高等学校教材：光电子技术（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张永林，狄红卫 著

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• 通信工程
• 光学工程
• 半导体
• 传感器

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040364828

版次：2

商品编码：11164944

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：257

字数：380000

正文语种：中文

内容简介

《高等学校教材：光电子技术（第2版）》介绍光电子技术的理论和应用基础，介绍光电子系统中关键器件的原理、结构、应用技术和新的发展。第1章介绍光电系统的常用光源、半导体激光器、光纤激光器和发光二极管。第2章介绍光调制技术和典型的光调制器。第3章介绍光电转换的理论基础、重要的光探测器及其应用技术。第4章介绍CCD、CMOS图像传感器和图像增强器等光电成像器件。第5章介绍光存储器及新技术。第6章介绍LCD、LED、OLED、PDP.DMD、LCOS等当前引人注目的平板显示器件。进入21世纪，光电子技术飞速发展，在人类生产和生活中展现辉煌。在第一版前6章的基础上，第二版加入了新的内容，并增加了第7、8两章。第7章介绍光电子技术在信息、能源、公安国防、生物医学等领域中的应用。第8章介绍发展中的纳米光电子材料与器件、近场光学、光子晶体及应用。
《高等学校教材：光电子技术（第2版）》适用于高等学校本科光电信息科学与工程、电子科学与技术、电子信息工程、应用物理学等专业，也可供其他相关专业师生和科技人员参考。《高等学校教材：光电子技术（第2版）》取材新颖，内容丰富，深入浅出，应用性强，可作为本科及以上层次的光电子技术课程的教材或参考书。

内页插图

目录

第1章 光源
1.1 辐射度学与光度学的基础知识
1.2 热辐射光源
1.3 气体放电光源
1.4 激光器
1.4.1 激光器概述
1.4.2 固体激光器
1.4.3 半导体激光器
1.4.4 光纤激光器
1.5 发光二极管（LED）
1.5.1 普通亮度的LED
1.5.2 超高亮度的LED
1.5.3 白光LED
练习与思考题

第2章 光辐射的调制
2.1 机械调制
2.2 电光调制
2.3 声光调制
2.4 磁光调制
2.5 电吸收光调制
练习与思考题

第3章 光探测器
3.1 光探测器的理论基础
3.1.1 光热效应
3.1.2 光电效应
3.1.2.1 半导体中的载流子
3.1.2.2 光电导效应
3.1.2.3 光伏效应
3.1.2.4 光电发射效应
3.1.3 光探测器的噪声
3.1.4 光探测器的性能参数
3.2 光热探测器
3.2.1 热敏电阻
3.2.2 热释电探测器
3.3 光电探测器
3.3.1 光电导器件
3.3.2 结型光电器件
3.3.2.1 基本原理
3.3.2.2 光电池
3.3.2.3 光电二极管
3.3.2.4 光电三极管
3.3.2.5 光电场效应管
3.3.2.6 组合式光电探测器
3.3.3 光电发射器件
3.3.3.1 光电管
3.3.3.2 光电倍增管
3.4 集成光电子器件
3.5 微光机电系统
练习与思考题

第4章 光电成像器件
4.1 摄像管
4.2 摄像器件的性能参数
4.3 电荷耦合器件CCD
4.4 CMOS图像传感器
4.5 图像增强器
练习与思考题

第5章 光存储器
5.1 光存储器概述
5.2 光盘存储器的工作原理
5.3 CD、DVD、蓝光光盘、可擦重写型光盘
5.4 超高密度光存储技术
练习与思考题
第6章平板显示器件
6.1 液晶显示器（LCD）
6.2 LED、OLED显示器
6.3 等离子体显示器（PDP）
6.4 DLP投影显示（DMD）
6.5 硅基液晶显示器（LCOS）
练习与思考题

第7章 光电子技术在现代社会中的应用
7.1 光电子技术与信息社会
7.2 光电子技术与新能源、光加工
7.2.1 太阳能利用
7.2.2 惯性约束核聚变
7.2.3 激光加工
7.3 光电子技术应用于公安国防
7.3.1 应用于公安工作
7.3.2 应用于军事技术
7.4 光电子技术支撑着生物医学
7.4.1 激光医疗
7.4.2 生物医学中典型的光电仪器

