光电检测技术(第3版)(高等学校电子信息类系列教材) 张志伟,曾光宇,张存林 978751 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张志伟，曾光宇，张存林 著

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出版社： 北京交通大学出版社

ISBN：9787512119598

商品编码：29482212333

包装：平装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名：光电检测技术(第3版)(高等学校电子信息类系列教材)

定价：38.00元

作者：张志伟,曾光宇,张存林

出版社：北京交通大学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787512119598

字数：

页码：

版次：3

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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由张志伟、曾光宇、张存林主编的这本《光电检测技术(第3版)》介绍了光电检测系统的构成和应用基础知识。重点叙述了光电检测过程中常用的光源、各种性能的探测器和光外差检测技术，并对目前光电子学的前沿内容THz技术作了简单介绍。
　　本书内容全面，叙述简明扼要，既重视理论性，也讲究实用性。可供信息工程类等相关专业的理工科本科生、研究生作教材选用，也可作为相关科技工作者的参考用书。

目录

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章　光电检测应用中的基础知识
　1.1　辐射度学和光度学基本概念
　　1.1.1　辐射度学基本物理量
　　1.1.2　光度学基本物理量
　　1.1.3　其他基本概念
　1.2　半导体基础知识
　　1.2.1　固体的能带结构
　　1.2.2　热平衡下的载流子浓度
　　1.2.3　半导体中的非平衡载流子
　　1.2.4　载流子的扩散与漂移
　1.3　基本定律
　　1.3.1　黑体辐射定律
　　1.3.2　光电效应
　1.4　光电探测器的噪声和特性参数
　　1.4.1　光电探测器中的噪声
　　1.4.2　光电探测器的特性参数
　　1.4.3　光电探测器的合理选择
　练习题
第2章　光电检测中的常用光源
　2.1　光源的特性参数
　　2.1.1　辐射效率和发光效率
　　2.1.2　光谱功率分布
　　2.1.3　空间光强分布
　　2.1.4　光源的颜色
　　2.1.5　光源的色温
　2.2　热辐射源
　　2.2.1　太阳
　　2.2.2　黑体模拟器
　　2.2.3　白炽灯
　2.3　气体放电光源
　　2.3.1　脉冲灯
　　2.3.2　原子光谱灯
　　2.3.3　汞灯
　2.4　固体发光光源
　　2.4.1　场致发光光源
　　2.4.2　其他平板显示器件
　　2.4.3　结型发光光源——发光二极管和激光二极管
　2.5　激光器
　　2.5.1　激光原理
　　2.5.2　激光器的结构和工作过程
　　2.5.3　激光器的类型
　　2.5.4　激光的特性
　练习题
第3章　结型光电器件
　3.1　结型光电器件工作原理
　　3.1.1　热平衡状态下的PN结
　　3.1.2　光照下的PN结
　3.2　硅光电池
　　3.2.1　硅光电池的基本结构和工作原理
　　3.2.2　硅光电池的特性参数
　3.3　硅光电二极管和硅光电三极管
　　3.3.1　硅光电二极管
　　3.3.2　硅光电三极管
　　3.3.3　硅光电三极管与硅光电二极管特性比较
　3.4　结型光电器件的放大电路
　　3.4.1　结型光电器件与放大三极管的连接
　　3.4.2　光电器件与集成运算放大器的连接
　3.5　特殊结型光电二极管
　　3.5.1　象限探测器
　　3.5.2　PIN型光电二极管
　　3.5.3　雪崩光电二极管
　　3.5.4　紫外光电二极管
　　3.5.5　卜导体色敏器件
　3.6　结型光电器件的应用实例——光电耦合器件
　　3.6.1　光电耦合器件的分类、结构和用途
