空間光電技術與光學係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薑會林 等 著

圖書標籤:

• 空間光電技術
• 光學係統
• 光學工程
• 光電工程
• 激光技術
• 信息光學
• 精密光學
• 係統設計
• 光通信
• 遙感技術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030454072

版次：1

商品編碼：11893939

包裝：精裝

叢書名： “十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目光學與光子學叢書

開本：16開

齣版時間：2015-03-01

用紙：膠版紙

頁數：327

字數：455000

正文語種：中文

內容簡介

　　《空間光電技術與光學係統》針對我國空間光電技術發展的需要，比較係統地總結作者及所在團隊多年來的科研實踐，提齣相關技術研究與係統設計的基本原理和實現方法.
　　全書共十章.前五章主要闡述空間光電領域的一些技術問題，包括空間光電技術的研究進展、大氣信道影響與光學補償、光學係統質量評價、空間目標的光學探測及光學動態跟瞄等技術；後五章重點介紹空間光學係統的設計方法，包括摺射式及反射式係統光學設計、空間激光通信係統光學設計、太陽模擬器及地球模擬器係統的光學設計等，《空間光電技術與光學係統》對於從事空間光電技術研究和光學係統設計的科技工作者有一定的參考價值，也可供高等院校與科研院所的研究生學習參考.

作者簡介

　　薑會林，男，1945年7月生，1964年考入長春光機學院學習，畢業後留校任教；1987年獲博士學位：1989年至2006年先後任長春理工大學（原長春光機學院）副校長、校長。中共黨員，教授、博士生導師，現任校學術委員會主任。2015年當選中國工程院信息與電子工程學部院士。
　　長期從事應用光學技術研究，曾主持國傢“863”重點項目、“995”高新工程專項、“973”重大基礎研究項目、國傢自然科學基金項目等20多項，為國傢做齣瞭突齣貢獻。獲國傢技術發明二等奬1項、國傢科技進步二等奬、三等奬各1項，還獲何梁何利基金科技進步奬，部省級科技一等奬9項；獲授權發明專利53項；齣版學術著作9部；發錶學術論文301篇，四大檢索收錄183篇。
　　曾兼任中國兵工學會副理事長、中國光學學會和中國光學工程學會常務理事、國傢“863”七領域專傢委員會顧問、全國武器類專業教學指導委員會副主任、總裝備部光電火控專業組顧問、應用光學國傢重點實驗室學術委員會副主任等職務。
　　被國務院學位委員會和國傢教委授予“做齣突齣貢獻的中國博士學位獲得者”，被中組部授予“中央直接掌握與管理的高級專傢”，被教育部授予“全國優秀教師”，被中國科協授予“全國優秀科技工作者”，享受國務院“政府特殊津貼”；還被吉林省授予“吉林省高級專傢”、“優秀教育工作者”、“特等勞動模範”、“優秀共産黨員標兵”等榮譽稱號。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 空間光電技術研究的必要性
1．1．1 探測與利用空間資源的需要
1．1．2 探測與規避空間碎片的需要
1．1．3 開展空間活動與維護國傢安全的需要
1．1．4 建設天地一體化信息網絡的需要
1．2 空間環境特性的研究現狀
1．2．1 空間目標的分類與特點
1．2．2 太陽輻射及地球輻射
1．2．3 空間目標的光輻射
1．2．4 大氣的垂直結構特性
L．3 我國空間光電技術研究進展與儀器簡述
1．3．1 空間光電技術研究進展
1．3．2 空間光電儀器簡述

第2章 大氣信道傳輸特性及補償技術
2．1 大氣信道影響分析
2．1．1 大氣衰減影響
2．1．2 大氣湍流影響
2．2 大氣湍流模擬裝置及特性分析
2．2．1 大氣湍流模擬裝置概述
2．2．2 大氣湍流模擬裝置原理及組成
2．2．3 大氣湍流模擬裝置特性及測試
2．3 大氣引起的光強閃爍及補償技術
2．3．1 大氣湍流引起光強閃爍效應
2．3．2 基於液晶的激光光強控製
2．3．3 試驗小結
2．4 大氣引起的到達角起伏及補償技術
2．4．1 大氣湍流引起到達角起伏效應
2．4．2 哈特曼傳感器測量到達角起伏原理
2．4．3 基於哈特曼傳感器的光軸精密定位技術實驗分析
2．4．4 實驗小結
2．5 大氣對激光偏振特性影響及應用補償技術
2．5．1 光波的偏振特性
2．5．2 大氣對激光偏振特性的影響
2．5．3 激光偏振特性的應用舉例
2．6 其他補償技術
2．6．1 典型的自適應技術
2．6．2 其他抑製技術

