光电信息技术实践教程/全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨应平，陈梦苇 著

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• 光电信息科学与工程
• 电子信息
• 通信工程

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302421450

版次：1

商品编码：11876044

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材

开本：16开

出版时间：2016-02-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　本实验教材从光电信息技术的基础理论知识出发，讲述了基于光电系统所需掌握的光电探测器、光电信号处理、光电信号的数据采集和光电信息系统设计的实验。主要内容包括光电信息技术实验理论基础、光电探测器基础实验、光电信号处理实验、光电信号的数据采集与计算机接口技术实验和光电系统设计与应用实验。本书可以作为高等院校本科光电信息科学与工程、测控技术与仪器、应用物理、电子科学与技术、电子信息科学与技术等专业本科生及研究生实验教材，也可供其他相关专业师生和工程技术人员参考。

前言/序言

光电信息技术实践教程/全国普通高校光电信息科学与工程专业规划教材

现代光电技术前沿探索 序言 在信息技术飞速发展的今天，光电技术正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，成为驱动科技进步和社会发展的重要引擎。从通信、医疗到制造、能源，再到国防安全和科学研究，光电技术的应用领域不断拓展，其核心地位日益凸显。本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代光电技术概览，聚焦于当前最活跃、最具前景的研究方向和技术应用，带领读者穿越光电技术的迷人世界，感受科技创新的脉搏。 本书不涉及具体的实践操作教程，而是侧重于理论的梳理、概念的阐释以及前沿技术的介绍。我们希望通过本书，帮助读者建立起对光电技术宏观而精准的认知框架，理解其基本原理、发展历程、当前热点以及未来趋势，从而为进一步的深入学习和研究奠定坚实的基础。 第一章：光电信息技术的基石——光与信息的相互作用 光电信息技术的核心在于对光与信息的有效转换、处理和传输。本章将从最基础的层面出发，探讨光的基本性质以及信息在光子层面的表达方式。 光的本质与传播： 我们将回顾经典电磁理论对光的描述，包括光的波动性和粒子性（光子）。深入理解光的传播规律，如衍射、干射、反射、折射等现象，这些是许多光电器件工作的基础。此外，还将介绍激光这一高度相干、单色、方向性强的光源，其在光电信息技术中的关键作用。 信息的编码与载体： 信息如何以光的形式进行编码和传输是本章的重点。我们将探讨不同调制方式（如幅度调制、频率调制、相位调制）在光学领域中的应用，以及信息加载到光载波上的原理。同时，也会简要介绍光纤通信等传输媒介中信息承载的特点。 光与物质的相互作用： 光子与物质的相互作用是光电器件实现功能的核心。本章将阐述光在不同介质中的吸收、发射、散射、荧光、磷光等现象。这些相互作用原理是理解光电探测器、发光器件、光学传感器等工作的关键。 第二章：光电转换器件——信息的“眼睛”与“声音” 光电转换是光电信息技术中的核心环节，它将光信号转化为电信号，或将电信号转化为光信号。本章将深入探讨各类重要的光电器件。 光电探测器： 作为信息的“眼睛”，光电探测器负责接收光信号并将其转化为电信号。我们将详细介绍不同类型光电探测器的原理和特性，包括： 光电导探测器： 基于半导体材料光导效应，如硒、硫化镉等。 光电二极管： 利用PN结或PIN结的光电效应，包括光电导模式和光伏模式。 光电倍增管 (PMT)： 利用光电效应和二次电子发射实现高灵敏度探测。 雪崩光电二极管 (APD)： 利用倍增效应实现更强的信号放大。 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 图像传感器： 在现代成像技术中的广泛应用。 红外探测器： 针对不同红外波段的探测器，如热电堆、热释电探测器、制冷型半导体探测器等。 光电器件： 作为信息的“声音”，光电器件负责将电信号转化为光信号。我们将探讨： 发光二极管 (LED)： 基于半导体PN结的电致发光原理，已成为主流的照明和显示光源。 有机发光二极管 (OLED)： 在柔性显示、高效照明等领域展现出巨大潜力。 激光器： 各种类型激光器的基本原理，如气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。 电光调制器与声光调制器： 用于对光信号进行调制，是光通信和光计算的关键器件。 第三章：光信息处理与传输——信息的“大脑”与“脉络” 获取和转换信息后，如何有效地处理和传输这些信息是光电信息技术的另一大挑战。本章将聚焦于光信息处理和传输的原理与技术。 