高級紅外光電工程導論

高級紅外光電工程導論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

周世椿 著
圖書標籤:
  • 紅外光電工程
  • 紅外技術
  • 光電技術
  • 傳感器
  • 探測器
  • 光學工程
  • 電子工程
  • 軍事技術
  • 工業應用
  • 前沿技術
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030412805
版次:1
商品編碼:11515648
包裝:平裝
叢書名: 中國科學院大學研究生教材係列
開本:16開
齣版時間:2014-07-01
用紙:膠版紙
頁數:380
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

紅外光電工程涉及紅外物理、光學、探測器、信號檢測與處理等多個技術領域,是一門工程性強、知識覆蓋麵寬的綜閤性學科.高級紅外光電工程導論是中國科學院大學推齣的係列教材之一,重點介紹紅外光電係統的基礎理論和相關技術.按紅外光電係統信息獲取的流程,高級紅外光電工程導論共分“紅外輻射和輻射源”“紅外光學係統”“紅外探測器”“紅外分光技術”“光機掃描技術”等五章,其中前三章是高級紅外光電工程導論的重點.

目錄

前言 第1章  紅外輻射和輻射源   1.1  紅外輻射     1.1.1  電磁波頻譜     1.1.2  波段劃分方法   1.2  紅外光電係統     1.2.1  探測對象     1.2.2  信息流程     1.2.3  係統特性     1.2.4  應用分類   1.3  輻射測量術語     1.3.1  常用輻射量     1.3.2  光譜輻射量     1.3.3  波段輻射量     1.3.4  光子輻射量     1.3.5  光度量     1.3.6  朗伯漫射體   1.4輻照度計算     1.4.1  麵元之間的輻射傳遞     1.4.2  點源與麵源     1.4.3  點源産生的輻照度     1.4.4  麵源産生的輻照度     1.4.5  太陽常數計算   1.5  熱輻射基本定律     1.5.1  輻射體的分類     1.5.2  基爾霍夫定律     1.5.3  普朗剋定律     1.5.4  斯蒂芬一玻爾茲曼定律     1.5.5  維恩位移定律     1.5.6  微分輻亮度     1.5.7  光子形式的普朗剋定律   1.6  反射率     1.6.1  鏡麵反射率     1.6.2  漫反射率     1.6.3  漫反射目標的輻射計算   1.7  發射率     1.7.1  發射率定義     1.7.2  黑體、灰體和選擇性輻射體     1.7.3  輻射測溫的溫度定義     1.7.4  材料的發射率     1.7.5  熱控塗層的輻射特性   1.8  自然輻射源     1.8.1  概述     1.8.2  太陽輻射     1.8.3  天體和宇宙背景     1.8.4  地球大氣     1.8.5  地物     1.8.6  地球一大氣係統   1.9  人工輻射源     1.9.1  概述     1.9.2  黑體型輻射源     1.9.3  積分球     1.9.4  非氣體白熾光源     1.9.5  弧光燈     1.9.6  氣體放電燈     1.9.7  發光二極管     1.9.8  激光器   1.10  人工目標輻射計算     1.10.1  有動力飛行器輻射計算     1.10.2  空間目標的平衡溫度   1.11  紅外輻射的大氣傳輸 …… 第2章  紅外光學係統 第3章  紅外探測器 第4章  紅外分光技術 第5章  光機掃描技術     

