本书共包括7章，全面介绍了作者30余年从事航天光学遥感器设计及研制中的CCD/CMOS光电成像技术。本书从航天光学遥感器应用及光电成像技术发展的角度出发，介绍了航天光学遥感器光电焦平面组件FPA的技术发展；分析了经典的光电传感器成像理论；介绍了CCD、CMOS、sCMOS、TDICCD、TDICMOS、EMCCD等光电图像传感器的基本工作原理：给出了以上光电传感器的性能指标的描述方法；为了设计航天光学遥感器的光电焦平面组件FPA，列举了大量不同类型的图像传感器及其工作时序驱动电路、相关双采样CDS电路、信号处理电路的应用例子；最后，作者利用自己几十余年航天光学遥感器设计研制经历及丰富的博士硕士生教学经验，讲述了航天光学遥感器CCD/CMOS光电成像应用领域中的新技术，为读者开拓了航天光学遥感器CCD/CMOS光电成像传感器的应用领域。
本书可作为光电技术、光学工程、应用光学、光学信息工程、光学技术及仪器、光学测绘等专业的本科生及研究生教材，也适用于航天光学遥感器设计及研制、航天飞行器设计等相关专业的工程技术人员阅读。

黄巧林，（1965.4-），男，博士，中国空间技术研究院北京空间机电研究所主任研究员，博士生导师，南京航空航天大学兼职教授，博导，北京空间机电研究所学位评定委员会委员，航天科技集团五院学科带头人，美国SPIE、AAS会员。历任7个以上“国家863项目”、航天预研、航天型号等项目负责人，负责空间遥感相机的总体工作。获国防科学技术进步二、三等奖3项（排名第一、第二），航天科技集团科学技术进步二等奖1项（排名第一）。任我国第一代遥感二十六号卫星详查相机主任设计师，也是我国民用最高分辨率国家空间基础设施高分多模卫星高分相机主任设计师。长期从事航天光学遥感器总体设计及空间相机研制工作，同时特聘为中国空间技术研究院神舟学院兼职教授，主授和主编了《CCD光电成像原理及应用》博士硕士生讲义，多次参加国际航天光学遥感会议，发表国际国内论文20余篇，获国家发明专利10余项。

第1章 绪论
1.1 航天光学遥感器发展历程及光电成像技术发展方向概述
1.1.1 航天光学遥感卫星发展历程
1.1.2 航天遥感相机应用发展领域
1.1.3 航天遥感相机技术性能发展方向
1.2 航天光学遥感器CCD/CMOS光电成像技术发展概况
1.2.1 航天光学遥感器CCD/CMOS光电成像技术概述
1.2.2 法国SPOT卫星的CCD焦平面组件FPA介绍
1.2.3 以色列EROSB卫星的TDICCD焦平面组件FPA介绍
1.2.4 Kodak公司先进的卫星TDICCD焦平面组件FPA介绍
1.2.5 美国WorldView-1/2/3/4-TDICCD焦平面组件FPA介绍
1.2.6 美国LandSat陆地卫星CCD焦平面组件FPA介绍
1.2.7 欧洲IMEC公司多光谱TDICMOS焦平面组件FPA介绍
1.2.8 美国仙童公司科学级sCMOS图像传感器介绍
1.2.9 国内光学遥感卫星CCD/CMOS焦平面组件FPA介绍
1.2.10 航天光学遥感器CCD/CMOS焦平面组件FPA的组成
1.3 航天光学遥感器CCD/CMOS探测及光电成像技术发展趋势
1.3.1 航天光学遥感器CCD/CMOS图像传感器的发展趋势
1.3.2 航天光学遥感器CCD/CM0S光电成像新技术发展趋势
第2章 光电传感器的理论物理基础
2.1 半导体的基础知识
2.1.1 导体、半导体和绝缘体
2.1.2 半导体的原子结构和共价键
2.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用
2.1.4 非本征半导体：P型和N型半导体
2.2 半导体的光吸收
