光电子器件（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汪贵华 著

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• 光电子器件
• 半导体光电器件
• 光电子技术
• 光电探测
• 光电转换
• 激光
• LED
• 光通信
• 材料科学
• 物理学

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118092745

版次：2

商品编码：11430052

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：311

正文语种：中文

编辑推荐

　　《光电子器件（第2版）》从光电转换机理入手，详细地分析光电探测器和成像器件的理论、原理、结构、特性、应用，系统地阐述了光电探测和成像器件的基本体系。该课程能较大地提高读者的理论和基础知识，能让读者系统、全面地掌握光电探测与成像技术的精髓，提高专业水平和能力，从而更好地适应现代科技的发展以及社会对专业人才的需求。

内容简介

　　《光电子器件（第2版）》着重讲授光电子探测与成像器件的基础理论和基本知识。主要內容有：半导体光电探测器、光电倍增管、微光像增强器、真空摄像管、CCD和CMOS成像器件、致冷和非致冷红外咸像器件、紫外成像器件、X射线咸像器件。
　　《光电子器件（第2版）》适合电子科学与技术、光电子技术、物理电子学等专业本科生作为教材使用，也可供相近专业的研究生阅读，同时可供从事光电子器件研究和从事光电子技术的技术人员参考。

目录

第1章 光电导探测器
1.1 光电子器件的基本特性
1.1.1 光谱响应率和响应率
1.1.2 最小可探测辐射功率和探测率
1.1.3 光吸收系数
1.2 光电导探测器原理
1.2.1 光电导效应
1.2.2 光电导电流
1.2.3 光电导增益
1.2.4 光电导灵敏度
1.2.5 光电导惰性和响应时间
1.2.6 光电导的光谱响应特性
1.2.7 电压响应率
1.2.8 探测率Dr
1.3 光敏电阻
1.3.1 光敏电阻的结构
1.3.2 光敏电阻的特性
……
第2章 结型光电探测器
第3章 光电阴极与光电倍增管
第4章 微光像增强器
第5章 摄像管
第6章 CCD和CMOS成像器件
第7章 致冷型红外成像器件
第8章 微测辐射热计红外成像器件
第9章 热释电探测器和成像器件
第10章 紫外探测与成像器件
第11章 x射线探测与成像器件
参考文献

前言/序言

光电子器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域，是信息技术的重要组成部分。光电子器件的范围很广，本书将主要讲授光电探测器件和光电成像器件。目前，光电子器件发展十分迅猛，不断采用新技术、利用新材料、研究新原理、开发新产品，各种新型器件不断涌现、器件性能不断提高。从可见光探测向微光、红外、紫外、X射线探测的器件，其探测范围从γ射线至远红外甚至到亚毫米波段的广阔的光谱区域，其探测元从点探测到多点探测至两维成像器件，像元数越来越多，分辨本领越来越大。通过微光学机械电子技术的集成工艺，光电子器件的体积越来越小，集成度越来越高，各种新型固体成像器件不断被开发成功，在很多方面代替了传统的真空光电器件。随着光信息技术的需求，探测器频率响应不断被提高。

光电子器件应用范围十分广阔，如家用摄像机、手机相机、夜视眼镜、微光摄像机、光电瞄具、红外探测、红外制导、红外遥感、指纹探测、导弹探测、医学检测和透视等等，从军用产品扩展到民用产品，其使用范围难以胜数，是一个巨大的产业。

本书从光电转换机理入手，详细地分析光电探测器和成像器件的理论、原理、结构、特性、应用，系统地阐述了光电探测和成像器件的基本体系。学习了该课程将较大地提高读者的理论和基础知识，能使读者系统全面地掌握光电探测与成像技术的精髓，提高专业水平和能力，更好地适应现代科技的发展以及社会对专业人才的需求。

该书稿在南京理工大学使用了十多年，且经过二十年的课程建设，多次修改得以正式出版。与第1版相比，第2版增加了一些理论基础知识，这对于完善其体系是十分必要的。该课程的信息量十分巨大，题材广泛，技术性强，涉及到大量的基础知识和理论。虽然作者经过二十年的课程教授和内容补充，然而作者水平有限和精力限制，尚有许多器件和相关知识没有被涉及到，还需要深化和完善。虽然经师生的长期应用和订正，书中尚存在错误以及不足，恳请读者给予指正，提出意见以供改进。

