光学及光电子学设备与技术（影印版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Amar K.Ganguly 著

图书标签:

• 光学
• 光电子学
• 设备
• 技术
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• 物理
• 电子
• 教材

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030307545

版次：1

商品编码：10663600

包装：平装

丛书名： 国外电子信息精品著作

开本：16开

出版时间：2011-05-01

用纸：胶版纸

页数：352

字数：500000

内容简介

　　光学及光电子学设备与技术一书详述了近年来先进的光学及光电子学领域的技术设备。《光学及光电子学设备与技术（影印版）》对各种光电子设备做了深入浅出的论述，附有大量的习题，语法直观易于阅读。本书既可作为光电子学相关领域专家的重要参考资料，又可作为当前光电子学教学中所需的实用教材，也可以作为研究人员的参考书，对当前光电子学课程教学能起到很好的补充作用。

目录

Acknowledgement
preface
1.Wave Particle Duality of Light
1.1 Introduction
1.2 Particle Properties of Wave
1.2.1 Photoelectric Effect
1.2.2 Quantum Theory of Light
1.3 Wave Properties of Particle
1.3.1 Uncertainty Principle
1.4 Experimental Proof of Wave Panicle Duality
1.5 Radiometry
1.5.1 Luminescence
1.5.2 Radiation
1.5.3 Junction Phot0—Effect
1.5.4 0ptical Source Parameters
1.5.5 0ptical Detector’S Parameters
1.6 Laws of Radiation
1.7 Radiometric Fundamentals
1.7.1 Basic Radiometer
Solved Problems
Unsolved Problems
Review Ouestions
Choose the Correct Answer
References
2.Geometrical Optics
2.1 Introduction
2.2 0ptical Path Formation Principle
2.2.1 Fermat’S Principle
2.3 Image Formation
2.4 Refractive Index
2.5 Hygien Principle of Wavefront
2.6 Interference of Light
2.7 Laws of Reflection
2.7.1 Laws of Reflection From Fermat’S Principle
2.8 Laws of Refraction
2.8.1 Laws of Refraction from Fermat’S Principle
2.9 Applications of Huygens’Principle
2.9.1 Laws of Refraction using Huygens’Principle
2.9.2 Total Intemal Reflection
2.9.3 Laws of Reflection using Huygens’Principale
Solved Problems
Unsolved problems
Review Questions
Objective Questions
Choose the Correct Answer
References
3.Refraction and Reflection by Spherical Surfaces
3.1 Introduction
3.2 Gaussian Formulae for Single Surface
3.2.1 Derivation of the Gaussian Formula
3.3 Newtonian Formula
3.4 Thin Lenses
3.4.1 Lens Formula
3.4.2 Lateral Magnification
3.4.3 Power of Lens
3.4.4 Images Formed by Lenses
3.5 Aberration of Lenses
3.5.1 C‘hromatic Aberration
3.5.2 Monochromatic Aberrations
3.5.3 Spherical Aberration
3.5.4 Coma
3.5.5 Astigmatism
3.5.6 Curvature of Field
3.5.7 Distortion
3.6 Spherical Mirrors
3.6.1 Mirror Formula
3.6.2 Lateral Magnification
……
4.Optical Instruments
5.Dispersion
6.Luminescence Diodes
7.Laser
8.Optical Detectors
9.Fiber Optics
10.Optocoupler and Fiber Optic Instrumentation
11.Display Devices and Optoelectronic Measuring Systems
12.Holographic Techniques