　　3.6.2　光电耦合器件的基本电路
　练习题
　……
第4章　光电导器件
第5章　真空光电器件
第6章　真空成像器件
第7章　固体成像器件
第8章　红外辐射与红外探测器
第9章　光导纤维与光纤传感器
0章　太赫兹波的产生与检测
1章　光外差检测技术
2章　光电探测器实验
附录A　实验1装置中器件说明
附录B　CS-1022型示波器测量上升响应时间的方法介绍
附录C　彩色线阵CCD图像传感器TCD 2252D简介
部分习题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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光电检测技术（第三版）（高等学校电子信息类系列教材） 作者： 张志伟，曾光宇，张存林 出版信息： 978751... 简介 《光电检测技术（第三版）》是一部面向高等学校电子信息类专业的权威教材，系统性地阐述了光电检测的基本原理、关键技术、典型应用以及发展趋势。本书在继承前两版经典内容的基础上，紧密结合当前光电技术领域最新的研究进展和产业发展方向，进行了全面更新和拓展，力求为读者提供一个既有深度又不失广度的学习平台，旨在培养具备扎实理论基础和较强实践能力的新型光电技术人才。 本书特色与结构安排 本书共分为十二章，结构清晰，逻辑严谨，从基础概念逐步深入到复杂系统，层层递进，便于读者理解和掌握。 第一章 绪论 本章首先对光电检测技术进行宏观的介绍，阐述其在现代科学技术和国民经济中的重要地位和作用。通过列举日常生活和工业生产中的广泛应用实例，如条形码扫描、医学影像、遥感探测、精密测量、安全监控等，帮助读者建立对光电检测技术整体的感知。接着，从光的基本性质出发，引出光与物质相互作用的物理基础，为后续章节的学习奠定必要的物理认知。同时，对光电检测技术的发展历程进行简要回顾，提炼出其核心的发展脉络和技术演变。最后，概述本书的学习目标和主要内容，为读者指明学习方向。 第二章 光的基本性质与传播 本章深入探讨了光的基本性质，这是理解光电检测原理的前提。内容涵盖了光的电磁波说，详细介绍了光的波长、频率、振幅、相位等关键参数，以及它们的物理意义。此外，本章还着重讲解了光的传播规律，包括直线传播、反射、折射、衍射和干涉等光学现象。这些现象不仅是许多光电检测器件工作的基础，也为实现精确测量和信号处理提供了可能。通过对这些基本光学原理的深入理解，读者能够更好地分析和设计光电检测系统。 第三章 光的干涉与衍射 本章专注于光的干涉和衍射现象，这是实现高精度测量的关键光学原理。详细阐述了相干光、光程差、相位差等概念，并基于惠更斯原理和菲涅尔衍射积分，深入分析了单缝、双缝、圆孔等多种衍射情况下的光强分布规律。对于干涉，则详细讲解了杨氏双缝干涉、薄膜干涉、迈克尔逊干涉等经典实验，并分析了干涉条纹的形成条件和特点。这些理论知识不仅是理解激光干涉仪、全息术等先进技术的基础，也为后续章节中涉及的光学测量方法提供了理论支撑。 第四章 光的偏振与散射 光的偏振是描述光波横波特性的重要物理量，本章对此进行了深入探讨。详细讲解了线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等不同类型的偏振光，以及产生和识别偏振光的方法，如反射、折射、双折射、散射等。重点介绍了偏振元件（如偏振片、波片）的工作原理及其在光电检测中的应用，例如消除反射眩光、测量材料的旋光性等。同时，本章还讨论了光的散射现象，包括瑞利散射和米氏散射，并分析了散射光在粒子计数、浊度测量等领域的应用。 第五章 光源与发光器件 本章系统介绍了各种用于光电检测的光源及其发光器件。首先，回顾了经典的光源，如白炽灯、气体放电灯等，分析了它们的特点和适用范围。重点讲解了现代光电技术中最为重要的光源——半导体发光器件，包括发光二极管（LED）和激光器。详细阐述了LED的发光机理、光谱特性、亮度、效率等参数，以及不同类型LED（如可见光、红外LED）的应用。对于激光器，则深入讲解了激光产生的原理（受激辐射）、激光器的基本结构（增益介质、谐振腔、泵浦源）、激光器的主要类型（气体激光器、半导体激光器、固体激光器）以及激光器的关键参数（单色性、方向性、相干性、亮度）和广泛应用。 