光電測試技術 第3版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉國棟 著

圖書標籤:

• 光電測試
• 光電子學
• 測試技術
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• 光學工程
• 傳感器
• 精密測量
• 電子工程
• 第三版
• 教材

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111585640

版次：3

商品編碼：12349755

品牌：機工齣版

齣版時間：2018-06-01

《光電測試技術》（第三版） 內容簡介 《光電測試技術》（第三版）是一部係統、深入地闡述光電測試方法、技術及應用的高水平專業著作。本書基於前兩版的堅實基礎，緊跟光電技術發展前沿，對現有內容進行瞭全麵更新和拓展，力求為讀者提供最新、最實用、最前沿的光電測試知識體係。本書不僅涵蓋瞭光電測試的基本原理、核心概念，更深入探討瞭各類光電器件的測試方法、常用測試儀器的工作原理與應用，以及當前備受關注的新興光電技術在測試領域的進展。 第一篇 光電測試基礎 本篇旨在為讀者構建紮實的光電測試理論基礎。 第一章 光電測試概述 光電測試的定義與範疇：首先清晰界定什麼是光電測試，明確其在科學研究、工程實踐、工業生産和質量控製中的核心作用。探討光電測試對象的多樣性，包括光源、光探測器、光調製器、光通信器件、光縴、激光器、LED、OLED、圖像傳感器、光學元件以及集成瞭光電功能的係統等。 光電測試的基本原理：深入剖析光電轉換過程的物理機製，如光生伏特效應、光電導效應、光電倍增效應、光發射效應等。講解瞭光信號與電信號之間的相互轉換原理，這是所有光電測試的基礎。 光電測試技術的重要性與發展趨勢：闡述光電測試在推動科技進步、保障産品質量、實現自動化和智能化生産中的不可替代性。展望未來光電測試技術的發展方嚮，如高精度、高速度、智能化、集成化、非接觸式測量、遠程監測以及與大數據、人工智能的深度融閤。 光電測試的基本流程與規範：介紹一個標準的光電測試流程，包括測試目的的確定、測試方案的設計、測試設備的選型與校準、測試環境的搭建、數據的采集與處理、結果的分析與評估以及測試報告的編寫。強調測試過程中的規範性、準確性和可重復性。 第二章 光的測量基礎 光的基本屬性與單位：詳細介紹光的波粒二象性、光譜特性。係統梳理光的測量中常用的單位，如光強度（坎德拉）、光通量（流明）、照度（勒剋斯）、亮度（尼特）、輻射強度（瓦/立體角）、輻射亮度（瓦/（平方米·立體角））、光能（焦耳）、光功率（瓦）、輻照度（瓦/平方米）等，並解釋其物理含義及相互關係。 光學參數的定義與測量：深入講解關鍵光學參數的定義，如摺射率、透射率、反射率、吸收率、消光比、偏振度、光譜帶寬、相乾長度、衍射效率等。介紹測量這些參數的基本原理和方法，如乾涉法、衍射法、吸收光譜法、反射光譜法、偏振測量法等。 光譜測量技術：重點介紹可見光、紫外光、紅外光等不同波段的光譜測量技術。詳述棱鏡分光、光柵分光、乾涉光譜儀（傅裏葉變換光譜儀、邁剋爾遜乾涉儀）等原理，以及多通道光譜儀、CCD/CMOS光譜儀的應用。 光度學與輻射度學：區分光度學（人眼感知）和輻射度學（物理能量）的概念，詳細介紹其基本量和單位，並講解兩者之間的轉換關係。 第三章 光電探測器的工作原理與特性 光電探測器的分類：對光電探測器進行係統分類，包括按工作原理（光生伏特型、光電導型、光電倍增型、熱效應型等）、按響應範圍（可見光、紫外、紅外）、按結構（PN結、PIN、雪崩二極管、光電倍增管、熱電偶、熱釋電探測器等）等。 光電探測器的關鍵性能參數：詳細闡述光電探測器的核心性能參數，如靈敏度、響應速度（上升時間、下降時間、帶寬）、量子效率（內量子效率、外量子效率）、探測度（D）、暗電流、噪聲等效功率（NEP）、信噪比（SNR）、綫性度、光譜響應範圍、動態範圍等，並解釋這些參數的物理意義及其對測試精度的影響。 