前言/序言

光学与光电子学：揭示微观世界的奥秘与现代科技的基石 本书是一部深入浅出、内容详实的著作，旨在全面介绍光学与光电子学领域的基础理论、关键技术以及前沿应用。作者以严谨的学术态度和清晰的逻辑脉络，带领读者穿越可见光与不可见光的奇妙世界，探索光与物质相互作用的本质，并解锁其在现代科技发展中不可替代的作用。本书内容广泛，涵盖了从经典光学原理到现代光电子器件的构建与应用，力求为不同层次的读者提供一个系统、完整的学习框架。 第一部分：光学原理的基石 本书的开篇，将系统性地梳理光学的基础概念。从光的本质——波粒二象性出发，深入解析光的传播、反射、折射等基本现象。读者将了解到光波的干涉和衍射是如何揭示其波动性的，以及光电效应等现象如何体现其粒子性。书中将详细讲解几何光学中的成像原理，包括透镜、反射镜的成像特性，以及像差的产生与校正方法。这一部分是理解后续光电子学技术的基础，为读者打下坚实的理论基础。 接着，我们将进入物理光学领域，探讨光的偏振、色散和散射。偏振的概念将从光的电磁波本质出发，解释不同偏振态的形成及其在偏振片、双折射材料等方面的应用。色散现象将通过棱镜和光谱仪的原理，揭示光与介质相互作用时，不同波长的光传播速度不同所产生的现象，这是光谱分析的基础。光的散射，特别是瑞利散射和米氏散射，将解释天空为何呈现蓝色，以及光学探测中的重要应用。 第二部分：光与物质的深刻交互 本部分将聚焦于光与物质之间复杂而迷人的相互作用。从光的吸收、发射和受激辐射等基本过程开始，深入探讨量子力学在理解这些现象中的核心作用。读者将理解光子是如何被原子或分子吸收，又如何通过跃迁过程而发射，以及激光产生的关键——受激辐射原理。 书中将详细阐述各种光与物质相互作用的现象及其应用。例如，荧光和磷光现象，阐述了能量的储存与释放机制，并介绍其在发光二极管（LED）、荧光灯等领域的应用。非线性光学将作为一项前沿内容进行介绍，探讨在强光作用下，介质的光学性质会发生非线性的变化，这为高次谐波产生、光参量振荡等高级光学技术提供了理论基础。 第三部分：核心光电子器件的设计与原理 光电子学是连接光学与电子学的桥梁，本部分将集中介绍各类核心光电子器件的设计原理、制造工艺及其性能表征。 激光器： 作为现代光学和光电子学的标志性器件，激光器的原理将得到深入的剖析。从激光器的工作腔、增益介质、泵浦源到输出耦合器，每一个关键组成部分的原理和作用都会被详细阐述。本书将覆盖不同类型的激光器，包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器以及光纤激光器，并分析它们各自的特点和适用范围。 光探测器： 这一部分将介绍各类光电探测器的工作原理，包括光电二极管、光电倍增管、光电导探测器、CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器等。读者将理解这些器件如何将光信号转换为电信号，以及它们在图像采集、光通信、科学测量等领域的关键作用。 LED与OLED： 发光二极管（LED）和有机发光二极管（OLED）作为重要的固态光源，其半导体pn结发光机理、器件结构以及材料选择将进行详细介绍。本书将探讨LED的效率提升、色彩调控以及OLED在显示技术和照明领域的优势与挑战。 光调制器与光开关： 为了实现对光的精确控制，光调制器和光开关至关重要。本书将介绍电光调制器、声光调制器、磁光调制器以及热光调制器等多种类型，并解释它们如何利用电、声、磁、热等外部信号来改变光的强度、相位或偏振，从而实现对光的编码和开关。 光纤与光波导： 光纤作为信息传输的“高速公路”，其传输原理，包括全内反射、色散和损耗的产生与抑制将得到深入讲解。此外，本书还将介绍光波导的基本概念，以及它们在集成光电子器件中的应用。 第四部分：光电子技术的创新应用 在掌握了基础理论和核心器件之后，本部分将聚焦于光电子技术在各个领域的创新应用，展现其强大的赋能作用。 光通信： 从早期的光纤通信到现在的下一代光网络，光电子技术是光通信的核心驱动力。本书将介绍光通信系统的组成，包括光源、调制器、光纤、放大器和探测器，并探讨光信号的编码、传输、解调等关键技术。 激光加工： 激光的高能量密度和精确可控性使其成为强大的加工工具。本书将介绍激光在切割、焊接、打标、微加工以及3D打印等领域的应用，并分析不同激光器在不同加工任务中的优势。 医疗影像与诊断： 光电子技术在医疗领域的应用日益广泛。本书将介绍CT、MRI、PET等成像技术中的光学原理，以及内窥镜、光学相干断层扫描（OCT）等诊断设备的工作方式。 光学传感技术： 光学传感器因其高灵敏度、非接触性和抗干扰性而备受青睐。本书将介绍多种光学传感器，如光纤光栅传感器、近红外光谱传感器、激光雷达（LiDAR）等，并展示它们在环境监测、工业自动化、汽车安全等领域的应用。 显示技术： 从CRT到LCD，再到OLED和Micro-LED，显示技术的每一次飞跃都离不开光电子学的进步。本书将深入探讨不同显示技术的原理，以及它们在画质、能效和柔性化等方面的最新进展。 其他前沿领域： 本书还将触及一些更前沿的光电子学应用，例如量子信息技术中的光子纠缠与量子计算、光镊技术在生物学研究中的应用、以及先进的光学成像技术如超分辨显微镜等。 