《現代光電信息技術及套用》是2010年國防工業出版社出版的圖書，作者是張記龍。
基本介紹
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書以編者多年從事光電信息技術及其套用方面的研究為基礎，內容均來自國家自然科學基金項目、國際科技合作項目、國防專項和國家新產品開發計畫等的研究成果。
該書分六個專題，分別論述雷射告警技術及套用、瞬態表面高溫光電探測技術及套用、甲烷濃度光電測試技術及套用、稜鏡反射光技術及其在溶液濃度測量中的套用、人眼視光學特性光電信息技術及套用以及雷射光幕技術及套用。這六個專題自成體系，相對獨立，內容涉及光源、光的傳播、光的轉換、光的調製、光的探測、光與物質的相互作用、信息採集與處理等光電信息技術的相關領域。雷射告警技術重點論述相干探測和傅立葉變換光譜探測技術；瞬態表面高溫光電探測技術則以黑體輻射為基礎，論述藍寶石高溫感測器及其溫度絕對校準原理；甲烷濃度光電測試技術則重點研究氣體濃度光譜測試技術、差分吸收和二次諧波檢測技術；稜鏡反射光技術及其在溶液濃度測量中的套用論述了消失波特性和稜鏡表面電漿共振特性，重點研究稜鏡反射光技術在溶液濃度測試中的理論和方法；人眼視光學特性光電信息技術主要論述客覺驗光儀和眼睛角膜光電測試方法；雷射光幕技術則研究雷射光幕形成理論和以光幕為區截裝置的彈丸速度光電測試技術及雷射測速靶。
本書可為從事光電信息技術及其套用研究的技術人員、研究生提供參考。
作者簡介
張記龍（1964- ），男，1964年生，山西汾西人，教授，博士生導師，山西省光電信息與儀器工程技術研究中心主任。山西省重點學科《信號與信息處理》學術帶頭人之一，教育部學科評議專家，中國兵工學會會員，中國儀器儀表學會高級會員，中國光學學會會員。1986年畢業於山西大學物理系無線電電子學專業，獲理學學士學位；1991年畢業於原太原機械學院（現為中北大學）測試計量技術及儀器專業，獲工學碩士學位；2000年獲俄羅斯聖彼得堡精密機械與光學大學“光電儀器與系統”博士學位；2004-2005年在英國University of Strathclyde做高級訪問學者。 主要從事光電信息處理、光電儀器與系統等領域的科研與教學工作，完成了國家自然科學基金、科技部國際科技合作項目等多項國家級科研項目；2007年獲山西省科學技術獎技術發明一等獎（排名第一），2002年獲山西省科技進步二等獎（排名第一），1996年獲國家科技進步三等獎（排名第四）；獲得國家發明專利6項，發表學術論文60餘篇，出版著作2部。 2004年被評為山西省高等學校青年學術帶頭人，2007年被評為山西省高等學校中青年拔尖創新人才、山西省模範教師和山西省委聯繫的高級專家，2008年入選山西省“新世紀學術技術帶頭人333人才工程”省級人選，2009年入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。
圖書目錄
第1章 雷射告警技術及套用……1
1.1 概述……1
1.2 光譜識別型雷射告警技術……2
1.2.1 非成像光譜識別型……2
1.2.2 成像光譜識別型……5
1.3 相干識別型雷射告警技術……7
1.3.1 F-P型雷射告警技術……8
1.3.2 Michelson干涉型雷射告警技術……11
1.3.3 光柵衍射型雷射告警技術……13
1.3.4 傅立葉變換雷射告警技術……19
1.3.5 其他相干雷射告警技術……30
1.4 雷射告警技術發展趨勢……31
參考文獻……32
第2章 瞬態表面高溫光電探測技術及套用……34
2.1 瞬態表面高溫測量系統……34
2.1.1 藍寶石光纖黑體腔感測器設計……34
2.1.2 測溫原理……37
2.1.3 某飛彈發射箱前框瞬態高溫測試……40
2.2 可溯源瞬態表面溫度感測器動態校準系統……43
2.2.1 系統組成及工作原理……43
2.2.2 熱電偶溫度感測器動態特性實驗研究……45
2.3 瞬態超高溫測試的外推方法……52
2.3.1 藍寶石光纖黑體腔溫度外推測試方法……52
2.3.2 模型的建立及分析……52
2.3.3 外推測溫的實驗驗證……55
參考文獻……57
第3章 甲烷濃度光電測試技術及其套用……58
3.1 概述……58
3.2 瓦斯氣體檢測的基本方法……58
3.3 氣體特徵光譜吸收原理……60
3.4基於光譜吸收原理的檢測方法……62
3.4.1差分吸收技術……63
3.4.2諧波檢測技術……65
3.5 瓦斯氣體監測系統設計……67
3.5.1光源模組……69
3.5.2感測模組……72
3.5.3光電轉換及電路模組……74
3.5.4信號採集及處理模組……76
3.5.5測試結果……77
3.6 瓦斯濃度與溫度無線光纖光電混合網路……80
3.6.1 系統結構……80
3.6.2無線感測網路節點……81
3.6.3節點軟體設計……84