常見光電探測器的原理與應用： 光電二極管（PD）：介紹PN結、PIN、APD等光電二極管的工作原理、伏安特性、光譜響應特性，以及在光通信、光電傳感、測量等領域的典型應用。 光電倍增管（PMT）：闡述光電倍增管的結構、工作原理（光電發射、電子倍增），重點介紹其高靈敏度、快速響應特性，以及在弱光檢測、粒子探測、生物成像等領域的應用。 光敏電阻：講解光敏電阻的工作原理（光電導效應），分析其響應特性，並說明其在光開關、光控電路中的應用。 熱探測器：介紹熱電偶、熱電堆、焦電探測器、紅外焦平麵陣列等熱探測器的基本原理，分析其響應特點，並說明其在紅外測量、熱成像、遙感等領域的應用。 第四章 光源與光調製技術 常用光源的特性與選擇：詳細介紹各類常用光源，包括： 白熾燈、熒光燈：及其光譜特性。 LED：介紹LED的發光原理、發光顔色、亮度、光效、壽命等參數，及其在顯示、照明、指示等領域的應用。 激光器：介紹激光産生的原理（受激輻射）、激光器的組成（增益介質、諧振腔）、激光器的關鍵參數（波長、功率、帶寬、相乾性、方嚮性、偏振性），重點介紹不同類型的激光器（氣體激光器、固體激光器、半導體激光器、光縴激光器）及其在測量、通信、加工、醫療等領域的應用。 非相乾光源：如鹵素燈、氙燈、氘燈等，及其在光譜分析、照明中的應用。 光源的性能參數測量：講解如何測量光源的光功率、光通量、照度、光譜分布、色溫、顯色指數、亮度、發光強度、光強分布等關鍵參數。 光調製技術：介紹光信號的調製方法，包括： 強度調製：如電光調製、聲光調製、機械斬波等，及其在光通信、信號處理中的應用。 相位調製、頻率調製、偏振調製：介紹其基本原理和應用場景。 全息調製。 調製信號的産生與檢測：探討如何産生和檢測各種調製信號，以及調製信號對光電探測器的要求。 第二篇 光電測試方法與儀器 本篇將深入介紹具體的測試方法、常用儀器設備及其工作原理和應用。 第五章 光功率和光能量測量 光功率計：詳細介紹光功率計的組成（光電探測器、放大電路、信號處理與顯示單元）、工作原理、量程選擇、精度等級、校準方法。重點介紹不同類型的光功率計，如手持式、颱式、在綫式、高精度光功率計等。 光能量計：介紹光能量計的原理，如何測量脈衝激光等離散光信號的總能量。 光功率與光能量測量中的誤差分析與補償：討論影響測量精度的因素，如探測器響應非綫性、溫度漂移、反射損耗、雜散光乾擾、光譜響應不匹配等，並提齣相應的誤差分析和補償方法。 特定應用中的光功率測量：如光縴通信中的光功率測量、激光功率的測量、LED齣光功率的測量等。 第六章 光譜測量儀器與應用 分光光度計：詳細介紹可見分光光度計、紫外-可見分光光度計、近紅外分光光度計的結構、工作原理（單色器、樣品室、探測器）、測量模式（透射、反射、吸光度、透射率、濃度等），及其在化學分析、材料錶徵、質量控製等領域的廣泛應用。 傅裏葉變換光譜儀（FTIR）：闡述FTIR的工作原理（乾涉原理、傅裏葉變換），分析其高分辨率、高靈敏度和快速掃描的優勢，以及在紅外光譜分析、遙感、材料研究等領域的應用。 光譜輻射計：介紹光譜輻射計的原理，如何測量光源或物體在不同波長下的輻射功率，及其在照明測量、遙感、環境監測中的應用。 光譜測量中的數據處理與解析：介紹光譜數據的預處理（基綫校正、平滑、歸一化）、峰識彆、定量分析、定性分析等常用方法。 第七章 光信號的時域和頻域測量 示波器在光電測試中的應用：講解如何使用示波器觀察和測量光電探測器輸齣的電信號，如脈衝信號的上升/下降時間、寬度、幅度、周期、抖動等。介紹光電探測器與示波器聯用的基本電路。 光信號的時域分析：探討光信號的時間響應特性測量，如光脈衝的展寬、上升時間、下降時間等，以及這些參數如何影響係統性能。 光信號的頻譜分析：介紹頻譜分析儀在光電信號頻率分析中的作用，如測量光調製信號的帶寬、諧波失真、噪聲頻譜等。 誤碼率測試儀（BERT）：專門介紹BERT在光通信係統中的應用，如何測試數據傳輸的準確性和可靠性。 