光電儀器設(shè)計

內(nèi)容介紹

《普通高等院校光電工程系列"十二五規(guī)劃教材:光電儀器設(shè)計》從儀器總體設(shè)計出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代測試技術(shù)，系統(tǒng)、全面地闡述了“光電儀器設(shè)計”的基本理論及設(shè)計方法，詳細(xì)地介紹了光電儀器的設(shè)計思路及其關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合實例講解了光電儀器的設(shè)計過程。全書分為6章，包括光電儀器設(shè)計概論、光電儀器總體設(shè)計、儀器設(shè)計的精度理論、光電儀器中的定位與校準(zhǔn)、光電儀器中的光電探測及常用檢測電路、光電儀器設(shè)計舉例及典型成像光譜儀簡介。

2100433B

第一部分 原 理 介 紹

第1章 光電儀器概述 （2)

1.1 光電儀器的主要構(gòu)成 （3)

1.1.1 被動式光電儀器 （3)

1.1.2 主動式光電儀器 （4)

1.2 智能光電儀器的構(gòu)成與特點 （4)

1.2.1 基本構(gòu)成 （4)

1.2.2 智能光電儀器的主要特點 （5)

1.3 光電儀器的基本特性 （6)

第2章 光電器件中的常用光電傳感器 （7)

2.1 光敏電阻 （7)

2.1.1 工作原理 （7)

2.1.2 主要技術(shù)參數(shù) （8)

2.1.3 適用范圍及應(yīng)用舉例 （9)

2.2 光敏二極管 （11)

2.2.1 工作原理 （11)

2.2.2 主要技術(shù)參數(shù)和特性 （11)

2.2.3 適用范圍及典型應(yīng)用 （12)

2.3 光敏三極管 （13)

2.3.1 工作原理 （13)

2.3.2 主要技術(shù)參數(shù) （14)

2.3.3 適用范圍及其應(yīng)用舉例 （15)

2.4 熱釋紅外線傳感器 （15)

2.4.1 工作原理 （15)

2.4.2 主要技術(shù)參數(shù) （16)

2.4.3 適用范圍及應(yīng)用 （16)

2.5 光電耦合器 （17)

2.5.1 工作原理 （17)

2.5.2 主要技術(shù)參數(shù) （18)

2.5.3 主要應(yīng)用 （19)

2.6 圖像傳感器 （19)

2.6.1 CCD圖像傳感器的工作原理 （20)

2.6.2 CMOS圖像傳感器的工作原理 （20)

2.6.3 主要技術(shù)參數(shù) （21)

2.6.4 圖像傳感器的應(yīng)用 （22)

第3章 光電信號的處理及采集 （24)

3.1 光電探測器的偏置 （24)

3.1.1 光電探測器的偏置方式 （24)

3.1.2 幾種常用的偏置電路 （24)

3.2 光電探測器的前置放大 （27)

3.2.1 特點 （27)

3.2.2 低噪聲放大 （28)

3.3 光電信號的調(diào)理 （29)

3.3.1 基本放大電路 （29)

3.3.2 儀用數(shù)據(jù)放大器 （30)

3.3.3 隔離放大器 （32)

3.4 信號的量化 （33)

3.4.1 各類ADC芯片的性能分析與比較 （33)

3.4.2 A/D轉(zhuǎn)換器與微型機(jī)接口 （36)

3.5 模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 （38)

3.5.1 模擬量采集系統(tǒng)組成 （38)

3.5.2 數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用問題 （39)

第4章 鎖相放大器 （42)

4.1 鎖相放大器的原理 （42)

4.1.1 單相鎖相放大器的基本組成 （43)

4.1.2 雙相鎖相放大器 （46)

4.2 鎖相放大器的主要性能指標(biāo) （47)

4.3 使用鎖相放大器應(yīng)考慮的問題 （50)

4.4 鎖相環(huán)芯片 （51)

第5章 光譜測量儀器 （53)

5.1 光譜儀的構(gòu)成及性能指標(biāo) （53)

5.1.1 光譜儀的構(gòu)成 （53)

5.1.2 光譜儀的性能指標(biāo) （54)

5.2 棱鏡光譜儀 （55)

5.2.1 棱鏡光譜儀的結(jié)構(gòu) （55)

5.2.2 光譜棱鏡的分光原理 （56)

5.2.3 棱鏡光譜儀的色散和分辨率 （61)

5.3 光柵光譜儀 （63)

5.3.1 光柵衍射原理 （64)

5.3.2 光柵的色散和分辨率 （66)

5.4 OSM400光譜儀的主要性能特性 （67)

5.5 光譜儀使用注意事項 （67)

5.5.1 對光譜實驗室的要求 （67)

5.5.2 使用注意事項 （67)

第6章 可調(diào)諧激光器 （69)

6.1 可調(diào)諧激光器的基本結(jié)構(gòu)特點 （69)

6.1.1 染料激光器基本結(jié)構(gòu) （69)

6.1.2 可調(diào)諧激光器的調(diào)諧控制技術(shù) （70)

6.2 可調(diào)諧激光器的主要性能指標(biāo) （73)

6.3 可調(diào)諧激光器使用注意事項 （75)

第7章 取樣積分器 （77)

7.1 取樣積分器的基本原理結(jié)構(gòu) （77)