第3章 光學係統質量評價與公差製訂
3．1 評價光學係統成像質量的幾種方法
3．1．1 中心點亮度法
3．1．2 瑞利判斷法
3．1．3 分辨率法
3．1．4 星點檢驗法
3．1．5 光學傳遞函數法
3．2 0TF的基本概念
3．2．1 定義
3．2．2 調製度
3．2．3 截止頻率
3．2．4 規化頻率
3．2．5 特徵頻率
3．3 0TF的計算
3．3．1 綫擴散函數
3．3．2 0TF的計算
3．3．3 計算OTF方法的總結歸納
3．3．4 0TF計算實例
3．3．5 中心遮攔對OTF的影響
3．4 光學成像中其他環節的傳遞函數
3．4．1 人眼
3．4．2 底片
3．4．3 攝像管
3．4．4 微通道闆
3．4．5 大氣抖動

第4章 空間目標光電探測技術
第5章 動態目標光電跟瞄技術
第6章 摺射式空間光學係統設計
第7章 反射式空間相機光學係統設計
第8章 空間激光通信光學係統設計
第9章 太陽模擬器光學係統設計
第10章 地球模擬器和地球張角標定係統的光學係統設計
參考文獻
索引
彩頁

前言/序言

《光影織夢：穿越時空的視覺藝術與科學探秘》 內容簡介 這是一部引人入勝的書籍，它將帶您踏上一段跨越古今、探索光綫奧秘的奇妙旅程。從遠古先民對日食月食的敬畏，到現代科學傢對宇宙深處光信號的捕捉，本書將目光聚焦於人類如何理解、操控和利用光，以及光如何塑造瞭我們所見的物質世界和我們內心的感知體驗。我們將深入探究那些塑造瞭我們視覺體驗、推動瞭科技進步、激發瞭藝術創新的關鍵領域，為您呈現一幅宏大而細膩的光學圖景。 第一篇：光之初探——人類的啓濛與光學雛形 在人類文明的黎明時期，光既是生命之源，也是神秘莫測的力量。本篇將追溯人類對光最初的認知和探索。我們將從遠古神話中關於太陽、月亮、星辰的傳說講起，探討先民們如何通過觀察天象來計時、導航，並由此萌生齣對光傳播規律的樸素理解。 隨後，我們將目光投嚮古希臘的哲學與科學。亞裏士多德關於光的理論，雖然存在局限，但卻是早期光學思想的重要奠基。歐幾裏得在《光學》中提齣的光綫直進假說，為幾何光學奠定瞭基礎，並對透鏡成像的初步理解起到瞭關鍵作用。我們還將介紹古埃及人利用鏡子聚焦太陽光進行信號傳遞的智慧，以及古羅馬人對玻璃製造技術的掌握，這為後續光學儀器的齣現埋下瞭伏筆。 本篇的重點將放在古印度和伊斯蘭世界的科學成就上。印度哲學傢們對光本性的思考，以及關於光速的早期猜想，都顯示瞭他們對這一課題的深入探索。而伊斯蘭黃金時代，以阿爾·海塞姆為代錶的科學傢，通過嚴謹的實驗方法，糾正瞭當時關於視覺的錯誤理論，提齣瞭光綫從物體進入眼睛的觀點，並對相機暗箱的原理進行瞭精妙的闡述。他的著作《光學書》被譽為光學史上的裏程碑，其對實驗科學精神的強調，對後世産生瞭深遠影響。我們將詳細解讀阿爾·海塞姆的實驗設計和理論推導，展現早期科學傢如何憑藉智慧和毅力，在簡陋的條件下取得非凡的成就。 第二篇：光學革命——科學傢的探索與理論的飛躍 進入近代，隨著科學方法的建立和數學工具的日臻完善，光學迎來瞭一次又一次的革命。本篇將聚焦於那些改變我們對光認識的科學巨匠們。 我們將從牛頓的微粒說和惠更斯的波動說展開，詳細介紹這兩大理論在闡釋光的反射、摺射等現象上的貢獻與爭論。您將瞭解到牛頓如何通過棱鏡實驗揭示瞭光的色散現象，以及他提齣的“白光由七色光混閤而成”的劃時代結論。同時，我們也將深入剖析惠更斯提齣的光波理論，以及它如何解釋光的乾涉和衍射現象。 接著，我們將介紹托馬斯·楊的雙縫乾涉實驗，這個看似簡單的實驗，卻以無可辯駁的事實證明瞭光的波動性，為波動光學奠定瞭堅實的基礎。我們將圖文並茂地展示實驗的精妙之處，並解析其數學推導過程，讓讀者深刻理解光的乾涉條紋是如何産生的。 菲涅爾的貢獻同樣不可忽視。他將惠更斯的波動理論進一步發展，提齣瞭光的衍射理論，並成功解釋瞭衍射現象，從而有力地支持瞭光的波動說。我們將探討菲涅爾如何在數學上處理復雜的衍射問題，以及他的理論如何應用於解釋各種光學現象。 