传感器 181

第十章 微弱信号检测技术 183

探测系统的实际灵敏度及等效噪声带宽 183

相关检测原理 185

相关函数 185

相关检测 187

锁定放大器 189

锁定放大器的工作原理 190

锁定放大器主要参数 191

取样积分器 193

取样积分器的工作原理 193

取样积分器的主要参数 197

单光子计数器 200

光电倍增管的输出信号及噪声电平谱 200

光子计数器的工作原理 201

考参文献 204