光学信号处理： 光学图像处理： 基于衍射、干涉、傅里叶变换等光学原理实现图像的增强、滤波、识别等功能。 光学计算： 探索利用光子进行信息处理的潜力，包括光计算机、光学神经网络等概念。 全息技术： 记录和再现三维物体的光学信息，在存储、显示和测量领域有广泛应用。 光纤通信技术： 光纤的传输原理： 全反射在光纤中实现光信号的引导和传输。 多模光纤与单模光纤： 不同类型光纤的特性与应用场景。 光信号的衰减与色散： 限制光纤通信性能的关键因素及抑制方法。 光通信系统构成： 发端、传输、接收等关键环节。 光放大技术： 如掺铒光纤放大器 (EDFA)，克服信号衰减。 光开关与复用技术： 如波分复用 (WDM)，提高光纤传输容量。 无线光通信： 自由空间光通信： 利用激光或LED在空气中进行点对点通信。 可见光通信 (VLC)： 利用LED照明灯具实现数据传输，与现有基础设施结合。 第四章：现代光电技术的应用前沿 光电技术已深刻改变了我们的生活和工作方式。本章将介绍几个具有代表性的、当前发展迅速的应用领域。 光通信网络： 下一代互联网： 光纤到户 (FTTH)、5G/6G移动通信网络中的光传输。 数据中心光互联： 支持海量数据的高速传输。 卫星光通信： 构建全球化的信息网络。 光电传感与测量： 光纤传感器： 监测温度、应力、位移、化学物质等。 激光雷达 (LiDAR)： 在自动驾驶、地理测绘、环境监测中的应用。 光学相干断层扫描 (OCT)： 在生物医学成像中的突破。 机器视觉： 利用摄像头和图像处理技术实现自动化检测和识别。 光电显示技术： 液晶显示 (LCD) 与主动矩阵有机发光二极管 (AMOLED) 显示： 现代显示技术的支柱。 Micro-LED 显示： 新一代高亮度、高对比度显示技术。 全息显示与裸眼3D显示： 探索更沉浸式的视觉体验。 光电医疗技术： 激光手术与治疗： 精准、微创的医疗手段。 光动力疗法 (PDT)： 利用光敏剂和激光治疗癌症等疾病。 光学成像技术： 如荧光成像、拉曼散射成像等，用于疾病诊断。 光电在能源领域的应用： 太阳能电池： 光伏技术的进步与发展。 光电催化： 利用光能驱动化学反应，如制氢、CO2还原。 第五章：光电信息技术的未来展望 展望未来，光电信息技术将继续扮演着关键角色，驱动新的科技革命。 量子光电技术： 量子通信、量子计算、量子传感等新兴领域，将彻底改变信息处理和传输的范式。 人工智能与光电融合： 利用光学原理加速AI计算，构建更高效的智能系统。 生物光子学： 光与生命科学的交叉，将为生命健康和生物医学带来更多惊喜。 智能光电材料： 新型光电材料的研发，将催生更多具有革命性功能的光电器件。 光电与物联网 (IoT)： 为物联网提供更强大的感知、通信和控制能力。 结语 光电信息技术是一个充满活力和创新的领域，其发展速度之快、应用范围之广令人瞩目。本书提供的仅仅是一个概览，旨在激发读者对这一迷人领域的兴趣，并为其后续的学习和研究指明方向。我们期待，通过对这些前沿技术和理论的探索，读者能够更好地理解当前科技发展的脉络，并为未来的科技创新贡献自己的力量。光，作为最古老而又最神奇的媒介，将继续引领我们探索无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编写风格和内容深度，让我眼前一亮。我一直认为，一本好的技术教材，应该能够充分激发读者的好奇心，并在满足其求知欲的同时，引导其进行深入的思考。这本书恰恰做到了这一点。它在讲解每一个光电技术概念时，都不仅仅是简单的定义和公式，而是会追溯其发展历程，介绍其背后的科学思想，以及它在不同时代所扮演的角色。这种“溯源”式的讲解方式，让我能够更深刻地理解技术的本质，而不是停留在表面的记忆。更让我惊喜的是，书中的一些讨论性问题和思考题，都非常有深度，能够引导读者主动去探索和发现。例如，在讨论某个光学器件的性能极限时，作者会引导我们思考未来的发展方向和技术瓶颈。这种互动式的学习方式，极大地提升了我的学习效率和主动性。这本书不仅仅是一本技术教程，更像是一位良师益友，它在传授知识的同时，也在潜移默化地培养着我的科学素养和创新精神。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在光电领域摸爬滚打多年的技术人员，我总是对那些真正具有实操指导意义的书籍情有独钟。这本书无疑达到了我的要求。它不是那种泛泛而谈的概论，而是深入到技术细节，并提供了可行的实践路径。书中所涉及的各种光电仪器和设备的原理介绍，以及如何进行准确的测量和分析，都写得非常细致。我尤其欣赏书中对于实验数据的处理和解读部分的讲解，这部分内容往往是理论学习和实际应用之间最大的鸿沟。作者用清晰的语言和丰富的图例，为我们提供了一个清晰的思路，如何从原始数据中提炼出有用的信息，并得出科学的结论。而且，这本书在某些章节中还引入了一些前沿的光电技术动态，虽然不深入，但足以激发读者进一步探索的兴趣。在我看来，这本书是一本既适合作为入门教材，也适合作为进阶参考的书籍，它能够帮助读者建立起扎实的理论基础，并为他们提供解决实际工程问题的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