第六章 光电探测器 光电探测器是光电检测系统的“眼睛”，本章对其进行了全面深入的介绍。详细讲解了各种光电探测器的基本工作原理，包括光电导效应、光伏效应、光电倍增效应、热电效应等。重点介绍了常见的几种光电探测器：光电导管（如硒光电池、硫化镉光敏电阻）、光电二极管（如PIN光电二极管、雪崩光电二极管）、光电倍增管（PMT）以及红外探测器（如热释电红外探测器、制冷型红外探测器）等。针对每种探测器，都详细分析了其结构、性能参数（如响应度、灵敏度、探测率、响应时间、噪声）、适用范围以及优缺点。 第七章 光电信息转换与信号处理 本章探讨了光信号如何被转换为电信号，以及对这些电信号进行处理的关键技术。详细介绍了光电转换电路的设计原则，包括前置放大电路（如跨阻放大电路、跨导放大电路）、滤波电路、积分电路等，这些电路对于提高信号的信噪比和准确性至关重要。同时，本章还介绍了模数转换（ADC）技术，它是将模拟电信号转换为数字信号的关键环节，为后续的数字信号处理奠定基础。此外，还讨论了数字信号处理（DSP）的基本方法，如数字滤波、信号平均、傅里叶变换等，以及它们在去除噪声、提取有用信息中的作用。 第八章 光电检测系统的设计与应用 本章将前面学到的理论知识融会贯通，讲解光电检测系统的整体设计思想和方法。首先，阐述了系统设计的流程，包括需求分析、原理选择、器件选型、电路设计、软件开发、集成调试等。重点讨论了系统设计的关键考虑因素，如精度要求、响应速度、工作环境、成本预算等。接着，通过多个典型应用实例，如距离测量、速度测量、角度测量、表面缺陷检测、气体浓度测量等，详细分析了不同光电检测系统的具体设计方案和实现细节。这些实例具有代表性，能帮助读者将理论知识应用于实际工程。 第九章 光电传感技术 本章聚焦于利用光电原理实现对物理量或化学量的检测。详细介绍了各种光电传感器的工作原理和结构，包括光电编码器（用于测量位移和角度）、光电测距仪（如激光测距仪、超声波测距仪）、光电流量计、光电压力传感器、光电温度传感器等。对于每种传感器，都分析了其核心的光学元件和电子电路，以及它们如何将待测量转换为光信号，再由光电探测器转换为电信号。此外，还简要介绍了近年来发展迅速的基于光纤的光电传感器，如光纤光栅传感器、分布式光纤传感器等。 第十章 光电成像技术 成像技术是光电检测中非常重要的一部分，本章对其进行了系统介绍。首先，回顾了传统的成像技术，如光学镜头成像原理。然后，重点讲解了现代光电成像技术，包括CCD（电荷耦合器件）和CMOS（金属氧化物半导体）图像传感器的基本结构和工作原理，分析了它们在成像过程中的区别和优势。接着，详细介绍了各种成像系统，如可见光成像、红外成像、紫外成像、X射线成像等，并阐述了它们在目标探测、目标识别、遥感、医学诊断等领域的应用。此外，还涉及了图像处理的基本概念，如图像增强、图像复原、图像分割等。 第十一章 光电检测技术的发展趋势 本章展望了光电检测技术的未来发展方向，帮助读者把握行业前沿。重点介绍了近年来涌现的新兴技术和研究热点，如微纳光电技术、太赫兹光电技术、量子光电技术、生物光电技术等。分析了这些技术在提高测量精度、拓展检测范围、实现智能化和集成化等方面的潜力。同时，还讨论了光电检测技术与人工智能、大数据、物联网等前沿技术的融合发展趋势，预示着光电检测将在更广泛的领域发挥关键作用。 第十二章 实验指导（此部分内容不包含在本次简介中，但作为教材的一部分，通常包含实验项目、实验步骤、实验数据分析等内容，以配合理论学习的实践环节。） 结论 《光电检测技术（第三版）》不仅是一本理论教材，更是一本指导读者深入理解和应用光电检测技术的宝典。通过对本书的学习，读者将能够系统掌握光电检测的基本原理，理解各种光电器件的工作机制，熟悉光电检测系统的设计方法，并了解该领域前沿技术的发展动向。本书的深度和广度，使其成为电子信息类专业学生和从事相关技术工作的研究人员、工程师的必备参考书。它将为读者在光电检测领域的研究、开发和创新打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对前沿科技充满好奇的普通读者，我一直对光电检测技术在各个领域的应用感到着迷。