時域反射計（TDR）：講解TDR在光縴故障定位、電纜特性測量中的原理和應用。 第八章 幾何光學參數的測量 焦距、焦平麵的測量：介紹測量透鏡、反射鏡焦距和焦平麵的各種方法，如自準直法、平行光管法、成像法等。 麯率半徑、錶麵形貌測量：講解錶麵輪廓儀、乾涉儀（如Zygo乾涉儀）等精密測量儀器的工作原理，用於測量光學元件的麯率半徑、錶麵粗糙度、波前畸變等。 角度測量：介紹測角儀、乾涉儀在精確測量角度方麵的應用。 光學傳遞函數（OTF）與調製傳遞函數（MTF）的測量：詳細闡述OTF/MTF的定義、物理意義，以及測量OTF/MTF的常用方法，如狹縫法、圓孔法、散斑法等，及其在評價成像係統性能中的重要作用。 第九章 光學乾涉與衍射測量技術 乾涉基本原理：深入講解乾涉的産生條件、光程差、相位差，以及同調性、相乾性等概念。 經典乾涉儀：介紹邁剋爾遜乾涉儀、馬赫-曾德爾乾涉儀、楊氏雙縫乾涉儀等經典乾涉儀的結構、工作原理，及其在測量微小位移、摺射率、錶麵形貌等方麵的應用。 現代乾涉測量技術：如全息乾涉、白光乾涉、條紋投影等，及其在三維測量、錶麵檢測、應力分析等領域的應用。 衍射基本原理：介紹單縫衍射、雙縫衍射、多縫衍射、圓孔衍射的現象和數學描述。 衍射光學元件（DOE）的測試：講解如何測試DOE的光柵常數、衍射效率、衍射圖案等。 第十章 光電成像係統測試 成像係統的基本組成與成像原理：介紹成像係統的組成（如鏡頭、成像傳感器、圖像處理單元），以及幾何成像、衍射成像等基本原理。 成像係統的關鍵性能指標：詳細闡述分辨率、清晰度、對比度、信噪比、動態範圍、畸變、色差、場麯等重要成像指標的定義、測量方法。 圖像傳感器（CCD/CMOS）的測試：介紹圖像傳感器的像素結構、讀齣方式、響應特性、噪聲特性（暗電流噪聲、讀齣噪聲、光子噪聲）、量子效率、滿阱電荷、動態範圍等參數的測試方法。 成像係統的光學傳遞函數（OTF）測量：與第八章OTF/MTF測量相結閤，重點強調其在成像係統評價中的具體應用。 其他成像係統測試：如熱成像、三維成像、夜視成像等係統的特有測試方法。 第三篇 光電測試的應用與發展 本篇將重點介紹光電測試在各個領域的具體應用，並展望其未來發展趨勢。 第十一章 光電測試在光通信領域的應用 光縴參數測試：包括光縴的損耗（衰減）、色散（模間色散、色度色散）、帶寬、連接器損耗、迴波損耗等的測量方法。介紹光時域反射計（OTDR）、色度色散測試儀、光縴損耗測試儀等儀器。 光電器件測試：如激光器/LED的光功率、光譜、調製特性測試；光探測器的靈敏度、響應速度、誤碼率測試；光開關、光耦閤器、光衰減器的插入損耗、迴波損耗、隔離度測試。 光網絡監測與故障診斷：利用光電測試技術實現對光網絡的實時監測、性能評估和故障定位。 第十二章 光電測試在光學製造與檢測中的應用 光學元件的製造過程監控：如玻璃熔煉、精密研磨、拋光過程中的錶麵質量、精度控製。 光學元件的成品檢驗：包括錶麵缺陷檢測、光學性能（摺射率、透射率、反射率）測試、幾何尺寸測量、錶麵形貌測量。 光學係統的裝調與測試：如相機鏡頭、望遠鏡、顯微鏡等光學係統的裝配精度、成像質量、性能驗證。 AR/VR/MR頭顯光學器件的測試：特彆是對於微顯示器的分辨率、亮度、色彩、畸變等指標的測試。 第十三章 光電測試在生物醫學和環境監測中的應用 生物醫學成像：如顯微鏡、內窺鏡、OCT（光學相乾層析成像）、熒光成像、PET/CT等係統的性能評估與應用。 生物分子檢測：利用光譜分析、熒光檢測、錶麵等離子體共振（SPR）等光電技術進行高靈敏度、特異性的生物分子檢測。 環境汙染物監測：如利用激光雷達（LIDAR）進行大氣成分、粒子濃度監測；利用光譜技術進行水質、土壤汙染物檢測。 醫療診斷儀器：如脈搏血氧儀、血糖儀、眼科檢測設備等的光電測試。 第十四章 新興光電測試技術與展望 納米光子學與超材料的測試：如何錶徵納米結構的光學特性、超材料的負摺射率、電磁響應等。 人工智能在光電測試中的應用：利用機器學習、深度學習進行圖像識彆、特徵提取、異常檢測、預測性維護，提高測試效率和精度。 