第8章 发展中的纳米光电子技术
8.1 纳米光电子材料
8.2 纳米光电子器件
8.3 近场光学
8.4 光子晶体
8.4.1 光子晶体的基本概念
8.4.2 光子晶体的主要应用
8.4.3 光子晶体光纤
8.4.4 光子晶体的负折射效应
参考文献

《光电子技术（第2版）》图书简介 概述 《光电子技术（第2版）》是一本旨在为高等学校学生提供系统、全面光电子技术基础知识的教材。本书在第一版的基础上，进行了内容更新和结构优化，力求紧跟光电子技术领域日新月异的发展步伐，突出理论与实践相结合的教学理念。本书内容涵盖了光电子技术的核心概念、关键器件、典型应用以及未来的发展趋势，是光学工程、电子科学与技术、通信工程、信息与计算科学等相关专业学生的理想读物。 本书特色 1. 系统性强，逻辑清晰： 本书从基础的光学原理入手，逐步深入到光电器件的物理机制、工作特性，再到光电子系统的设计与应用。章节安排紧凑合理，知识点层层递进，帮助读者构建完整的光电子技术知识体系。 2. 内容全面，更新及时： 涵盖了激光器、光电探测器、光调制器、光纤通信、光集成器件等光电子技术的重要组成部分。特别地，本书增加了对近年来发展迅速的新型材料、先进器件以及前沿应用（如光计算、量子信息等）的介绍，反映了学科的最新进展。 3. 理论深度与广度兼顾： 在讲解基本原理时，注重数学推导的严谨性，使读者能够深刻理解器件的物理过程。同时，本书也广泛介绍各种器件的实际性能参数、制造工艺以及在不同领域的应用实例，拓宽读者的视野。 4. 图文并茂，易于理解： 大量精选的插图、示意图和实物照片，直观地展示了光电器件的结构、工作原理和应用场景。公式推导清晰，文字阐述生动，有助于读者克服抽象概念的学习障碍。 5. 实践导向，注重应用： 除了理论知识，本书还引导读者关注光电子技术的实际应用，例如在通信、传感、测量、医疗、工业自动化等领域。部分章节会讨论系统设计中的关键问题和工程考量，为读者将来从事相关工作打下基础。 6. 配套资源丰富： （此处可根据实际情况添加，例如：本书配套有习题解答、实验指导、PPT课件等，为教师教学和学生自学提供有力支持。） 章节内容概览 第一章：绪论 本章将为读者勾勒出光电子技术的宏大图景。首先，介绍光电子技术在现代科技和社会发展中的重要地位和广泛应用，阐述其作为信息科学与材料科学交叉学科的特点。接着，回顾光电子技术的发展历程，从早期的光电效应发现到如今高度集成的光电子芯片，梳理关键的历史节点和技术突破。然后，定义光电子技术的核心概念，包括光的本质、光与物质的相互作用、电信号与光信号的转换等。最后，展望光电子技术的未来发展方向，例如更高速、更低功耗的光电器件，以及在人工智能、量子技术等新兴领域的应用前景，激发读者的学习兴趣。 第二章：激光器原理与类型 激光器是光电子技术的核心光源，本章将深入剖析其工作原理。首先，介绍受激辐射的基本概念，这是激光产生的基础。随后，详细讲解激光器的组成部分，包括增益介质、泵浦源和光学谐振腔，并分析它们在激光产生过程中的作用。接着，深入探讨激光器的增益特性、阈值条件、谐振腔模和激光输出功率等关键参数。在此基础上，本书将介绍各种类型的激光器，包括气体激光器（如He-Ne激光器、CO2激光器）、固体激光器（如Nd:YAG激光器）、半导体激光器（如LED、LD）、染料激光器等，重点分析它们的特点、工作原理以及各自的优势与劣势。最后，还会涉及激光器的调制和调Q技术，为理解后续的光信号处理和传输打下基础。 第三章：光电探测器 光电探测器是将光信号转换为电信号的关键器件。本章将详细介绍各类光电探测器的物理原理、性能参数和应用。首先，从光电效应的类型入手，包括外光电效应（光电管）和内光电效应（光导、光伏），解释光子如何被吸收并产生电信号。然后，重点介绍几种重要的光电探测器，如光电管、光电倍增管、光电导探测器（如硒、硫化镉、硒化锌等）、光伏探测器（如光电二极管、光电晶体管、CCD、CMOS图像传感器）以及更先进的雪崩光电二极管（APD）和单光子雪崩二极管（SPAD）。对于每种器件，都将详细分析其工作机制、灵敏度、响应速度、量子效率、噪声源以及探测率等关键性能指标，并提供相应的应用实例，如光通信中的接收端、遥感、医学成像、条形码扫描仪等。 