光学器件：穿越光明的创新之旅 光学器件，作为现代科技皇冠上璀璨的明珠，正以其独特的魅力，引领着我们探索光明的无限可能。从信息时代的基石——光纤通信，到医疗领域的救星——激光手术，再到我们日常生活中无处不在的显示技术，光学器件的身影无处不在，深刻地改变着我们的生活方式和认知世界的方式。本书旨在为读者提供一个全面、深入的视角，去理解这些神奇器件的原理、设计、制造以及它们所展现出的勃勃生机和广阔前景。 第一篇：光学器件的基础原理与核心概念 在踏上光学器件的探索之旅之前，我们必须牢固掌握其赖以生存的基础。本篇将从最核心的光学原理讲起，循序渐进地构建起读者对光学器件的认知框架。 光的本质与传播： 我们将从光的波粒二象性出发，阐述光是如何产生、传播以及与物质相互作用的。从经典的几何光学到更为精密的波动光学，读者将理解光的反射、折射、衍射、干涉等基本现象，并学习如何运用惠更斯原理、费马原理等来分析光的传播路径。这些基本原理是理解后续所有光学器件工作机制的钥匙。 物质与光的相互作用： 光并非孤立存在，它与物质的每一次“对话”都孕育着无限可能。本篇将深入探讨光与不同介质（如透明材料、半导体、金属）的相互作用。我们会解析光的吸收、发射、散射、偏振等过程，并重点关注材料的光学性质（如折射率、反射率、透射率、吸收系数）如何影响器件的设计和性能。例如，为何某些材料能高效地将电能转化为光能，而另一些材料则能精确地控制光的传播方向。 光电效应与量子光学基础： 现代光学器件越来越依赖于光与电的深度融合。本篇将详细介绍光电效应，包括光生伏特效应、光电导效应、光电发射效应等，这些是许多光电器件（如光电二极管、太阳能电池）的核心原理。同时，我们将引入量子力学的基本概念，如光子、能级跃迁、激发态等，为理解激光、LED等光源的量子机制打下基础。 第二篇：核心光学器件的原理与应用 在掌握了基础理论后，我们将聚焦于当前最重要、应用最广泛的核心光学器件，对其工作原理、结构特点以及典型的应用场景进行详细的剖析。 光源器件： 光的产生是光学器件的起点。本篇将重点介绍两种革命性的光源： 发光二极管（LED）： 从pn结的形成讲起，深入解析LED如何通过半导体材料中的电子-空穴复合辐射出光子，以及不同掺杂、不同结构LED的性能差异。我们将探讨LED在照明、显示、指示等领域的广泛应用，以及其高效率、长寿命、色彩丰富等优势。 激光器： 激光，作为一种高度定向、单色、相干的光源，在科研、工业、医疗、通信等领域扮演着不可或缺的角色。本篇将详细讲解激光产生的原理，包括粒子数反转、受激辐射、谐振腔的作用等。我们会介绍不同类型的激光器，如气体激光器、固体激光器、半导体激光器，以及它们在切割、焊接、测量、医疗手术、光通信等方面的具体应用。 光探测器件： 光的探测是光学系统获取信息的重要环节。 光电二极管（PD）与光电探测器： 本篇将深入讲解光电二极管的工作机制，包括光电流的产生、响应速度、灵敏度等关键参数。我们将探讨不同类型光电二极管（如PIN光电二极管、雪崩光电二极管）的特点及其在光通信接收端、光功率计、条形码扫描仪等领域的应用。 成像器件： 从CCD到CMOS，成像技术经历了翻天覆地的变化。本篇将解析这些器件如何将光信号转化为电信号，形成可见的图像。