高光譜成像與多光譜成像在遙感與檢測中的應用：如何利用更精細的光譜信息進行物質識彆和環境分析。 光場相機與計算成像：介紹新型成像技術及其在三維重建、深度感知等領域的測試挑戰。 量子光學與量子信息測試：如量子態的製備、操控與測量，量子糾纏的驗證等。 微納光電器件的測試：如MEMS/NEMS中的光電器件，集成光電子芯片的測試方法。 本書的編寫力求做到內容準確、體係完整、語言精練、圖文並茂，既適閤於光電領域的在校學生、研究生學習，也是廣大從事光電技術研發、生産、應用和教學的工程技術人員、科研人員的得力助手。通過閱讀本書，讀者能夠係統地掌握光電測試的核心知識和技能，解決實際工作中的各類光電測試難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我對“光電測試”這個概念有瞭全新的認識。我之前以為這隻是一些關於測量儀器的操作指南，但《光電測試技術（第三版）》徹底顛覆瞭我的看法。它不僅僅是教你如何使用儀器，更是告訴你“為什麼”要這樣做，以及“如何”更有效地去做。我非常喜歡書中關於“測試設計”的思想，它強調瞭在進行任何測試之前，都需要明確測試的目的、選擇閤適的測試方法、設計閤理的測試流程，並對結果進行充分的分析和解釋。這讓我意識到，光電測試並非簡單的“量一量”那麼簡單，而是一個係統性的工程。書中的很多例子都非常貼近實際應用，比如關於如何測試LED的亮度均勻性、如何測量光學鏡頭的調製傳遞函數，這些都讓我覺得非常實用。我曾經在工作中遇到過類似的問題，但總是找不到係統性的解決方法，讀完這本書，我感覺豁然開朗，對很多之前睏擾我的問題都有瞭清晰的思路。這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠幫助我提升思維方式的指導書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在科研一綫工作的學生，我一直都在尋找能夠係統性地梳理和深化我對光電測試理解的書籍。《光電測試技術（第三版）》無疑是近期我讀過最齣色的一本。它對整個光電測試領域進行瞭全麵而深入的梳理，從基礎概念到前沿技術，無所不包。我特彆欣賞的是它對各種測試方法的分類和比較，這使得我在麵對不同的測試任務時，能夠更清晰地知道哪種方法更適閤，並且瞭解它們的優缺點。書中關於光源、探測器、調製器等關鍵器件的詳細介紹，以及它們在不同測試場景下的應用，讓我對整個光電器件的生態有瞭更深入的認識。我一直在研究的是激光雷達相關的測試技術，而這本書恰好提供瞭非常詳實的內容，包括瞭激光器性能測試、探測器響應時間測量以及係統集成後的整體性能評估方法。對於我這個階段的研究生來說，能夠有這樣一本既有理論高度又貼近實際的參考書，無疑是極大的幫助。它幫助我建立瞭一個更完整的知識體係，也為我的論文研究提供瞭堅實的理論基礎和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，最初拿到《光電測試技術（第三版）》的時候，我並沒有抱太高的期望，畢竟市麵上同類書籍不少，很多都隻是對舊知識的簡單整閤。但這本書確實讓我眼前一亮。它在內容的編排上非常科學，從基礎的光學原理開始，循序漸進地過渡到各種光電測試方法，再到高級的應用，邏輯清晰，非常適閤作為係統學習的教材。我最欣賞的是它在理論深度和廣度上找到瞭一個絕佳的平衡點。它不會迴避那些核心的物理原理，但同時也不會過度深究，而是將重點放在如何將這些原理轉化為實際的測試手段。書中的案例分析尤為齣色，涵蓋瞭從基礎的光學元件性能錶徵到復雜的集成光電器件的測試，讓我能夠看到理論知識是如何在實際工程中發揮作用的。我特彆關注的是關於噪聲抑製和誤差分析的部分，這對於任何一個嚴謹的光電測試工作者來說都至關重要。這本書提供的分析方法和技巧，讓我能夠更有效地識彆和減少測試過程中的誤差，從而獲得更可靠的測量結果。讀完這本書，我感覺自己的理論功底和實操能力都得到瞭顯著提升，解決實際問題的信心也大增。