第四章：光调制与解调 光调制是将信息加载到光信号上的过程，而光解调则是相反的过程。本章将聚焦于光调制器和解调器的原理与技术。首先，介绍调制的基本概念，包括调幅、调频、调相等，以及它们在光信号处理中的意义。接着，详细阐述各种调制技术，包括电光效应调制（如Pockels效应）、磁光效应调制、声光效应调制以及直接半导体激光器调制。对于每种调制器，都将分析其工作原理、调制深度、带宽、插入损耗等关键参数，并探讨其在光通信、光信号处理等领域的应用。随后，将介绍与之对应的解调技术，以及光开关、光门等基本的光学逻辑器件。 第五章：光纤与光纤通信 光纤通信是现代信息传输的基石，本章将深入探讨光纤的原理及其在通信系统中的应用。首先，介绍光在光纤中传输的基本原理，包括全反射、折射率分布（阶跃型和渐变型）以及光纤的模式特性。然后，分析不同类型光纤的特点，如单模光纤和多模光纤，以及它们在不同通信速率和距离下的适用性。接着，将详细阐述光纤通信系统的组成，包括光源（激光器、LED）、光纤传输介质、光放大器（如EDFA）以及光检测器。本章还会讨论光纤的损耗（如吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗）和色散（如模式色散、材料色散、波导色散），以及如何通过技术手段来克服这些限制。最后，将介绍光纤通信网络的架构、发展趋势和关键技术，如WDM（波分复用）、DWDM（密集波分复用）等。 第六章：光集成与光电子集成电路 光集成技术是将多种光电子器件集成到同一芯片上，以实现更小尺寸、更低功耗和更高性能的光电子系统。本章将介绍光集成与光电子集成电路（PICs）的基本概念和发展。首先，阐述光集成的重要性，以及它与电子集成电路（EICs）的对比和互补性。然后，介绍实现光集成的关键技术和材料，例如硅光子技术、III-V族化合物半导体材料（如GaAs、InP）以及聚合物材料。接着，将详细介绍常见的集成光电子器件，如集成激光器、调制器、探测器、波导、光开关和光分路器，以及它们是如何在同一衬底上实现的。最后，本书将讨论光集成在数据通信、计算、传感等领域的应用前景，以及面临的挑战和未来的发展方向。 第七章：光电传感与测量技术 光电传感技术利用光与被测对象之间的相互作用来获取信息，具有非接触、高精度、抗干扰等优点。本章将介绍多种光电传感原理和典型的应用。首先，阐述光电传感的基本原理，包括光的反射、折射、散射、吸收、干涉、衍射等现象在传感中的应用。随后，将介绍不同类型的光电传感器，例如基于光电探测器的传感器（如光电门、光电开关、光幕）、基于光纤传感器的技术（如光纤光栅传感器、干涉型光纤传感器）、以及基于激光的测量技术（如激光测距、激光雷达、激光三角法）。本书还将介绍光电测量在工业自动化、环境监测、医疗诊断、生物识别等领域的具体应用实例，例如激光打标、条码扫描、距离测量、气体检测、血氧饱和度测量等。 第八章：先进光电子材料与器件 本章将聚焦于当前光电子技术领域的研究热点和前沿材料。首先，介绍半导体材料的能带理论，以及其在设计和制造光电器件中的重要性。随后，将深入探讨新型半导体材料，例如量子点、二维材料（如石墨烯、MoS2）在光电领域的应用潜力，以及它们如何带来更优异的光电性能。接着，将介绍一些先进的光电器件，例如有机发光二极管（OLEDs）、钙钛矿光电器件、以及用于高速数据通信和光计算的先进半导体激光器和探测器。最后，本书将讨论这些新材料和器件在下一代光电子技术中的作用，以及它们可能带来的技术变革。 第九章：光电子技术应用实例与发展趋势 本章旨在将前几章所学的理论知识与实际应用相结合，并展望光电子技术的未来发展。首先，将汇集光电子技术在各个领域的经典和前沿应用案例，例如： 光通信： 互联网骨干网、5G/6G通信、数据中心互连。 信息处理与存储： 光存储、光计算、全息存储。 生物医学： 医疗成像（CT、MRI）、诊断、治疗（激光手术）、生物传感器。 工业制造： 激光加工、精密测量、机器视觉、自动化。 国防军事： 雷达、导航、目标识别、激光武器。 消费电子： 手机摄像头、AR/VR设备、显示技术。 随后，本书将深入分析当前光电子技术发展面临的主要挑战，例如功耗、速度、集成度、成本等，并探讨应对策略。