结语 本书力求以严谨的科学态度，系统地展现光学与光电子学领域波澜壮阔的发展历程和日新月异的创新实践。无论是对光学原理的好奇，还是对光电子技术应用的探索，本书都将为您提供一个坚实的起点和丰富的知识宝库。通过对本书的学习，您将能够深刻理解光在现代科学技术中的核心地位，并为未来在相关领域的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对光学成像技术以及相关设备非常着迷的爱好者。这本书的题目让我联想到许多令人兴奋的成像应用，我希望它能涵盖从基础的光学原理到先进的光学成像系统的各个方面。我特别希望看到关于现代相机镜头设计、图像传感器技术、以及图像处理算法的深入探讨。例如，我希望能了解如何通过优化镜头结构来消除像差，提高成像清晰度，以及实现变焦和广角拍摄。对于全画幅、APS-C、以及微型三分之四等不同尺寸的图像传感器，它们在成像质量、低光表现、以及动态范围方面的差异，也是我希望了解的内容。此外，我对于三维成像技术，例如立体视觉、结构光扫描、以及光场成像的原理和应用非常好奇，希望书中能提供这方面的介绍。我同样关注光学系统在科学研究中的应用，例如天文望远镜、显微镜，以及光谱仪的设计和发展。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对光学传感技术充满热情的学生，这本书的名字听起来非常符合我的学习方向。我特别希望能够深入了解基于光学的传感器是如何工作的，以及它们在环境监测、工业过程控制、以及医疗诊断方面的应用。例如，我希望书中能详细介绍折射率传感器、表面等离激元共振（SPR）传感器、以及光栅传感器的设计原理和灵敏度提升策略。光学干涉测量在精密测量和形变检测中的应用也是我非常感兴趣的，我希望书中能提供相关的理论基础和实际案例。此外，我对于如何将光学传感器与微电子技术相结合，实现小型化、集成化、以及无线传感网络的技术也非常关注。了解不同光学传感技术的优缺点，以及它们在实际应用中所面临的挑战，例如抗干扰能力、长期稳定性、以及成本效益，是我希望从书中获得的宝贵信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目让我对光学和光电子学的最新进展充满了好奇。我一直对微纳光学器件的构建和集成技术很感兴趣，特别是它们在通信、传感以及生物医学成像领域的应用。我希望这本书能深入探讨诸如光子晶体、表面等离激元器件、以及超材料等前沿领域。这些技术如何实现更小巧、更高效的光学功能，例如光束整形、波长选择、以及光信号的无损传输，是我特别想了解的。此外，光电器件的性能优化，例如提高量子效率、降低噪声、以及增强响应速度，也是我关注的重点。我期待书中能有关于设计和制造这些器件的详细方法介绍，包括仿真工具的应用、材料选择的考量、以及精密加工技术。如果能对这些器件在实际应用中的挑战和未来发展方向进行展望，那就更好了。我希望它能提供一些具体的案例研究，展示这些理论和技术是如何转化为实际产品的，例如光纤通信系统中的新型光源和探测器，或者生物显微镜中使用的超分辨率成像技术。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对激光技术和其在工业应用方面感兴趣的工程师。这本书的“光电子学设备与技术”部分让我产生了浓厚的兴趣，我希望它能深入讲解各种类型的激光器，例如半导体激光器、光纤激光器、以及固体激光器的原理、性能特点以及在不同领域的应用。我尤其关注激光器在材料加工（如精密焊接、切割）、医疗美容、以及先进制造中的作用。书中是否会涉及如何优化激光器的输出功率、光束质量、以及空间相干性？我对激光雷达（LiDAR）技术在自动驾驶、地理测绘、以及工业检测中的应用也充满好奇，希望书中能有关于LiDAR系统组成、工作原理、以及数据处理的介绍。此外，我希望了解激光与物质相互作用的机理，以及如何利用激光实现非接触式测量、表面处理、以及三维成像。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对光电探测器领域略有涉猎的研究者，我特别关注书中关于高性能光电探测器设计和制造的章节。我对新型探测器材料，例如钙钛矿、量子点，以及它们的异质结结构在提高探测效率、扩展光谱响应范围方面的潜力非常感兴趣。我希望能看到关于如何优化探测器结构，例如表面钝化、陷阱态管理、以及载流子传输层的设计，来降低暗电流和提高响应速度的详细阐述。此外，我对于光电导探测器、光电二极管、以及雪崩光电二极管（APD）的最新发展趋势也充满期待。书中能否涵盖关于如何提高探测器的稳定性、耐用性，以及在恶劣环境下的工作性能的讨论？我希望能够看到一些关于如何将这些新型探测器集成到更复杂的系统中，例如无人机载光学遥感器、或者天体物理探测设备中的案例。理解探测器的噪声机制，以及如何通过电路设计和信号处理来抑制噪声，是我迫切需要学习的内容。

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经典图书，受益匪浅！

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