2.2.1 能带结构
2.2.2 导带、价带与禁带的关系
2.2.3 半导体对光的吸收
2.2.4 热平衡状态下的载流子
2.2.5 非平衡状态下的载流子
2.2.6 载流子的扩散与漂移输运
2.3 光电传感器的物理效应
2.3.1 光电成像系统常用光源
2.3.2 光电器件的物理效应分类
2.3.3 光生伏特效应理论
2.3.4 几种CCD/CMOS常用光电探测单元的工作结构原理
2.3.5 光电子发射效应理论
2.4 航天光学遥感器的光电辐射度学与光度学
第3章 CCD的基本工作原理
3.1 CCD的发展历史
3.2 CCD的结构组成及工作过程
3.2.1 CCD的结构组成
3.2.2 CCD的工作过程
3.3 CCD光生电荷产生及存储（光注入）
3.3.1 光子对CCD传感器的作用
3.3.2 CCD光生电荷产生原理
3.3.3 航天光学遥感器CCD传感器光生电荷数计算
3.3.4 CCD光电转换的实现
3.3.5 CCD传感器前照与背照特性
3.3.6 CCD电荷收集及存储
3.4 CCD电子信号的电荷转移（电注入）
3.4.1 电流注入法
3.4.2 电压注入法
3.4.3 CCD势阱交互作用电注入法
3.5 CCD电荷的耦合和传输
3.5.1 CCD电荷耦合和传输的机制
3.5.2 CCD电荷耦合和传输原理
3.5.3 二相CCD电极结构和驱动时钟工作方式
3.5.4 三相CCD电极结构和驱动时钟工作方式
3.5.5 四相CCD电极结构和驱动时钟工作方式
3.5.6 二相、三相和四相CCD电极结构比较
3.6 CCD视频信号的读出测量检测
3.6.1 CCD电荷的读出测量检测基本原理
3.6.2 电流输出
3.6.3 浮置扩散放大器FDA输出
3.6.4 浮置栅放大器FGA输出
3.6.5 浮置扩散FD和浮置栅FG电容模式分析
3.6.6 三种CCD视频信号的读出测量检测方法性能比较
3.7 航天光学遥感器CCD的工作分类
3.7.1 线阵CCD传感器
3.7.2 面阵CCD传感器
3.7.3 时间延迟积分TDICCD传感器
3.8 面阵CCD的拖尾漏光和拖影残像
3.9 航天光学遥感器CCD抗弥散
第4章 航天光学遥感器CCD成像电路分析和设计
4.1 航天光学遥感器CCD成像电路概述
4.2 航天光学遥感器CCD传感器的选择和设计
4.2.1 航天光学遥感器CCD焦平面组件设计特点
4.2.2 航天光学遥感器CCD传感器设计
4.2.3 航天光学遥感器CCD空间抗辐照能力设计
4.2.4 航天遥感相机抗弥散成像能力设计
4.3 航天光学遥感器CCD焦平面组件FPA设计
4.3.1 航天光学遥感器CCD焦平面组件FPA概述
4.3.2 TDICCD焦平面组件FPA拼接方法设计
4.3.3 TDICCD焦平面组件FPA拼接的像倾斜对MTF的影响
4.3.4 航天遥感相机TDICCD焦平面组件FPA温度控制设计
4.4 航天遥感相机CCD焦平面组件FPA驱动电路设计
4.4.1 航天光学遥感器CCD焦平面组件驱动电路概述
4.4.2 线阵CCD驱动电路分析与设计
4.4.3 面阵CCD驱动电路分析与设计
4.4.4 航天遥感相机TDICCD焦平面组件FPA驱动电路分析与设计
4.5 航天遥感相机CCD焦平面组件FPA视频信号处理电路设计
4.5.1 CCD焦平面组件FPA视频信号处理电路概述
4.5.2 航天CCD焦平面组件FPA输出信号复位噪声分析
4.5.3 TDICCD相关双采样CDS技术的基本原理分析
4.5.4 TDICCD相关双采样CDS电路设计
4.5.5 新型高速低功耗TDICCD视频信号处理电路集成设计
4.5.6 几种航天光学遥感TDICCD集成视频处理器介绍