最后，将对光电子技术的未来发展方向进行预测，包括但不限于： 光子集成芯片的进一步发展： 实现更强大的计算和通信能力。 量子信息技术中的光电子应用： 如量子通信、量子计算的量子光源和探测器。 人工智能与光电子的融合： 例如光神经网络、用于AI加速的专用光芯片。 生物光子学： 利用光技术解决生物和医学问题。 能源领域的应用： 如高效太阳能电池、光驱动的化学反应。 本书的编写力求严谨、清晰、易懂，旨在为有志于投身光电子技术研究和开发的读者提供坚实的理论基础和广阔的视野。通过学习本书，读者将能够理解光电子技术的奥秘，掌握其核心原理，并为未来在该领域的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对新兴科技充满好奇心的业余爱好者，我一直对光电技术在现代社会中的作用感到着迷。从手机屏幕的显示效果，到无人驾驶汽车的传感器，再到那些炫酷的激光表演，背后都有光电技术的影子。这本书《高等学校教材：光电子技术（第2版）》正好满足了我深入了解这些技术的需求。我被书中严谨的逻辑和详实的资料所打动。作者没有回避复杂的数学推导，但又会用通俗易懂的语言进行解释，并通过大量的图表和实例来辅助理解。我尤其喜欢其中关于LED和OLED显示技术的章节，作者不仅详细介绍了它们的发光原理，还对比了不同材料的优缺点以及在实际产品中的应用。读完这些内容，我对我们每天使用的智能手机屏幕有了全新的认识。此外，书中关于光纤传感器的部分也让我大开眼界，原来光纤不仅能传输信息，还能用来测量温度、压力甚至应变，这在工业监测和环境检测中有着巨大的应用潜力。这本书的第二版在内容上加入了更多最新的技术进展，这让我觉得它不是一本“过时的”教材，而是紧跟时代步伐的，充满了活力的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子信息工程专业的学生，一直以来都觉得“光电子技术”这个领域既神秘又充满挑战。学校推荐了这本《高等学校教材：光电子技术（第2版）》，我抱着试试看的心态开始阅读，结果出乎意料地好。书的结构安排非常合理，从基础的光学原理出发，逐步深入到半导体物理、PN结、以及各种光电器件的工作机制。我最欣赏的是作者在讲解过程中，总是能巧妙地将抽象的物理概念与具体的工程实现联系起来。比如，在介绍激光器时，作者不仅详细解释了受激发射的原理，还用图示和公式清晰地展示了不同类型激光器的腔体设计和增益特性，这让我对如何制造和优化激光器有了直观的认识。书中对于光调制和解调技术的阐述也极具价值，尤其是对各种调制方式的优缺点分析，以及在实际通信系统中的应用场景，这对于我理解光通信系统的性能瓶颈和改进方向非常有帮助。另外，第二版在内容上的更新，比如对硅光子技术和微纳光学的介绍，让我看到了这个学科的蓬勃发展，也激发了我进一步学习的动力。这本书不仅是一本教材，更像是一个引路人，为我打开了光电子技术的大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名非光电子专业背景，但对信息技术发展充满好奇的学习者，我一直在寻找一本能够帮助我快速建立起光电子技术知识体系的书籍。终于，我找到了《高等学校教材：光电子技术（第2版）》。这本书最吸引我的地方在于其清晰的结构和易于理解的语言。它不像一些专业书籍那样堆砌复杂的公式和术语，而是通过生动形象的比喻和贴近生活的例子来讲解概念。例如，在讲解光的衍射和干涉时，作者用了水波的类比，让我一下子就抓住了核心思想。书中对于半导体材料的介绍也做得非常到位，从能带理论到掺杂效应，都讲解得深入浅出，让我对PN结的形成和工作原理有了豁然开朗的认识。我特别喜欢书中对光电探测器性能指标的详细解释，如灵敏度、响应速度、噪声等，这让我能够理解为什么不同的应用场景需要选择不同类型的探测器。第二版在内容上的一些补充，比如对激光技术的最新进展的介绍，也让我感受到了这本书与时俱进的生命力。总的来说，这本书是一本非常适合入门，同时又能提供扎实基础的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