3.6.4區域差分定位算法……85
3.6.5上位機監控系統……87
3.6.6試驗結果……89
參考文獻……89
第4章 稜鏡反射光技術及其在溶液濃度測量中的套用……91
4.1 平面光波在界面的全反射特性和偏振光的產生……91
4.1.1 平面光波的全反射特性……91
4.1.2 消失波的基本概念及其特點……92
4.1.3 偏振光產生的基本原理和方法……93
4.2 金屬薄膜的基本特性……95
4.2.1 金屬薄膜光學特性的一般特點……95
4.2.2 銀膜和金膜在套用中的特點……96
4.2.3 透明基片上的單層吸收膜的反射特性……96
4.3 表面電漿共振感測器的基本概念和基本理論……98
4.3.1 電漿與表面電漿概念……98
4.3.2 表面電漿共振效應的基本概念……99
4.3.3 表面電漿波共振的三種解釋……100
4.4 稜鏡型表面電漿共振感測器的理論研究……100
4.4.1 稜鏡型SPR感測器金屬膜的厚度……101
4.4.2 稜鏡折射率對SPR感測器共振角的影響……102
4.4.3 溶液濃度對SPR感測器共振角的影響……103
4.4.4 光強度調製型SPR感測器測量溶液濃度……105
4.4.5 稜鏡型SPR感測器的靈敏度與影響因數……106
4.5 保偏光纖及其在稜鏡型SPR感測器中的套用研究……107
4.5.1 保偏光纖的基本原理……107
4.5.2 保偏光纖的結構特點……108
4.5.3 保偏光纖的精確定位方法……109
4.5.4 溫度對保偏光纖的影響……110
4.5.5 稜鏡型保偏光纖SPR感測器……111
4.6 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的簡單模型……112
4.6.1 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的特點……112
4.6.2 基於菲涅耳公式測量溶液濃度計算模型的建立方法……112
4.6.3 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的計算模型的實驗裝置……115
4.6.4 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的計算程式……117
參考文獻……118
第5章 人眼視光學特性光電信息技術及套用……121
5.1 人眼屈光系統介紹……121
5.2 幾種屈光度測試方法簡介……121
5.2.1 插片法……121
5.2.2 光電驗光儀器……122
5.3 客觀式全自動光電驗光原理及驗光儀……123
5.3.1 屈光度測量系統……124
5.3.2 監視系統……125
5.3.3 眼底圖像處理的計算方法……125
5.3.4 驗光儀電子測量系統……126
5.3.5 光學拖動步進電機驅動細分控制技術……135
5.4 人眼角膜屈率圖像的亞像素測量技術……139
5.4.1 光學測量原理……139
5.4.2 角膜圖像處理……139
參考文獻……144
第6章 雷射光幕技術及套用……146
6.1 光幕形成及其參數……146
6.2 雷射光幕光學系統設計基礎……147
6.2.1 高斯光束的傳播……147
6.2.2 高斯光束準直擴束系統設計基礎……148
6.3 雷射光幕的形成技術……150
6.3.1 光源……150
6.3.2 半導體雷射器準直系統設計……152
6.3.3 光強高斯分布型雷射光幕……152
6.3.4 光強均布型雷射光幕……154
6.4 雷射光幕光電測速系統……156
6.4.1 雷射光幕光電測速光學系統……156
6.4.2 光電檢測器件及光電轉換電路……158
6.4.3 雷射光幕測速系統……162
6.4.4 雷射光幕光電系統中的光干擾抑制技術……163
6.5 天幕技術及套用……164
6.5.1 天幕的形成……164
6.5.2 天幕測速系統……165
參考文獻……166
1.1 概述……1
1.2 光譜識別型雷射告警技術……2
1.2.1 非成像光譜識別型……2
1.2.2 成像光譜識別型……5
1.3 相干識別型雷射告警技術……7
1.3.1 F-P型雷射告警技術……8
1.3.2 Michelson干涉型雷射告警技術……11
1.3.3 光柵衍射型雷射告警技術……13
1.3.4 傅立葉變換雷射告警技術……19
1.3.5 其他相干雷射告警技術……30
1.4 雷射告警技術發展趨勢……31
參考文獻……32
第2章 瞬態表面高溫光電探測技術及套用……34
2.1 瞬態表面高溫測量系統……34
2.1.1 藍寶石光纖黑體腔感測器設計……34
2.1.2 測溫原理……37
2.1.3 某飛彈發射箱前框瞬態高溫測試……40
2.2 可溯源瞬態表面溫度感測器動態校準系統……43
2.2.1 系統組成及工作原理……43
