第1章 信息的光调制与传输1
1.1 光波的电磁特性 ……………………………………………………… 1
1.1.1 光的基本特性 ……………………………………………… 1
1.1.2 光波的偏振特性 …………………………………………………… 5
1.1.3 光的相千性 …………………………………………… 11
1.1.4 光的吸收和散射 …………………………………………… 14
1.2 信息的光调制 ……………………………………………………… 18
1.2.1 光强的时域调制 ………………………………………… 21
1.2.2 光学信息的空域调制变换原理 …………………………… 32
1.2.3 光波参数调制变换原理…………………………………… 47
1.2.4 光波参数调制方法………………………………………………… 47
1.2.5 光纤传感中的光调制技术……………………………………… 68
1.3 光波的传输 ………………………………………………………………… 83
l.3.1 激光在自由空间的传输…………………………………… 83
1.3.2 光波在光纤中的传输…………………………………………… 87
1.3.3 光波在大气中的传输 ……………………………………… 102
1.3.4 光波在水下的传输 …………………………………………… 109
参考文献 …………………………………………………………………………… 111
第2章 光电探测114
2.1 光电探测描述 ……………………………………………………… 114
2.1.1 光电探测基本模型 …………………………………………… 114
2.1.2 光谱响应范围 ……………………………………………………… 114
2.2 光电探测物理效应…………………………………………………… 115
2.2.1 光电效应 ……………………………………………………… 115
2.2.2 光热效应 …………………………………………………………………… 121
2.3 光电转换基本规律及其光电子计数统计 …………………………… 122
2，3.1 光电转换基本规律 …………………………………………… 122
2.3.2 光电子计数统计 …………………………………………………… 123
2.4 光电探测器性能参数…………………………………………………………… 125
2.4.1 探测灵敏度 ………………………………………………… 125
2.4.2 光谱响应 ………………………………………………………… 125
2.4.3 响应时间和频率响应 …………………………………… 127
2.4.4 量子效率 …………………………………………………… 128
2.4.5 噪声等效功率 ……………………………………………………… 128
2.4.6 探测率与比探测率 …………………………………………… 129
2.5 光探测器噪声 …………………………………………………………………… 129
2.5.1 噪声来源 …………………………………………………………… 129
2.5.2 噪声特点……………………………………………………… 130
2.5.3 噪声类型 ………………………………………………………… 131
2.6 光电探测器 ………………………………………………………… 136
2.6.1 光电管与光电倍增管 ……………………………………………… 136
2.6.2 光电导探测器 ………………………………………………… 139
2.6.3 光伏特探测器 ……………………………………………… 143
2.6.4 热探测器 ……………………………………………… 148
2.6.5 图像阵列探测器 …………………………………………… 152
2.6.6 新型光电探测器 ………………………………………… 161
2.7 光探测器的偏置与放大…………………………………………… 162
2.7.1 常用偏置电路 …………………………………………… 162
2.7.2 常用放大电路 ………………………………………… 165
2.7.3 应用实例 …………………………………………………… 166
参考文献 …………………………………………………………………………………… 167
第3章 光波参数检测168
3.1 激光能量与光功率测量………………………………………… 168
3.1.1 激光能量测量 …………………………………………… 169
3.1.2 激光功率测量 ……………………………………………………… 171
3.2 光波长（频率）检测………………………………………………… 172
3.2.1 可调谐F-P（Fabry-Perot）腔方法 ……………………… 172
3.2.2 迈克耳孙干涉方法 ………………………………………… 176
3.2.3 光外差干涉方法 ………………………………………… 177
3.2.4 声光方法 ………………………………………………… 184
3.2.5 微型光谱仪方法 ………………………………………… 185
3.3 光波相位检测 ………………………………………………………… 187
3.3.1 光波相位的干涉测量原理 …………………………………… 187
3.3.2 光波相位的干涉测量方法 ……………………………… 189
3.4 偏振检测 ……………………………………………………………… 207
3.4.1 基本方法……………………………………………………… 208
3.4.2 偏振检测的应用 ……………………………………………………… 210
3.5 激光光束测量 ………………………………………………………… 218
3.5.1 M的测量 ………………………………………………… 219
3.5.2 光强分布测量 ………………………………………………… 222
3.6 激光波前检测 …………………………………………………… 228
3.6.1 Hartmann-Shac波前传感器工作原理 ……………… 228
3.6.2 光学质心计算 …………………………………………… 229
3.6.3 入射光波前重构 ……………………………………………… 229
3.6.4 M因子的计算 …………………………………………………… 231
参考文献 ……………………………………………………………………………… 231