我对光学和电子学交叉的领域一直很感兴趣，特别是光电子技术在信息产业中的核心地位，让我觉得不学习它就无法真正理解现代科技的脉搏。这本《高等学校教材：光电子技术（第2版）》恰好满足了我的求知欲。这本书的优点在于其内容的广度和深度都恰到好处。它从光学基础知识讲起，循序渐进地引入半导体物理和PN结的原理，然后重点介绍了各种光电器件，如光电二极管、光电三极管、激光器、LED等。作者的讲解非常细致，例如在解释光电二极管的响应时间和量子效率时，会给出相应的公式和影响因素分析，这对我理解不同类型光电器件的性能差异非常有帮助。我特别喜欢书中关于光通信系统的章节，作者详细介绍了光信号的产生、传输、接收和处理过程，以及各种噪声和损耗的来源，这让我对构建一个高效的光通信网络有了系统性的认识。第二版在一些章节内容上有所更新，例如增加了对光通信发展趋势的探讨，这让这本书具有了更强的时效性。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等学校教材：光电子技术（第2版）》绝对是为我这种想要深入理解现代通信和信息处理核心技术的人量身打造的。我一直对光纤通信和激光器在日常生活中的应用感到好奇，但市面上很多教材要么过于理论化，要么过于浅显，难以找到一个既系统又实用的入门。翻开这本书，我 immediately 被它清晰的脉络和循序渐进的讲解所吸引。从最基础的光的波动性和粒子性，到半导体材料的特性，再到各种关键器件如LED、激光器、光电探测器的工作原理和设计，都讲解得非常到位。让我印象深刻的是，书中不仅深入阐述了理论基础，还结合了大量的实际应用案例，比如在光通信系统中，如何利用不同波长的光来传输海量数据，以及光存储技术是如何改变我们存储信息的方式。我尤其喜欢书中对光电探测器响应速度和灵敏度的分析，这对于理解高速数据传输至关重要。而且，第二版在一些前沿技术上做了更新，比如对光集成和量子点技术的初步介绍，这让我看到了光电子技术未来的发展方向，非常有启发性。对于我这样的初学者来说，这本书提供了一个坚实的基础，让我能够 confidently 地探索更高级的光电子领域。

评分☆☆☆☆☆

机械调制

评分☆☆☆☆☆

光电发射R效应

评分☆☆☆☆☆

④关系和谐，才能有轻松愉快；关系融洽，才能够民主平等。生生和谐、师生和谐、环境和谐、氛围和谐，都需要教师的大度、风度与气度。与同行斤斤计较，对学生寸步不让，艰难有和谐的课堂。和谐的关键在

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LED、OLED显示器

评分☆☆☆☆☆

V纳米光电子器件

评分☆☆☆☆☆

光P子晶体光纤

评分☆☆☆☆☆

1.4.4

评分☆☆☆☆☆

固体激光器j

评分☆☆☆☆☆

①多向互动，形式多样.互动的课堂，一定的活动的课堂，生活的课堂。互动的条件：平等、自由、宽松、和谐。互动的类型师生互动、生生互动、小组互动、文本互动、习题互动、评价互动。互动的形式：问