精彩書摘

第1章紅外輻射和輻射源
1.1紅外輻射
1.1.1電磁波頻譜
1.1.1.1電磁輻射
電磁輻射是一種物質以電磁波形式發射、傳播能量的物理現象.由於電場和磁場的變化能相互感應,電場和磁場的能量能在介質或真空中自行傳播,形成電磁波.
電磁波可根據波長(頻率)劃分為g射綫、X射綫、紫外(UV)、可見光、紅外(IR)、微波和無綫電波等譜段,電磁波的頻譜由這些譜段排列組成(見圖1.1).光學研究的內容覆蓋瞭電磁波譜中從遠紅外至紫外並延伸至軟X射綫的光譜範圍,可見光隻是電磁波譜中能被人眼所感知的極小部分.
圖1.1電磁波頻譜
不同譜段電磁波的波長、頻率、光子能量有較大差彆(見錶1.1),但它們都遵守同樣的反射、摺射、衍射和偏振等定律,在真空中的傳播速度相同,為3×105kms-1.電磁波在長波端(如微波、無綫電波)錶現齣顯著的波動性,在短波端(如g射綫、X射綫)錶現齣極強的粒子性,而光波具有顯著的波粒二象性.
根據經典物理理論,物質帶電粒子的加速運動會産生變化的電場.物質(包括固
體、液體和氣體)內部的分子、原子或電子在加熱、電子撞擊、光照射以及化學反應等外部激發後能發生能級躍遷,産生各種光學波段的電磁輻射.真空腔、導體中電流振蕩能産生微波、無綫電波輻射,而光子能量更大的X射綫是電子輻射,g射綫則是原
子核的放射性衰變産生的輻射.
錶1.1電磁波譜段的波長、頻率和光子能量
譜段波長頻率光子能量
g射綫小於0.01nm大於10EHz100keV~300GeV
X射綫0.01~10nm30EHz~30PHz120eV~120keV
紫外10~390nm30PHz~790THz3~124eV
可見光390~750nm790~405THz1.7~3.3eV
紅外750nm~1mm405THz~300GHz1.24meV~1.7eV
微波1mm~1m300GHz~300MHz1.24meV~1.24meV
無綫電波1mm~100000km300GHz~3Hz12.4feV~1.24meV
1.1.1.2熱輻射
熱輻射是物質中帶電粒子熱運動産生的電磁輻射.絕對溫度非零的物體均有熱輻射.熱輻射可産生從紫外、可見光、紅外至微波的連續光譜,其光譜分布隨溫度而異.常溫、低溫物體熱輻射的能量主要集中在紅外波段.
工程上,熱輻射被認為是一種利用電磁波輻射、非接觸的熱傳遞方式.熱輻射的基本定律有基爾霍夫定律、普朗剋定律、維恩位移定律、斯蒂芬玻爾茲曼定律等.根據普朗剋輻射定律,物體熱輻射強度與物體的溫度及錶麵的輻射能力有關,熱輻射的光譜分布則與物體溫度有關.
1.1.1.3紅外綫
電磁輻射頻譜中,將介於可見光和微波之間、波長範圍為0.76~1000mm的波段命名為紅外.紅外波段的電磁輻射稱為紅外輻射,又稱紅外綫.
紅外綫的發現始於1800年,英國天文學傢赫胥爾在尋找觀察太陽時保護自己眼睛的方法時發現瞭這一“不可見光綫”.由於常溫、低溫物體熱輻射的能量主要集中
在紅外波段,紅外光電係統可采取無源、被動的方式,非接觸地探測物體自身的熱輻射,並反演物體錶麵的溫度或輻射特性.
1.1.1.4可見光
電磁輻射頻譜中,將介於紫外和紅外之間、波長範圍為390~750nm的波段命名為可見光.
可見光是能産生人眼視覺響應的電磁輻射,可見光波長範圍根據人眼的視覺響應界定.不同波長可見光能産生不同視覺色彩,可根據視覺色彩將可見光劃分為紫
光(390~450nm)、藍光(450~495nm)、綠光(495~570nm)、黃光(570~590nm)、橙光(590~620nm)、紅光(620~750nm)等波段.對人眼視覺最靈敏的單色光是波長
550nm附近的綠光.可見光能透過地球大氣,其透射窗口也稱大氣光學窗口.矽探測器是最常用的可見光探測器.
1.1.1.5紫外綫
電磁輻射頻譜中,將介於X射綫和可見光之間、波長範圍為10~390nm的波段命名為紫外.紫外波段的電磁波稱為紫外輻射,又稱紫外綫.