从智能手机的摄像头，到高端的科学仪器，再到各种安防监控系统，光电检测无处不在。这本书的封面设计给我的第一印象是专业且权威，尤其是“高等学校电子信息类系列教材”的标识，让我对其内容的深度和广度有了初步的信心。我并非科班出身，但我非常愿意花时间去学习和理解那些能够改变我们生活、推动社会进步的技术。我希望这本书能够用相对浅显易懂的语言，为我揭示光电检测的奥秘，介绍那些构成我们现代生活不可或缺的技术基础。我尤其想了解光电检测在新兴技术领域的应用，例如人工智能、虚拟现实、自动驾驶等，看看光电技术是如何赋能这些领域的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常朴实，采用了经典的教材风格，主色调是沉静的蓝色，点缀着一些光电相关的图案。拿到手里，纸张的触感很好，有一定的厚度，散发着淡淡的油墨香，这让我想起了很多在图书馆埋头苦读的时光。翻开目录，看到“半导体光电器件”、“光电探测器的工作原理”、“信号处理与放大电路”等章节，瞬间就勾起了我对本科时期学习光电技术的回忆。虽然我目前的工作领域已经不再直接接触光电检测，但这本书的出现，让我重新燃起了对这个领域的兴趣。我记得当时在学习的时候，对于很多理论概念理解得还不够深入，一些实验也因为条件限制未能完全掌握。这本书的出版，意味着它在原有的基础上又进行了更新和完善，我非常期待能够通过它来梳理和加深我对光电检测技术各个方面的理解，尤其是那些在实际工程中至关重要的应用方面。我打算用一个周末的时间，仔细地阅读其中的几个章节，尝试重新理解一些关键的公式和原理，看看能否找到一些新的视角和感悟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，勾起了我对光学和电子工程交织领域的好奇心。我记得在一次参观科研机构时，看到许多精密的光电检测设备，它们是如何精准捕捉光信号并将其转化为有意义数据的过程，令我印象深刻。这本《光电检测技术(第3版)》在我看来，就像是一本深入浅出的指南，能够带领我逐步理解这些复杂的技术。我希望能通过这本书，了解光电探测器有哪些不同的类型，它们各自的优缺点是什么，以及在不同的应用场景下应该如何选择。此外，我也对书中关于信号处理的部分充满期待，如何从原始的光信号中提取出有用信息，如何抑制各种干扰，这些都是我想要深入了解的。我希望这本书能够提供清晰的图示和原理分析，让我这个非专业人士也能逐步建立起对光电检测技术的整体认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，让我联想到我大学时期的学习经历。那时候，一本好的教材往往能成为我们探索未知领域的灯塔。虽然我可能已经不直接参与光电检测的第一线工作，但偶尔还是会遇到需要与光电相关的同事或部门沟通协作的情况。这时候，如果我能对光电检测技术有一个更清晰、更系统的认识，沟通起来就会顺畅很多，也能更好地理解他们的工作和需求。我希望这本书能够以一种易于理解但又不失严谨的方式，阐述光电检测的基本原理、关键技术以及发展趋势。我尤其期待书中在“光电传感器的选择与设计”、“光信号的处理与转换”等章节能够提供一些实用的指导和建议，帮助我迅速掌握核心概念，并且能够了解到行业内的最新动态。也许，这本书还能帮助我回顾和温习一些被遗忘的知识点，为我未来的职业发展带来新的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《光电检测技术(第3版)》的期待，更多的是源于其在“高等学校电子信息类系列教材”中的定位。这个系列向来以内容严谨、体系完整、贴近教学需求而著称。虽然我并非直接的学生，但我作为一名电子信息领域的从业者，深知扎实的理论基础是解决实际问题的前提。这本书作为第三版，相信它在内容更新和理论阐述上必然有了长足的进步，能够涵盖当前光电检测技术领域最新的发展和突破。我尤其关注书中对于新型光电器件的介绍，以及在精密测量、环境监测、医疗诊断等前沿应用场景下的技术实现。我对书中关于噪声抑制和信号完整性的章节非常感兴趣，这在实际的光电系统设计中是至关重要的环节，往往决定了整个系统的性能上限。我希望这本书能够提供清晰的理论推导和丰富的工程实例，帮助我更好地理解这些复杂的技术难题，并从中汲取解决实际工程问题的灵感。