我们将深入理解像素结构、感光原理、读出电路等，并探讨它们在数码相机、安防监控、医疗成像等领域的广泛应用。 调制与开关器件： 光信号的调制和开关是实现信息传输和处理的关键。 电光调制器： 电光效应是实现光信号电调制的基石。本篇将介绍不同类型的电光调制器，如Pockels效应和Kerr效应调制器，以及它们在光通信、光信号处理中的重要作用。 光开关与光调制器： 我们将探讨利用物理效应（如液晶、声光、电光）实现的各种光开关和调制器，它们能够实现对光信号的快速、精确控制，为构建光网络和光计算系统提供可能。 光学薄膜器件： 薄膜技术是现代光学器件精细化的重要手段。 减反射膜、增透膜、滤光片： 本篇将深入讲解多层介质薄膜的工作原理，以及如何通过精确控制薄膜的厚度和折射率，实现对光信号的反射、透射和选择性透过。我们将看到这些薄膜如何在相机镜头、显示器、太阳能电池等领域提升光学性能。 第三篇：前沿光学器件与未来展望 在了解了核心器件后，本篇将目光投向光学器件领域的前沿技术和未来发展趋势，激发读者对未来科技的想象。 光通信器件的进展： 光通信是信息时代的主动脉。本篇将深入探讨光通信领域最新的器件技术，如高速光调制器、低损耗光纤、光放大器（EDFA）、光网络单元（ONU）等，以及它们如何支撑起全球日益增长的数据流量。 微纳光学与光子集成： 随着制造技术的进步，光学器件正朝着微型化、集成化方向发展。本篇将介绍微纳光学（如微透镜阵列、光栅、超表面）和光子集成电路（PIC）的概念，探讨如何将多种光学功能集成到芯片上，实现更小巧、更高效的光学系统。 量子光学器件： 量子技术是未来的战略性技术。本篇将介绍量子点、单光子源、量子比特编码等量子光学器件，以及它们在量子计算、量子通信、量子传感等领域的颠覆性潜力。 生物医学光学器件： 光学技术在生物医学领域的应用日益广泛，为疾病诊断、治疗和研究提供了新的工具。本篇将探讨如生物显微镜、光动力疗法、光遗传学等方面的器件应用。 新型光学材料与器件： 新型光学材料的不断涌现，为光学器件的发展注入了新的活力。我们将关注如二维材料（如石墨烯）、钙钛矿、智能材料等在构建新型光学器件中的潜力。 贯穿全书的特色： 本书在内容编排上，力求循序渐进，由浅入深。每章节都力图将理论原理与实际应用紧密结合，通过丰富的实例解析，让读者直观地理解光学器件的“如何工作”以及“为何有效”。我们强调从宏观到微观的视角切换，既能让读者洞悉光学器件在宏观世界中的应用，也能深入理解其在微观层面的物理机制。 本书的语言风格力求严谨而不失生动，在保证科学性的前提下，尽量使用清晰易懂的表述，避免过多的专业术语堆砌，旨在让不同背景的读者都能从中获得收获。我们鼓励读者在阅读过程中，将所学知识与日常生活中的光学现象联系起来，从而加深理解和体会。 结语： 光学器件的发展历程，是一部人类不断探索光明、驾驭光明、利用光明的创新史。从简单的透镜到复杂的激光器，再到未来的量子光学器件，每一个进步都凝聚着无数科学家的智慧和汗水。本书希望成为您开启这段奇妙旅程的指南，引导您深入了解光学器件的奥秘，感受科技的魅力，并激发您对未来光学的无限憧憬。无论您是光学领域的初学者，还是希望深入了解某个特定器件的专业人士，本书都将为您提供一份宝贵而全面的参考。愿您在阅读本书的过程中，点亮知识的明灯，洞察光明的未来。