这是一本真正能让你“学以致用”的书。它不是那种只停留在概念层面，让读者望而却步的教材。从我个人的角度来看，这本书最大的亮点在于它对实践操作的重视程度。无论是概念的引入，还是理论的阐述，都时刻围绕着实际的应用场景。书中的实验设计非常巧妙，既能够验证相关的理论知识，又能让读者体验到光电技术的魅力。例如，在讲解光调制技术时，书中提供的实验不仅能够让我们观察到信号的调制过程，还能让我们分析不同调制方式的优缺点，这对于理解通信系统的设计至关重要。而且，这本书在组织结构上也做了精心的安排，每一章的知识点都衔接得非常自然，不会出现知识断层的情况。我尤其喜欢书中对于一些工程实践中的注意事项和技巧的介绍，这些细节往往是我们在课堂上难以学到的，但却对实际工作至关重要。通过这本书的学习，我不仅掌握了扎实的光电信息技术理论，更重要的是，我获得了进行实际操作的信心和能力，能够将学到的知识有效地应用于未来的学习和工作中。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的冲击力远超我的预期！我原本以为它会是一本偏向理论的学术著作，但实际上，它更像是一位经验丰富的老教授在耐心指导学生，手把手地教授实践经验。书中的语言风格非常接地气，没有过多晦涩难懂的术语，即使是初学者也能轻松理解。最让我印象深刻的是，作者在讲解每一个技术点时，都会穿插大量的实际应用案例，让我能够清楚地看到这些技术在现实世界中的重要作用，比如在医学影像、工业检测、信息传输等领域的应用。这些案例的引入，极大地激发了我学习的兴趣，让我不再感到孤立地记忆知识点，而是将它们融入到一个更大的图景中。而且，书中对于一些容易出错的环节和常见问题都做了详细的提示和解答，这对于我们这些缺乏实践经验的学生来说，简直是宝藏！我感觉这本书就像一个贴心的“陪练”，在学习过程中随时为我排忧解难，让我能够更加自信地进行实践。它不仅教会了我知识，更培养了我解决问题的能力和独立思考的习惯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容实在是太扎实了！作为一个刚刚接触光电信息技术的新手，我之前一直担心理论知识会过于枯燥，实践操作会无从下手。但这本书完全打消了我的顾虑。它从最基础的光学原理讲起，循序渐进地引入了光电探测、激光技术、光通信、光信号处理等核心内容。每一章节的理论讲解都清晰明了，而且非常注重与实际应用的结合。书中提供的案例分析和实验指导更是点睛之笔，它们不仅仅是简单的操作步骤，而是深入地剖析了原理，让我能够理解“为什么”这么做，而不仅仅是“怎么”做。我特别喜欢书中对于一些经典实验的详细介绍，比如光纤损耗的测量、激光器的性能测试等等，这些内容让我感觉自己真的在动手实践，而不是纸上谈兵。而且，书中的插图和图表也非常丰富，帮助我更直观地理解复杂的概念。总的来说，这本书为我构建了一个坚实的光电信息技术知识体系，为我后续更深入的学习和研究打下了坚实的基础。它让我觉得，原来光电技术并没有那么遥不可及，只要掌握了正确的方法和工具，任何人都可以从中找到乐趣并有所成就。