2.2.2 熱電偶溫度感測器動態特性實驗研究……45
2.3 瞬態超高溫測試的外推方法……52
2.3.1 藍寶石光纖黑體腔溫度外推測試方法……52
2.3.2 模型的建立及分析……52
2.3.3 外推測溫的實驗驗證……55
參考文獻……57
第3章 甲烷濃度光電測試技術及其套用……58
3.1 概述……58
3.2 瓦斯氣體檢測的基本方法……58
3.3 氣體特徵光譜吸收原理……60
3.4基於光譜吸收原理的檢測方法……62
3.4.1差分吸收技術……63
3.4.2諧波檢測技術……65
3.5 瓦斯氣體監測系統設計……67
3.5.1光源模組……69
3.5.2感測模組……72
3.5.3光電轉換及電路模組……74
3.5.4信號採集及處理模組……76
3.5.5測試結果……77
3.6 瓦斯濃度與溫度無線光纖光電混合網路……80
3.6.1 系統結構……80
3.6.2無線感測網路節點……81
3.6.3節點軟體設計……84
3.6.4區域差分定位算法……85
3.6.5上位機監控系統……87
3.6.6試驗結果……89
參考文獻……89
第4章 稜鏡反射光技術及其在溶液濃度測量中的套用……91
4.1 平面光波在界面的全反射特性和偏振光的產生……91
4.1.1 平面光波的全反射特性……91
4.1.2 消失波的基本概念及其特點……92
4.1.3 偏振光產生的基本原理和方法……93
4.2 金屬薄膜的基本特性……95
4.2.1 金屬薄膜光學特性的一般特點……95
4.2.2 銀膜和金膜在套用中的特點……96
4.2.3 透明基片上的單層吸收膜的反射特性……96
4.3 表面電漿共振感測器的基本概念和基本理論……98
4.3.1 電漿與表面電漿概念……98
4.3.2 表面電漿共振效應的基本概念……99
4.3.3 表面電漿波共振的三種解釋……100
4.4 稜鏡型表面電漿共振感測器的理論研究……100
4.4.1 稜鏡型SPR感測器金屬膜的厚度……101
4.4.2 稜鏡折射率對SPR感測器共振角的影響……102
4.4.3 溶液濃度對SPR感測器共振角的影響……103
4.4.4 光強度調製型SPR感測器測量溶液濃度……105
4.4.5 稜鏡型SPR感測器的靈敏度與影響因數……106
4.5 保偏光纖及其在稜鏡型SPR感測器中的套用研究……107
4.5.1 保偏光纖的基本原理……107
4.5.2 保偏光纖的結構特點……108
4.5.3 保偏光纖的精確定位方法……109
4.5.4 溫度對保偏光纖的影響……110
4.5.5 稜鏡型保偏光纖SPR感測器……111
4.6 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的簡單模型……112
4.6.1 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的特點……112
4.6.2 基於菲涅耳公式測量溶液濃度計算模型的建立方法……112
4.6.3 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的計算模型的實驗裝置……115
4.6.4 基於菲涅耳公式測量溶液濃度的計算程式……117
參考文獻……118
第5章 人眼視光學特性光電信息技術及套用……121
5.1 人眼屈光系統介紹……121
5.2 幾種屈光度測試方法簡介……121
5.2.1 插片法……121
5.2.2 光電驗光儀器……122
5.3 客觀式全自動光電驗光原理及驗光儀……123
5.3.1 屈光度測量系統……124
5.3.2 監視系統……125
5.3.3 眼底圖像處理的計算方法……125
5.3.4 驗光儀電子測量系統……126
5.3.5 光學拖動步進電機驅動細分控制技術……135
5.4 人眼角膜屈率圖像的亞像素測量技術……139
5.4.1 光學測量原理……139
5.4.2 角膜圖像處理……139
參考文獻……144
第6章 雷射光幕技術及套用……146
6.1 光幕形成及其參數……146
6.2 雷射光幕光學系統設計基礎……147
6.2.1 高斯光束的傳播……147
6.2.2 高斯光束準直擴束系統設計基礎……148
6.3 雷射光幕的形成技術……150
6.3.1 光源……150
6.3.2 半導體雷射器準直系統設計……152
6.3.3 光強高斯分布型雷射光幕……152
6.3.4 光強均布型雷射光幕……154
6.4 雷射光幕光電測速系統……156
6.4.1 雷射光幕光電測速光學系統……156
6.4.2 光電檢測器件及光電轉換電路……158
6.4.3 雷射光幕測速系統……162
6.4.4 雷射光幕光電系統中的光干擾抑制技術……163
6.5 天幕技術及套用……164
6.5.1 天幕的形成……164
6.5.2 天幕測速系統……165
參考文獻……166