评分☆☆☆☆☆

我是一位退休的光电子工程师，多年来一直对这个领域充满热情。虽然我已经离开一线工作多年，但仍然关心着行业的发展。看到《光电子器件（第2版）》出版，我感到非常高兴。这本书的内容，可以说是在我当年学习和工作的基础上，有了质的飞跃。书中对各种新型光电子器件的介绍，让我大开眼界，尤其是对微纳光电子器件、光子集成器件等前沿技术，都有着非常深入和前瞻性的探讨。我尤其喜欢书中对器件性能的分析，不仅仅是理论上的计算，还结合了实际的实验数据和工艺限制，这使得理论与实践相结合，更加贴近真实世界。书中的图表和插图，清晰地展示了复杂的结构和原理，即使对于我这样年纪较大、记忆力有所下降的人来说，也能很容易地理解。这本书不仅是一本知识的宝库，更是一本激发我对光电子技术持续热情的源泉。

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年从事光电子器件研发的工程师，我一直在寻找一本能够系统梳理和更新我知识体系的书籍。翻开《光电子器件（第2版）》，我立刻被其严谨的逻辑和全面的覆盖面所吸引。这本书在基础理论的阐述上，既有深度又不失广度，从半导体物理到光与物质的相互作用，再到各种主流光电子器件的工作原理，都进行了细致的讲解。我特别欣赏作者在讲解半导体激光器、光电探测器、LED等经典器件时，不仅给出了详细的物理模型和性能参数分析，还讨论了其在不同应用场景下的优化策略。更重要的是，书中对近年来新兴的光电子器件，如光子晶体、量子点器件以及在生物医学、通信等领域的应用，也进行了颇具洞察力的介绍，这对于我及时把握行业前沿动态，指导技术创新具有重要的指导意义。这本书的语言风格专业但不失流畅，论证严谨，是一本值得反复研读的经典著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为光学和电子学交叉领域的学习者们提供了一份宝贵的参考。我是一名研究生，在研究过程中经常需要查阅相关资料，而这本书的内容，从理论推导到器件模型，再到实际应用，都做了相当详尽的阐述。尤其让我印象深刻的是，作者在讲解一些复杂的光学原理时，并没有止步于公式的罗列，而是深入浅出地分析了其物理意义，并结合了生动的图示，这使得我能够更直观地理解这些抽象的概念。在器件的制备工艺和表征方法方面，本书也提供了非常实用的信息，对于我们这些需要动手实验的研究生来说，这无疑是一笔巨大的财富。而且，书中对于各种新型光电子器件的介绍，也让我对该领域未来的发展方向有了更清晰的认识，激发了我进一步探索的动力。总而言之，这是一本内容丰富、讲解深入、且具有前瞻性的专业书籍，对于从事光电子学相关研究和学习的人来说，是不可多得的读物。

评分☆☆☆☆☆

我是一名光学工程领域的博士后研究员，主要专注于硅光子学方面的研究。在我的研究过程中，我常常需要查阅大量的文献来理解新的器件概念和集成技术。《光电子器件（第2版）》的出版，对我来说，就像是找到了一位可靠的向导。这本书在光学原理的推导上，非常严谨，尤其是在描述光的衍射、干涉、偏振等现象时，数学推导清晰，物理含义明确。而在电子器件部分，对半导体材料的性质、PN结的形成以及载流子的输运机制，也有着深刻的阐述。令我惊喜的是，本书将光学和电子学这两个看似独立的领域，巧妙地融合在一起，深入剖析了光与电是如何相互作用，并最终转化为实际的光电子器件。书中对硅基光电子器件的介绍，尤其详细，涵盖了从材料选择、器件设计到工艺流程的各个环节，这对于我进行相关的研究工作，提供了非常有价值的参考信息。

评分☆☆☆☆☆

我是一位大学三年级的本科生，正在学习光电子技术这门课程。在这本书的面世之前，我对这个领域一直感到有些迷茫，觉得知识点零散且晦涩难懂。然而，《光电子器件（第2版）》的出现，彻底改变了我的看法。这本书从最基本的光学和半导体物理知识讲起，循序渐进，难度适中。作者用了很多易于理解的比喻和类比，将原本抽象的物理过程形象化，让我这个初学者也能轻松掌握。例如，在讲解光波导的传输机理时，书中提供的仿真动画和示意图，清晰地展示了光如何在介质中传播。对于各种光电子器件的结构和工作原理，也进行了图文并茂的介绍，让我能够直观地理解它们是如何工作的。此外，书中还穿插了大量的实际应用案例，比如在光通信、光传感等领域，这让我对所学知识有了更强的现实意义感，学习起来也更有动力。

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