本书以光电信息系统为核心，详细介绍光电信息系统中的光源、信号的调制、信号的传输、信号的放大、信号的探测、光谱分析和频谱分析技术，并结合作者多年来在光纤传感领域的研究成果和经验，对分布式光纤传感器的原理、结构和技术等进行深入细致的阐述。
本书可作为高等院校电子信息工程、光电信息科学与工程和自动化等专业的本科生教材，也可供从事传感器研究的研究生以及相关领域的科研人员参考。

第一章 激光原理基础
1.1 激光产生的基本原理
1.1.1 跃迁
1.1.2 爱因斯坦系数之间的关系
1.1.3 激光产生的增益原理
1.2 光学谐振腔和高斯光束
1.2.1 腔的损耗
1.2.2 共轴球面腔的稳定条件
1.2.3 腔模的物理概念和腔内行波
1.2.4 对称共焦腔基模高斯光束的特征
1.3 光学中的矩阵性质
1.3.1 变换矩阵ABCD定律
1.3.2 变换矩阵示例
1.3.3 共轴球面腔的约束稳定性
1.4 光纤激光器的基本知识和系统设计
1.4.1 光纤激光器的泵浦结构
1.4.2 环形腔光纤激光器的设计
习题与思考
第二章 激光调制技术
2.1 调制的分类及特点
2.1.1 振幅调制
2.1.2 频率和相位调制
2.1.3 强度调制
2.1.4 脉冲调制
2.1.5 脉冲编码调制
2.2 电光调制
2.2.1 电光调制的物理基础
2.2.2 电光强度调制
2.2.3 电光相位调制
2.2.4 电光调制器的电学性能
2.3 声光调制
2.3.1 声光调制的物理基础
2.3.2 声光互作用的两种类型
2.3.3 声光调制器
2.4 磁光调制
2.4.1 磁光效应
2.4.2 磁光调制器
2.5 直接调制
2.5.1 半导体激光器直接调制的原理
2.5.2 半导体发光二极管的调制特性
2.5.3 半导体光源的模拟调制
2.6 间接调制
习题与思考
第三章 光波在光纤中的传输及放大技术
3.1 光波在光纤波导中的传播
3.1.1 光纤波导的结构
3.1.2 光波在光纤波导中的传播特性
3.1.3 光波在光纤波导中的衰减和色散特性
3.2 光放大器概述
3.2.1 基本原理
3.2.2 光放大器的种类
3.2.3 光放大器的基本性能
3.3 半导体激光放大器
3.3.1 放大器的结构
3.3.2 放大器的性能
3.4 掺铒光纤放大器
3.4.1 增益特性
3.4.2 放大器的噪声系数
3.5 光纤拉曼放大器
3.5.1 光纤拉曼放大器的概述
3.5.2 光纤拉曼放大器的基本原理
3.5.3 宽带混合光纤放大器
习题与思考
第四章 光电探测技术
4.1 光电探测器的物理效应
4.2 辐射度量与光度量的基础知识
4.2.1 光的本质
4.2.2 辐射度的基本物理量
4.2.3 光度的基本物理量
4.2.4 热辐射的基本物理量
4.2.5 辐射度与光度中的基本定律
4.3 光电探测器件的特性参量
4.3.1 积分灵敏度
4.3.2 光谱灵敏度
4.3.3 频率灵敏度
4.3.4 量子效率
4.3.5 通量阈和噪声等效功率（NEP）
4.3.6 归一化探测度
4.3.7 其他参数
4.4 直接探测系统的性能分析
4.4.1 光电探测器的平方律特性
4.4.2 信噪比性能分析
4.4.3 直接探测系统的NEP分析
4.5 光频外差探测的基本原理
4.5.1 光外差探测的原理
4.5.2 基本特性
习题与思考
第五章 光谱分析技术
5.1 光谱分析仪的分类
5.2 基于衍射光栅的光谱分析仪
5.3 基于衍射光栅光谱仪的主要技术指标
5.3.1 波长精度
5.3.2 波长校准技术
5.3.3 波长分辨率和动态范围
5.3.4 灵敏度和扫描时间
5.4 调制信号的测量
习题与思考
第六章 频谱分析技术
6.1 频谱分析的基本概念
6.1.1 测量的设定
6.1.2 激光的线宽和啁啾
6.1.3 两个光场之间的干涉
6.2 激光线宽特性
6.2.1 使用本振激光器的外差方法
6.2.2 延迟自外差
6.2.3 延迟自零差
6.2.4 光电流谱：相干效应
6.2.5 相干鉴别器的方法
6.2.6 几种方法的比较
6.3 调制激光器的频谱测量
6.3.1 差频方法
6.3.2 门控延迟的自零差技术
6.4 激光啁啾测量
6.5 频率调制测量
习题与思考
第七章 分布式光纤传感技术
7.1 光纤传感技术的概述
7.1.1 光纤传感器的工作原理
7.1.2 分布式光纤传感技术的特点
7.1.3 分布式光纤传感技术的主要参数
7.2 基于布里渊散射的分布式光纤传感技术
7.2.1 光纤中的布里渊散射
7.2.2 光纤中布里渊散射的特性
7.2.3 基于布里渊散射的分布式光纤传感器系统
7.3 基于布里渊激光器本振光源的BOTDR系统设计与性能
7.3.1 实验系统
7.3.2 实验结果与分析
习题与思考
第八章 图像检测技术
8.1 目标追踪
8.2 图像检测技术的边缘检测算法
8.2.1 传统边缘检测算法分析
8.2.2 图像检测算法仿真结果分析
8.2.3 图像检测系统设计与实现
8.3 基于自适应阈值图像检测技术及实现
8.3.1 自适应阈值的Sobel边缘检测算法
8.3.2 自适应阈值的Sobel边缘检测系统设计
8.4 基于改进差分算法的图像检测系统
8.4.1 传统帧间差分法和四帧差分算法
8.4.2 改进四帧差分算法
8.4.3 系统设计与结果分析
8.5