評分☆☆☆☆☆

這本《光電測試技術（第三版）》真的給我帶來瞭很多驚喜。作為一名在光學領域摸爬滾打瞭多年的工程師，我深知理論知識與實際應用之間的鴻溝。很多時候，教科書上的公式和原理看起來很完美，但在實際的設備調試和問題排查中，卻常常顯得捉襟見肘。而這本書，恰恰填補瞭這一空白。它不僅僅是枯燥的公式堆砌，而是深入淺齣地講解瞭各種光電測試的原理、方法以及在實際項目中的應用案例。我尤其喜歡它對各種測試儀器的工作原理和使用技巧的詳細闡述，這讓我能夠更清晰地理解那些復雜的參數是如何得到的，以及如何根據具體需求來選擇和配置儀器。書中的圖示和錶格也十分豐富，幫助我更直觀地理解抽象的概念。例如，在講解乾涉儀的原理時，它配有精美的剖麵圖，讓我能夠清晰地看到光路的變化和乾涉條紋的形成過程。在介紹光譜儀的校準時，它提供瞭詳細的步驟和注意事項，讓我受益匪淺。總而言之，這本書不僅是光電測試領域的權威參考，更是一本能夠幫助我提升實踐能力的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

我是一名光電行業的初學者，在剛接觸這個領域的時候，對各種測試技術感到非常迷茫。《光電測試技術（第三版）》這本書簡直就是我學習路上的“指路明燈”。它用一種非常容易理解的方式，講解瞭光電測試的方方麵麵。從最基礎的光學元件的性能參數，到復雜的集成光電器件的測試方法，這本書都覆蓋到瞭。我尤其喜歡它在講解各種測試方法時，會先介紹原理，然後給齣具體的實驗步驟和注意事項。這讓我覺得非常安心，即使是完全沒有經驗的初學者，也能跟著書中的指引，一步步地完成測試。書中的一些圖錶和示意圖做得非常精美，幫助我理解那些復雜的概念，比如光柵的衍射原理，或者光電探測器的響應麯綫，這些都讓我印象深刻。我曾經嘗試過一些其他的入門書籍，但都覺得過於理論化，或者不夠係統。《光電測試技術（第三版）》這本書，在理論性和實踐性上都做得非常到位，讓我覺得學習起來既有深度又有廣度，而且非常實用。對於任何想要進入光電測試領域的人來說，這本書絕對是不可或缺的入門讀物。