德國物理學傢裏特於1801年發現經氯化銀溶液浸泡的紙片會在三棱鏡可見光色散光譜的紫光外側的某種射綫的照射下變黑,由於此射綫的波長位於可見光紫光區的外側,因此被稱為紫外綫.
凡是溫度達到1200℃以上的物體均有豐富的紫外輻射,大氣層外太陽光能量的
10%為紫外輻射.利用電弧、氣體放電、高溫燃燒等原理可人工製造紫外源.紫外光
子能量較大,能引起物質化學反應、發光或發射熒光.
紫外波段可再劃分為若乾個子波段,如劃分為近紫外、中紫外、遠紫外、極遠紫外等.根據太陽紫外綫在地球大氣中的透射特性,還可專門命名一些紫外光譜區,如可見盲紫外、日盲紫外、真空紫外等.
1.1.2波段劃分方法
紅外波段可劃分為若乾個子波段.不同專業領域根據各自的應用,提齣瞭不同的波段劃分方法.如國際照明委員會將紅外劃分為近紅外(0.7~1.4mm)、中波紅外(1.4~3mm)、遠紅外(50~1000mm)等波段.天文工作者同樣將紅外分為近紅外、中波紅外、遠紅外等波段,但波長範圍不同.
目前較常見的紅外波段劃分方法兼顧瞭應用、大氣窗口、探測器響應等因素,將整個紅外波段劃分為近紅外、短波紅外、中波紅外、長波紅外、遠紅外等5個子波段(見錶1.2).
錶1.2紅外波段劃分(常用)
波段名近紅外英文名
neArGinfrAred縮略語
NIR波長範圍/mm
0.75~1.4
短波紅外
中波紅外長波紅外遠紅外shortGwAvelengthinfrAredmidGwAvelengthinfrAredlongGwAvelengthinfrAred
fArinfrAredSWIRMWIRLWIR
FIR1.4~3
3~8
8~15
15~1000
上海技術物理研究所從遙感應用、紅外探測器和紅外材料的角度,提議將紅外波段劃分為近紅外、短波紅外、中波紅外、長波紅外、遠紅外、甚遠紅外等6個子波段(見錶1.3).
錶1.3紅外波段劃分(上海技術物理研究所推薦)
波段名近紅外英文名
neArGinfrAred縮略語
NIR波長範圍/mm
0.76~1.1
短波紅外
中波紅外長波紅外遠紅外shortGwAvelengthinfrAredmidGwAvelengthinfrAredlongGwAvelengthinfrAred
fArinfrAredSWIRMWIRLWIR
FIR1.1~3
3~6
6~25
25~100
甚遠紅外extremeinfrAredXIR100~1000
遵循相似的波段劃分原則,在有些專業領域,紅外子波段還可進一步細分.如在光通信領域,根據光源、光縴吸收、探測器響應的光譜特性,將波長1260~1675nm的短波紅外再細分為O、E、S、C、L、U等帶寬更窄的波段.
1.1.2.1近紅外
對紅外波段進行細分,將波長範圍為0.76~1.1mm的波段命名為近紅外.
近紅外波段起始於人眼視覺響應的截止波長,即波長大於0.76mm.按矽探測
器響應的截止波長,可認為近紅外波段終止於1.1mm.如按大氣窗口劃分,由於近
紅外透射波長可延伸至1.4mm處的水汽吸收帶處,可認為近紅外波段的終止波長為
1.4mm.典型的近紅外探測器有InGAAs等.
1.1.2.2短波紅外
對紅外波段進行細分,將波長範圍為1.1~3mm的波段命名為短波紅外.
自然景物的近紅外、短波紅外輻射主要來自太陽反射光.在短波紅外,地物的太
陽反射光譜有豐富的光譜特徵,又有1.15~1.35mm、1.5~1.8mm、2.1~2.4mm等大氣透射窗口.因此,短波紅外是對地觀測遙感儀器的常選波段.考慮到激光器、大氣傳輸特性,波長1.53~1.56mm的短波紅外激光是遠程激光通信係統設計的首選.典型的短波紅外探測器有InGAAs、HgCdTe等.
1.1.2.3中波紅外
對紅外波段進行細分,將波長範圍為3~6mm的波段命名為中波紅外.
在波長為3~5mm的中波紅外和波長為8~14mm的長波紅外大氣窗口之間有
波長6.3~7.4mm的水汽吸收帶,該吸收帶應歸屬於中波紅外,還是長波紅外,存在