7.1.1 取樣積分原理 （77)

7.1.2 取樣門及積分器的基本結(jié)構(gòu) （78)

7.2 取樣積分器的特性參數(shù) （80)

第8章 光時域反射儀 （82)

8.1 光時域反射儀的工作原理 （82)

8.1.1 OTDR測量儀組成 （82)

8.1.2 光時域反射儀的原理結(jié)構(gòu) （83)

8.2 光時域反射儀的主要指標(biāo)參數(shù) （85)

8.3 使用光時域反射儀應(yīng)注意的問題及常見問題分析 （87)

8.3.1 使用注意事項 （87)

8.3.2 常見問題分析 （87)

第9章 其他常用光電儀器 （90)

9.1 光子計數(shù)器 （90)

9.1.1 工作原理 （90)

9.1.2 注意事項 （92)

9.2 光功率計 （92)

9.2.1 工作原理 （92)

9.2.2 主要技術(shù)參數(shù) （92)

9.2.3 光功率計在應(yīng)用選擇中應(yīng)注意的問題 （93)

第二部分 光電儀器的使用方法及實驗

第10章 SR530鎖相放大器的使用方法及實驗 （96)

10.1 使用方法 （96)

10.1.1 前面板 （96)

10.1.2 后面板 （105)

10.1.3 SR530編程指導(dǎo) （106)

10.2 鎖相放大器相關(guān)實驗 （108)

10.2.1 使用鎖相放大器測量電阻阻值 （108)

10.2.2 使用鎖相放大器測量光通信傳輸信號 （110)

第11章 OSM400系列光譜儀的使用方法及實驗 （112)

11.1 使用方法 （112)

11.1.1 系統(tǒng)接口描述 （112)

11.1.2 操作方法 （112)

11.2 數(shù)據(jù)獲取與控制軟件的使用 （125)

11.2.1 指令菜單 （125)

11.2.2 故障提示 （130)

11.3 光譜儀相關(guān)實驗 （133)

11.3.1 OSM400的操作實驗 （133)

11.3.2 溶液光譜吸收特性測量 （135)

第12章 1918C手持光功率計的使用方法及實驗 （138)

12.1 使用方法 （138)

12.1.1 系統(tǒng)概括 （138)

12.1.2 系統(tǒng)操作 （139)

12.1.3 測量模式和單位 （148)

12.1.4 軟件的使用 （148)

12.2 光功率計相關(guān)實驗 （149)

第13章 光時域反射儀的使用方法及實驗 （152)

13.1 使用方法 （152)

13.2 經(jīng)驗與技巧 （154)

13.3 光時域反射儀相關(guān)實驗 （156)

附 錄 （159)

附錄一 SR530的主要性能指標(biāo) （159)

附錄二 SR530的命令列表 （161)

附錄三 OSM400系列光譜儀的規(guī)格特性 （163)

附錄四 OSM400系列光譜儀的外形結(jié)構(gòu) （164)

附錄五 1918C光功率計的主要性能參數(shù) （165)

附錄六 1918C光功率計的外形結(jié)構(gòu) （167)

參考文獻(xiàn) （168) 2100433B

本書系統(tǒng)全面地介紹了常用光電儀器的基本原理、結(jié)構(gòu)及其特性，并結(jié)合實驗介紹了其典型應(yīng)用。 本書分兩部分，共13章。第一部分主要內(nèi)容包括光電儀器概述、 光電器件中的常用光電傳感器、 光電信號的處理及采集、 鎖相放大器、 光譜測量儀器、 可調(diào)諧激光器、 取樣積分器、 光時域反射儀、 其他常用光電儀器；第二部分為光電儀器的使用方法及實驗，介紹了SR530鎖相放大器、 OSM400系列光譜儀、 1918C手持光功率計及光時域反射儀等光電儀器的使用方法及相關(guān)實驗。

本書注重理論與實際相結(jié)合，一方面注重光電儀器的基本結(jié)構(gòu)原理的介紹，另一方面著重光電儀器中的常用光電傳感器、 光電信號處理典型應(yīng)用電路及常用光電儀器實驗操作的介紹。

本書可作為高等院校的光電信息、光電子科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器、光機(jī)電一體化等專業(yè)的本科及?？平虒W(xué)用書，也可作為光電相關(guān)高職學(xué)生與工程技術(shù)人員的參考用書。

內(nèi)容介紹

本書系統(tǒng)全面地介紹了激光儀器在科學(xué)技術(shù)、工業(yè)技術(shù)如汽車及航空電子方面的應(yīng)用，同時對這些儀器的實際應(yīng)用提出了明確的設(shè)計原理和有益建議。全書共分8章，涉及內(nèi)容有：亞微米位移測量的干涉儀；納米級振動測量儀和結(jié)構(gòu)完整性檢測；用于液體流速測量的多普勒測速儀；測距與防撞系統(tǒng)；線直徑和微粒直徑的非接觸測量；對準(zhǔn)和水平儀裝置；環(huán)狀激光陀螺儀和光纖陀螺儀；光纖傳感器等。

本書內(nèi)容詳盡，易于理解，可作為光電儀器專業(yè)的本科高年級學(xué)生和研究生教材，也可作為從事設(shè)計光電儀器系統(tǒng)的科技人員以及相關(guān)人員的參考書。