前言

随着社会信息以及科学技术的深入发展，依托电子作为信息载体的电子信息技术在速度、容量、空间相容性以及信息检测精度、保密性等方面都受到很大的限制，而以光子作为信息载体的光电信息技术则在这几方面表现出了无可比拟的优越性，因此它必将成为人类进入信息时代的具有巨大冲击力的高新技术。

光电信息技术是由光学、光电子、微电子、微计算机、微材料等技术结合而形成的多学科综合的高新技术，涉及光信息的辐射探测、变换、传输、处理、存储与显示等众多的方面。它以极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量、极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的发展，以适应现代信息社会以 Tbps（太比特/秒）级速率为起点呈现超越摩尔定律的、爆炸性增长的信息量的要求，并已广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。近年来，随着光电信息技术产业的迅速发展，对从业人员和人才的需求逐年增多，因而渴求对光电信息技术的完整知识。但目前出版的光电技术或光电信息技术等书存在信息流程的内容不全、不新，以及实用性不强等缺限，无法满足目前光电信息方面人才的知识需要。

本书的编写是按现代光电信息的整个流程，即光信息的检测拾取与变换、传输、处理、存储、显示而进行的。本书着重讲述光电信息整个流程的实用技术与方法，及其在视频监控、视频图像测量、光纤传感、激光测量、光谱测量、光波偏振检测等方面的应用，从而可适应人才的需求。本书的特点是：内容全、新、深入浅出、实用性强，科研成果多，使用要点与实用实例多，参考价值高，并能给读者以新的创新启示。

本书内容共分10章：第1章为光信息源及其选用，介绍了常用光源、LED、白光LED、OLED灯、激光器、半导体激光器、光纤激光器、光子晶体激光器等的结构原理及实际选用等；第2章为光辐射信息探测器件及使用，详细介绍了光电发射、光电导、光伏型及组合型探测器件，以及热电偶与热电堆、热敏电阻与热释电等器件的结构原理、应用、使用选择与使用要点等；第3章为光图像信息探测器件及使用，介绍了器件类型、电视制式，直视型成像器件-变像管与像增强管，非直视型成像器件CCD、SPPA、CMOS、CIS、新型的LBCAST与特种成像器件的结构原理、性能比较、应用与使用要点等；第4章为光电信息检测电路、数据采集与计算机接口，介绍了缓变光型、交变光型探测电路的静态、动态、低噪声与频率特性设计，放大器的低噪声设计原则与方法，光电探测器件（尤其是大、小面积光电二极管）与运算放大器的连接技巧，光电信息的二值化、量化、A/D数据采集与计算机接口，以及现代嵌入式系统图像的数据采集及实时性设计等；第5章为光电信息变换和探测的实用技术与方法，介绍了光电信息的直接探测、调制探测、形位探测、扫描探测，几何与物理变换的光电探测方法，直接探测与差频探测的比较以及经过改进的实用的探测方法等；第6章为光电信息传输技术，主要介绍光纤传输、无线传输、无线移动视频传输以及标准与非标准线缆等的实用传输技术等；第7章为光电信息处理技术，主要介绍光电信息处理的特征、方法、目标，数字图像处理的内容与方法，光学图像处理与光电图像处理的内容、技术与方法，以及最新的基于DSP的图像处理与神经网络处理及其实例等；第8章为光电信息存储技术，主要介绍各类光盘存储、大容量光带存储、全息存储、未来的超高密度存储以及发展趋势、实用的半导体存储、磁盘存储与网络存储等；第9章为光电信息显示技术，介绍了常用的CRT、新型的LCD、PDP、LED、OLED，以及LCOS、LCLV、DMD等显示技术；第10章为几种典型的光电信息实用技术，介绍了应用广泛的实用的激光监测与制导技术、光纤传感技术、视频监控技术、单 CCD 视频图像测量技术、光谱测量技术，以及光波偏振检测技术与方法等。因此，本书可作为光电信息工程、光信息科学与技术、测控技术与仪器、电子信息技术、光学工程、电子工程、通信工程、质量工程、计量技术、应用物理、应用电视、安防监控等专业的高年级本科生、硕士、博士研究生的学习参考用书或教材，以及从事上述专业领域的技术工作人员或高校教师与实验室工作人员等的参考用书。

近几年，出现了不少光电信息技术、光信息技术、光电技术、光电检测或光电测试技术及系统方面的优秀教材和著作，它们为推动我国光电信息专业的教学和科研，以及光电产业的发展作出了重要的贡献。在本书的编写过程中，有幸参考了这些教材和著作，并根据光电信息技术体系的需要，在有的章节内采用了其中的部分内容，这些都将在书末以参考文献形式给出，本人在此向同行作者们表示衷心的感谢！

本书的编写是雷玉堂教授同他的学生们共同完成的。其中，华中科技大学光电学院教授竺子民博士提供了7.2与7.5节；武汉大学教授马秦生博士提供了4.5与4.6节；武汉理工大学教授黎敏博士（后）提供了6.1.7、10.2.1与10.2.5节；深圳大学副教授丁金妃博士提供了10.2.3与10.2.4节；武汉乐通光电有限公司总经理罗辉提供了10.4.1与10.4.2节；乐通光电高新技术研究所杨中东博士提供了10.3.2与3.3.4节；马娟硕士提供了10.6.1与10.6.3节；武汉昱升光器件公司明志文总经理提供了6.1.2与6.1.5节；雷玉堂教授编写了其余章节并统稿。

本书的编写与出版，首先要衷心感谢中国工程院院士天津大学叶声华教授、清华大学孙培懋教授对本书的审核，感谢他们对本书的知识体系结构、内容安排等多方面提出的宝贵的意见与建议；其次要感谢我的夫人及孩子们的支持，感谢我的学生们及武汉乐通光电有限公司高新技术研究所的同志们付出的辛勤劳动；尤其要感谢电子工业出版社有关领导与同志们付出的辛苦的劳动。

由于编著者学识水平有限，加上时间紧迫，难免出现错误与不足之处，敬请读者批评指正。