意見分歧.常用的波段劃分方法認為中波紅外應包括水汽吸收帶,即中波紅外的波
長範圍為3~8mm.上海技術物理研究所認為中波紅外應終止於水汽吸收帶起始波長,即波長範圍為3~6mm.
自然景物的中波紅外輻射包含自身熱輻射和陽光反射,高溫物體熱輻射主要集中在短波和中波紅外,因此,以導彈、飛機等有動力飛行器高溫尾焰為目標的被動紅外係統均采用短波或中波紅外探測.典型的中波紅外探測器有HgCdTe、InSb、
PtSi、PbSe等探測器.
1.1.2.4長波紅外
對紅外波段進行細分,將波長範圍為6~25mm的波段命名為長波紅外.
8~14mm是長波紅外的大氣窗口,也是常溫物體熱輻射能量集中的波段.常用
劃分方法將長波紅外的波長範圍取作8~15mm,即認為長波紅外終止於長波紅外窗
口相鄰的CO2吸收帶.
考慮到紅外探測器響應的長波限已可達25mm,許多空間遙感的溫度探測範圍
更寬,上海技術物理研究所從應用和探測器響應角度,建議將長波紅外的波長範圍確
定為6~25mm.
典型的長波紅外探測器有光導和光伏型HgCdTe等光子探測器和V2O5、多晶矽等熱敏探測器.
1.1.2.5遠紅外
對紅外波段進行細分,將波長範圍為25~100mm的波段命名為遠紅外.
紅外天文觀測、深空探測常選用遠紅外波段,並采用低溫光學係統和超低溫緻冷
的SiX、GeX等摻雜非本徵半導體探測器.
1.1.2.6甚遠紅外
對紅外波段進行細分,將波長範圍為100~1000mm的波段命名為甚遠紅外,也稱太赫茲或亞毫米波.
太赫茲波段處於紅外和微波的交疊區,太赫茲波的發生和應用研究尚處於萌芽階段.太赫茲波有粒子的屬性,但不能用電子計數方法測量.太赫茲有波的屬性,但太赫茲波的産生和相乾調製不能用微波、無綫電波常用的電子器件,需要采用新的器件和技術.
1.1.2.7熱紅外
熱紅外是紅外遙感、熱成像等儀器選用的用於常溫目標熱輻射探測的工作波段,
其波長範圍通常與3~5mm和8~14mm大氣紅外透射窗口一緻.
1.2紅外光電係統
1.2.1探測對象
紅外光電係統的探測對象統稱為目標.目標可以是天然形成的自然輻射源或人工製造的輻射源.目標源輻射可來自它自身的輻射,或者與周邊環境相互作用産生的輻射.相互作用的形式可以是反射、吸收、透射、偏振、熒光等.根據光電探測儀器自身是否帶輻射源,紅外光電係統可分為無源的被動式和有源的主動式兩大類彆.
工作在中波或長波紅外波段的被動式光電係統主要探測目標源自身的熱輻射,在軍事上可用於目標捕獲、監視、夜視、瞄準跟蹤等,具有全天時、無源、隱蔽性好等特點.非軍事應用包括熱效率分析、環境監測、工業設備檢測、溫度遙感、天氣預報、紅外天文觀察等.
可見光、近紅外或短波紅外的被動式光電係統可利用不同屬性物質反射光譜或吸收光譜的特徵差異,對物質進行識彆、分類,或定量分析.如可見光遙感儀器主要接收地物對太陽的反射光,在這些波段,太陽有很強的輻射,地物反射光譜的特徵也較顯著.
主動式光電係統通常配置瞭激光源,探測對象是目標反射的激光迴波,采用直接探測或相乾探測等方法,可對目標進行照明指示或測距、測速.典型應用有激光指示器和被稱為激光雷達或光學雷達的激光測距計或激光測高儀.
實驗室或工業部門使用的檢測色度、水分、材料組分之類的光電儀器,如色度計、紅外水分儀、金屬組分分析儀等,探測對象是被測物對人工輻射源輻射的反射光或透射光.這類儀器必須配備人工輻射源,應屬有源探測.
1.2.2信息流程
被動式紅外光電係統的信息流程通常包含輻射産生、大氣傳輸、光學接收、探測器光電轉換、信號處理等環節,如圖1.2所示.
圖1.2被動式光電係統的原理框圖
與被動式係統相比較,激光雷達一類的主動式紅外光電係統增加瞭脈衝或調製激光發射單元、激光迴波信號的檢測和處理,無論是直接探測或相乾探測,均不同於被動式係統,如圖1.3所示.其迴波接收的過程包含瞭目標的激光散射、大氣傳輸、光學接收、探測器光電轉換等環節,與常見的被動光電係統輻射接收的過程相仿.
圖1.3直接探測激光雷達的原理框圖

前言/序言


《高級紅外光電工程導論》 本書深入剖析瞭現代紅外光電工程的核心原理、關鍵技術及其在各個領域的創新應用。內容涵蓋瞭從紅外輻射的物理基礎到復雜係統的設計與優化,旨在為讀者提供一個全麵而深入的知識框架。 章節梗概: 第一章:紅外輻射的物理基礎 本章將從量子力學和熱力學學的基本原理齣發,闡述黑體輻射定律、斯托剋斯定理以及不同物質的紅外發射特性。我們將詳細探討紅外波段的劃分(近紅外、中紅外、遠紅外、太赫茲),並介紹不同光譜區域的獨特物理現象和探測機製。此外,還將涵蓋紅外輻射在大氣中的傳播特性,包括吸收、散射和衰減效應,以及這些效應如何影響紅外係統的性能。 第二章:紅外探測器的原理與分類 深入研究各類紅外探測器的核心工作原理。我們將詳細介紹非製冷型紅外探測器,如熱敏電阻、熱電堆、氧化釩和非晶矽焦平麵陣列,重點闡述其工作機製、優缺點以及影響性能的關鍵因素。隨後,對製冷型紅外探測器進行詳細講解,包括光子型探測器(如碠砷化銦 InAs、碠鎘汞 HgCdTe)和多結探測器,分析其探測機理、量子效率、響應時間以及背景輻射的影響。此外,還將探討新型紅外探測技術,例如微測輻射熱計、量子阱紅外光電探測器(QWIP)和量子點紅外光電探測器(QDIP)。 第三章:紅外光學係統設計 本章專注於紅外光學係統的設計挑戰與解決方案。我們將探討紅外材料的選擇,包括硫化鋅 ZnS、硒化鋅 ZnSe、鍺 Ge、矽 Si、藍寶石等,分析其在不同紅外波段的透過率、摺射率、熱導率以及機械性能。深入研究紅外成像光學設計,包括摺射式、反射式和摺反射式光學係統,以及如何設計消像差和補償色差。還將討論光學元件的製造工藝、錶麵塗層技術(如增透膜、抗反射膜)及其對係統性能的影響,以及紅外係統的雜散光控製和熱穩定性設計。 第四章:紅外信號處理與圖像重建 本章聚焦於從紅外探測器獲取的原始信號到有意義圖像的轉換過程。我們將詳細介紹信號預處理技術,包括去噪(如空間濾波、時間濾波)、校準(如壞點校正、非均勻性校正 NUC)和信號增強。隨後,深入探討紅外圖像重建算法,包括多幀圖像融閤、超分辨率重建以及基於機器學習的圖像增強技術。還將分析紅外圖像的特徵提取方法,為後續的目標識彆和場景理解奠定基礎。 第五章:紅外熱成像係統 本章將重點介紹紅外熱成像係統的設計、性能評估和應用。我們將詳細分析熱成像儀的組成部分,包括光學鏡頭、紅外探測器陣列、信號處理單元和顯示模塊。深入探討係統的關鍵性能指標,如探測率(NETD)、分辨率、視場角(FOV)和幀頻。還將討論不同類型的紅外熱成像儀,如手持式、固定式以及車載/機載係統,並分析其在工業檢測、醫療診斷、安防監控等領域的應用。 第六章:紅外光譜與光譜成像技術 本章深入探討紅外光譜分析和光譜成像的原理與應用。我們將介紹紅外光譜儀的基本結構和工作原理,包括傅裏葉變換紅外光譜儀(FTIR)和色散型光譜儀。隨後,將詳細講解光譜成像技術,如乾涉光譜成像(FTIS)、色散光譜成像(DISIS)和濾光片輪光譜成像(FPI)。我們將分析光譜成像數據的獲取、處理和三維數據立方體的構建,並探討其在物質成分分析、遙感監測、食品安全檢測等領域的廣泛應用。 第七章:先進紅外探測器技術 本章將目光投嚮前沿的紅外探測器技術發展。我們將深入研究微測輻射熱計的最新進展,包括其製冷化設計、信號讀取電路和新型熱敏材料。對量子阱紅外光電探測器(QWIP)和量子點紅外光電探測器(QDIP)的結構、工作原理、性能優化以及在特定波段的應用進行詳細介紹。此外,還將探討新型探測器概念,例如超晶格探測器、聲光探測器以及矽基紅外探測器的發展方嚮。 第八章:紅外係統集成與測試 本章側重於實際的紅外係統集成和性能驗證。我們將詳細闡述紅外係統的硬件接口設計、軟件控製策略以及係統聯調過程。重點介紹紅外係統的環境適應性設計,包括溫度、濕度、振動等因素的影響及對策。還將詳細介紹紅外係統的性能測試方法和標準,包括光學性能測試、探測器性能測試、係統整體性能評估以及標定方法。 第九章:紅外光電工程的應用 本章將展示紅外光電工程在各個領域的廣泛而重要的應用。我們將詳細介紹其在國防安全領域,如紅外夜視係統、導彈製導、目標跟蹤、反偵察等。在工業領域,如無損檢測、設備狀態監測、工藝過程控製、熱泄漏檢測等。在遙感科學中,如地球觀測、環境監測、氣象分析、地質勘探等。在醫療健康方麵,如疾病診斷(如發燒檢測、早期癌癥篩查)、生理參數監測、藥物研發等。在天文學領域,如深空探測、恒星與行星觀測、宇宙背景輻射研究等。此外,還將探討其在民用消費領域的應用,如智能傢居、汽車輔助駕駛、安防監控等。 第十章:未來發展趨勢與挑戰 本章展望紅外光電工程的未來發展方嚮。我們將討論微型化、智能化、集成化以及低成本化等關鍵趨勢。深入探討新興技術,如人工智能與紅外技術的融閤(AI+IR)、機器學習在紅外圖像分析中的應用、以及新型紅外材料的開發。同時,還將分析當前紅外光電工程麵臨的挑戰,包括探測靈敏度提升、背景抑製、抗乾擾能力增強、以及跨波段融閤等問題,並探討解決這些挑戰的潛在途徑。 本書適閤從事紅外光電技術研究、開發、應用以及相關領域工作的工程師、研究人員和高年級本科生、研究生。通過對本書的學習,讀者將能夠深刻理解紅外光電工程的理論精髓,掌握先進的設計與分析方法,並能夠將其應用於解決實際工程問題,推動相關領域的創新發展。

用戶評價

評分

一直以來,紅外光電技術給我一種神秘而又充滿力量的感覺,但真正深入瞭解卻發現其門檻不低。《高級紅外光電工程導論》這本書,以其清晰的邏輯和詳實的論述,極大地降低瞭我理解這一領域的難度。書中從紅外輻射的物理本質齣發,逐步深入到紅外探測器、紅外光學係統、紅外成像技術等各個方麵,構建瞭一個完整的知識體係。我特彆欣賞書中在講解紅外探測器時,對不同材料體係(如HgCdTe, InSb, VOx等)的特性進行細緻的比較,並分析瞭它們在響應範圍、靈敏度、製冷需求等方麵的差異,這對於我理解不同探測器的適用場景非常有幫助。此外,書中對紅外光學元件的設計和製造過程也進行瞭詳盡的介紹,包括材料的選取、幾何設計、加工工藝以及錶麵塗層等,這些細節對於保證紅外係統的性能至關重要。書中還涉及瞭紅外成像係統的信號處理和圖像增強技術,以及在實際應用中遇到的各種挑戰和解決方案,例如雜散光抑製、熱噪聲消除等。這本書的語言風格非常專業,但又不失趣味性,作者善於用形象的比喻和生動的案例來解釋抽象的物理概念,使得閱讀過程充滿樂趣。對於任何渴望掌握紅外光電工程核心技術的讀者來說,這本書都絕對是開啓探索之旅的最佳指南。

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當我對紅外技術産生濃厚興趣,卻苦於找不到一本能夠係統梳理相關知識的書籍時,《高級紅外光電工程導論》如同一盞明燈,照亮瞭我前行的道路。這本書以其獨特的視角和嚴謹的論述,為我打開瞭紅外光電工程的廣闊天地。書中在講解紅外光源時,不僅僅羅列瞭不同種類的光源,更是深入探討瞭它們的工作原理、輻射特性以及在不同應用場景下的優缺點。例如,對黑體輻射、LED、激光器等光源的特性分析,以及如何根據具體需求選擇最閤適的光源。我特彆喜歡書中關於紅外探測器設計的部分,它從最基礎的物理原理齣發,層層遞進地介紹瞭不同類型探測器的結構、工作機製和性能指標。特彆是對紅外材料的選取和器件製造工藝的討論,讓我在理論學習的同時,也對實際的生産過程有瞭初步的瞭解。書中還對紅外光學係統的設計進行瞭詳盡的闡述,包括不同紅外材料的光學性能、像差的類型和校正方法。此外,書中還涉及瞭紅外成像係統的信號處理和圖像分析技術,這對於提升紅外圖像的質量和提取有效信息至關重要。這本書的語言風格非常專業,但又易於理解,作者善於運用圖示和錶格來解釋復雜的概念,使得閱讀過程更加生動有趣。對於任何想要係統性地學習紅外光電工程的初學者來說,這本書無疑是一個絕佳的起點。

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在我對紅外光電技術産生興趣的初期,常常被其應用的多樣性所震撼,但又不知道從何入手。《高級紅外光電工程導論》這本書,就像一個經驗豐富的嚮導,帶領我一步一步地探索這個神秘而迷人的領域。它以一種非常係統化的方式,將紅外光電工程的各個方麵串聯起來,讓我能夠清晰地看到整個技術體係的構成。書中在講解紅外探測器時,不僅僅局限於單一類型的器件,而是對不同工作原理(如光子型、熱型)、不同材料體係(如II-VI族、III-V族化閤物半導體)以及不同應用場景(如遠程探測、近距離識彆)下的探測器進行瞭深入的比較和分析。這讓我能夠根據具體的應用需求,選擇最閤適的探測器類型。書中對紅外光學元件的設計和製造,也進行瞭詳細的闡述,包括不同紅外材料的光學常數、熱學性能、機械性能的差異,以及如何根據這些差異選擇閤適的材料和設計加工工藝。我特彆喜歡其中關於紅外濾光片和分光元件的討論,這對於實現多光譜和高光譜紅外探測至關重要。書中還涉及瞭紅外係統的校準和性能評估,這對於確保係統的準確性和可靠性具有決定性的意義。這本書的語言風格非常專業,但又不會讓人望而卻步,作者善於運用圖錶和實例來解釋復雜的概念,使得讀者能夠輕鬆地掌握核心知識。對於任何想要深入瞭解紅外光電工程的人來說,這本書都是一個極佳的選擇。

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近些年來,隨著科技的飛速發展,紅外光電技術在各個領域的應用越來越廣泛。我一直在尋找一本能夠全麵、深入地介紹這一領域的書籍,《高級紅外光電工程導論》的齣現,無疑滿足瞭我的這一需求。這本書的作者在紅外光電工程領域具有深厚的學術造詣和豐富的實踐經驗,這使得書中的內容既有理論深度,又貼近實際應用。書中對紅外輻射的物理基礎進行瞭非常詳盡的闡述,包括黑體輻射理論、選擇性輻射以及與物質相互作用的機製,這為理解後續的紅外探測和成像技術奠定瞭堅實的基礎。我特彆欣賞書中在講解紅外探測器時,對不同類型探測器的性能指標進行瞭詳細的比較和分析,例如靈敏度、響應速度、噪聲等效功率(NEP)、探測率(D)等,並深入探討瞭影響這些指標的因素。這對於我進行實際的係統設計和器件選擇非常有幫助。此外,書中還詳細介紹瞭紅外光學係統的設計原理,包括摺射、反射和衍射光學元件的設計、紅外材料的選擇以及像差的校正方法。書中對紅外成像係統的熱設計和機械結構設計也進行瞭討論,這些是保證係統在各種環境下穩定工作的關鍵。這本書的結構非常嚴謹,邏輯清晰,每一章節都圍繞著紅外光電工程的核心主題展開,內容充實,涵蓋麵廣。對於想要係統學習和深入理解紅外光電工程的讀者而言,這本書絕對是一本不可或缺的參考書。

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坦白說,在看到《高級紅外光電工程導論》這個書名時,我曾有過一絲疑慮,擔心它會過於偏重理論而缺乏實際應用。然而,當我翻開這本書,這種疑慮便煙消雲散瞭。作者在書中巧妙地將深奧的理論知識與生動的工程實踐相結閤,使得這本書既具有學術價值,又兼具實用意義。書中在介紹紅外探測器的工作原理時,不僅僅停留在理論層麵,而是深入探討瞭不同類型探測器的物理特性、製造工藝以及在實際應用中的優缺點。例如,在講解非製冷紅外探測器時,書中詳細介紹瞭不同材料(如非晶矽、氧化釩)的熱學和電學特性,以及像素結構和讀齣電路的設計對探測器性能的影響。這讓我對如何優化探測器性能有瞭更深刻的理解。此外,書中還對紅外係統的信號處理和圖像重建技術進行瞭詳細的闡述,例如數字信號處理、圖像融閤、目標識彆等,這些都是現代紅外光電係統不可或缺的關鍵技術。書中還涉及到紅外輻射的測量和校準方法,這對於保證測量結果的準確性和可靠性至關重要。我尤其欣賞書中對紅外成像係統在不同應用場景下的設計考量,例如夜視、安防、工業檢測等,這些都能幫助讀者更好地理解理論知識的實際應用價值。這本書的語言風格非常專業,但又充滿條理,能夠引導讀者一步一步地深入理解紅外光電工程的精髓。

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作為一名在紅外光學領域摸爬滾打多年的工程師,我深知理論與實踐之間的鴻溝。《高級紅外光電工程導論》這本書,在我看來,正是這座鴻溝上的一座堅實的橋梁。它不僅僅是對理論知識的簡單羅列,更是對工程實踐中常見問題的深刻洞察和係統性梳理。書中對於紅外輻射源的分類及其特性分析,例如黑體輻射、灰體輻射的普朗剋定律和斯特藩-玻爾茲曼定律的實際應用,以及不同目標(如地物、生物、機械設備)在特定波段的紅外輻射規律,都進行瞭詳細的闡述。這對於我進行紅外目標探測、識彆以及紅外對抗等應用場景的設計至關重要。此外,書中在介紹紅外成像係統時,非常注重實際的工程約束和技術挑戰。例如,在討論製冷型紅外探測器時,它不僅闡述瞭製冷技術(如斯特林製冷、焦氏製冷)的原理,還深入探討瞭製冷對探測器性能的影響、功耗問題以及實際應用中的可靠性挑戰。書中還對紅外數據處理和圖像增強技術進行瞭介紹,例如降噪算法、對比度增強、多光譜融閤等,這些都是在實際應用中提升紅外圖像質量、實現目標檢測和識彆的關鍵技術。我尤其欣賞書中對於實際工程案例的分析,它們能夠幫助讀者更好地理解理論知識是如何應用於解決實際問題的,並且從中學習到寶貴的工程經驗。這本書的結構清晰,邏輯性強,每一章都能夠獨立成篇,又與整本書的脈絡緊密相連,使得讀者在學習過程中能夠循序漸進,深入理解。

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作為一個在光學領域工作瞭多年的從業者,我深知紅外光電技術的重要性及其發展前景。《高級紅外光電工程導論》這本書,正好填補瞭我對這一領域係統性瞭解的空白。這本書的作者以一種非常宏觀的視角,係統地梳理瞭紅外光電工程的學科體係,從紅外輻射的物理基礎到各種紅外器件的設計與應用,都進行瞭深入的探討。書中在介紹紅外探測器時,對不同工作原理(如光子型、熱型)和不同材料體係(如III-V族、II-VI族半導體)的探測器進行瞭詳細的比較和分析,特彆是對不同探測器在響應速度、靈敏度、功耗等方麵的權衡進行瞭深入的討論,這對於我在實際的係統設計中選擇閤適的探測器非常有幫助。此外,書中對紅外光學係統的設計,包括材料選擇、元件設計、像差校正等方麵,也進行瞭非常詳盡的闡述。我印象深刻的是書中關於紅外成像係統中的雜散光抑製和熱管理技術,這對於提高成像質量和係統穩定性至關重要。書中還涉及瞭紅外輻射的測量和校準方法,以及紅外係統的性能評估標準,這對於保證係統的準確性和可靠性具有決定性的意義。這本書的結構嚴謹,邏輯清晰,內容充實,涵蓋麵廣。對於任何想要深入瞭解紅外光電工程的讀者而言,這本書都是一本不可多得的寶貴財富。

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說實話,拿到《高級紅外光電工程導論》這本書的時候,我其實抱著一種“看看就好”的心態,畢竟“導論”類的書籍通常比較泛泛而談。然而,這本書卻給瞭我一個巨大的驚喜。它在“導論”的框架下,卻做到瞭很多“高級”的深度。書中在介紹紅外探測器的工作原理時,並沒有停留在概念層麵,而是深入探討瞭不同類型探測器的物理機製,例如熱敏電阻、熱電堆、製冷型紅外探測器(如碲鎘汞、銻化銦等)的能帶結構、載流子輸運、熱噪聲來源以及響應時間等關鍵參數的理論計算和優化策略。作者在這一點上做得非常齣色,他能夠將復雜的量子力學和固體物理理論,用一種相對易於理解的方式呈現齣來,並且巧妙地將其與實際的器件性能聯係起來。我印象特彆深刻的是關於紅外光學係統設計的部分,書中詳細闡述瞭各種紅外材料(如鍺、硒化鋅、硫化鋅等)的光學特性,包括透過率、摺射率、熱膨脹係數等,以及如何根據這些特性選擇閤適的材料來構建高效的紅外鏡頭。特彆是對紅外成像係統中的像差校正、視場角優化、雜散光抑製等工程問題的討論,為我解決實際設計中的難題提供瞭寶貴的思路。書中還對紅外目標與背景的輻射特性進行瞭深入分析,這對於理解紅外探測器的信噪比、對比度以及最終的成像質量有著至關重要的意義。這本書的參考文獻也十分豐富,為我進一步深入研究提供瞭堅實的基礎。

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作為一個初入紅外光電工程領域的研究生,我一直對這個方嚮充滿好奇,但又感到信息龐雜,缺乏一個清晰的指引。當我拿到《高級紅外光電工程導論》這本書時,簡直像找到瞭救星。這本書以一種非常宏觀的視角,係統地梳理瞭整個紅外光電工程的知識體係。它並沒有一開始就鑽入晦澀的公式和復雜的模型,而是從紅外綫的物理本質、其在自然界和人造係統中的應用齣發,循序漸進地引導讀者建立起對這一領域的整體認知。書中關於紅外光譜分析原理的部分,深入淺齣地闡述瞭不同紅外波段與物質相互作用的機製,這對於我理解後續的光源、探測器設計至關重要。我尤其喜歡其中對紅外成像技術的曆史演進的介紹,從早期的非製冷紅外成像儀到如今的高分辨率、多光譜、高靈敏度探測器,每一次技術的飛躍都伴隨著基礎理論的突破和工程實現的創新,這讓我對這個領域的發展充滿瞭敬畏。此外,書中還涉及瞭紅外通信、紅外遙感等多個分支,雖然每個分支的篇幅可能不如專門的教材詳盡,但它為我提供瞭一個廣闊的視野,讓我知道在學習過程中可以往哪些方嚮深入探索,避免瞭盲目摸索的尷尬。這本書的語言風格非常嚴謹而不失生動,即便是一些看似枯燥的物理概念,作者也能通過貼切的比喻和生動的案例進行闡釋,使得閱讀過程變得輕鬆愉快,大大降低瞭學習的門檻。對於任何想要係統性瞭解紅外光電工程的初學者來說,這本書絕對是不可多得的入門佳作,它不僅奠定瞭堅實的理論基礎,更點燃瞭我對這個交叉學科的熱情。

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在我職業生涯的早期,我對紅外光電技術一直保持著一種敬畏而又好奇的態度,但總覺得缺乏一個清晰的框架來係統性地理解它。《高級紅外光電工程導論》這本書,恰好填補瞭這一空白。它以一種極其係統和全麵的方式,將紅外光電工程的各個方麵進行瞭梳理和闡釋。書中對於紅外輻射的物理基礎,例如普朗剋定律、溫室效應等,進行瞭深入淺齣的講解,這對於理解後續的紅外探測和成像原理至關重要。我尤其欣賞書中在介紹紅外探測器時,對不同技術路綫(如光子型、熱型)的比較和分析,涵蓋瞭它們的工作原理、材料選擇、性能特點以及各自的優缺點。這讓我能夠根據不同的應用需求,做齣更明智的選擇。此外,書中還對紅外光學係統的設計進行瞭詳細的介紹,包括透鏡設計、反射鏡設計、材料選擇、像差校正等,這為我解決實際設計中的光學難題提供瞭寶貴的指導。書中還涉及瞭紅外圖像處理和目標識彆技術,以及紅外係統的校準和性能評估方法,這些都是將理論轉化為實際應用的必經之路。這本書的語言風格嚴謹而不失生動,作者能夠將復雜的科學原理用易於理解的方式呈現齣來,並且通過大量的實例來印證理論的正確性。對於任何想要在紅外光電領域有所建樹的人來說,這本書都是一本不可多得的經典著作。

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沒時間學習,現吞貨中。

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好書!小白努力點也能看懂

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好書!內容詳實,非常實用。

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機物所的教材很好。值得一看

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送貨挺快,書也不錯,很好

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很經典!很全麵的一部紅外技術入門指導

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沒時間學習,現吞貨中。

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好書!小白努力點也能看懂

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