19世紀，麥剋斯韋以其卓越的洞察力，將電學和磁學統一在電磁理論之中，並預言瞭電磁波的存在。本篇將重點闡述麥剋斯韋方程組如何預示光是一種電磁波，從而統一瞭光學、電學和磁學，成為物理學史上的一大壯舉。我們將簡要介紹麥剋斯韋方程組的意義，並解釋為何光的電磁本質至關重要。 同時，我們還將提及赫茲實驗如何證實瞭麥剋斯韋的預言，成功産生瞭並探測到瞭電磁波，標誌著電磁波理論的最終確立，也為無綫電通信等技術的誕生打開瞭大門。 第三篇：現代之光——量子理論與前沿技術 進入20世紀，量子力學的發展徹底顛覆瞭我們對光的認識，而隨之而來的技術革新更是深刻地改變瞭我們的生活。本篇將聚焦於現代光學理論的精髓以及其在各個領域的前沿應用。 我們將從普朗剋的量子假說和愛因斯坦的光電效應解釋講起，介紹光子這一概念的誕生。我們將詳細闡述光電效應的實驗現象，以及愛因斯坦如何用光量子的概念完美解釋這一現象，從而揭示瞭光的波粒二象性，這是一個既符閤波的性質，又符閤粒子的性質的全新概念，徹底改變瞭物理學界對光的理解。 愛因斯坦關於光量子（光子）的理論，為量子光學的發展奠定瞭基礎。我們將探討量子光學如何研究光的微觀性質、光與物質的相互作用，以及由此産生的量子現象，如量子糾纏、量子疊加等。 激光的誕生是20世紀最偉大的技術成就之一。本篇將詳細介紹激光的工作原理，包括受激輻射、粒子數反轉和諧振腔等關鍵概念。我們將深入剖析激光的特性，如高單色性、高相乾性和高方嚮性，並探討激光在工業加工、醫療診斷、科學研究、通信等領域的廣泛應用。 與此同時，我們還將目光轉嚮光縴通信。我們將介紹光縴作為信息傳輸介質的優勢，以及光在光縴中傳播的原理。我們將詳細解析光縴通信的係統構成，包括光源、調製器、光縴本身以及接收端，並強調其在現代信息社會中的核心地位。 此外，本篇還將介紹全息術，一種能夠記錄和再現物體三維圖像的技術。我們將闡述全息術的成像原理，以及其在防僞、藝術、存儲等領域的應用前景。 第四篇：視覺之境——光與藝術、感知和認知的交融 光不僅僅是物理現象，更是我們感知世界、錶達情感、創造藝術的媒介。本篇將從人文的角度，探索光與藝術、視覺感知以及人類認知之間的深刻聯係。 我們將從繪畫藝術中的用光技巧講起。從古典大師對明暗對比的運用，到印象派對光色瞬間變化的捕捉，再到現代藝術傢對光影的創新錶達，我們將分析不同時期、不同流派的畫傢如何通過光來塑造畫麵層次、渲染氛圍、錶達情感。我們將選取一些經典畫作進行案例分析，解讀其中蘊含的光學智慧。 攝影術的發明極大地拓展瞭我們記錄和錶現世界的方式。本篇將探討攝影中的曝光、景深、色彩等光學原理如何影響照片的最終效果，以及攝影師如何利用光綫來構圖、塑造主體、傳達意境。 電影作為一門綜閤藝術，更是離不開光影的魔力。我們將剖析電影中的燈光設計，如何營造場景氛圍、塑造人物性格、引導觀眾情緒。從黑白電影的經典光影，到彩色電影的絢麗色彩，我們將看到光在電影敘事中的關鍵作用。 此外，本篇還將探討人類的視覺感知係統。我們將介紹眼睛的構造和工作原理，以及大腦如何處理和解讀來自眼睛的光學信息。我們將討論色彩感知、空間感知、運動感知等視覺現象的奧秘，並介紹一些與視覺相關的心理學和神經科學的研究。 最後，我們將展望光在未來可能扮演的角色。從虛擬現實、增強現實中的沉浸式視覺體驗，到人工智能對圖像識彆和理解的飛速發展，光與科技的結閤將繼續以前所未有的方式重塑我們的世界，拓展我們的認知邊界。 結語 《光影織夢：穿越時空的視覺藝術與科學探秘》是一部集科學性、曆史性和人文性於一體的巨著。它不僅為光學領域的專業人士提供深度洞見，更為普通讀者打開瞭一扇認識光、欣賞光、理解光的窗口。通過這本書，您將深刻體會到光作為宇宙中最基本、最神秘、最美麗的元素之一，如何貫穿人類文明的始終，並以無限的可能，繼續編織著我們多彩的夢想與現實。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對宇宙的全新認知！以前總覺得那些閃爍的星辰遙不可及，但讀完《空間光電技術與光學係統》後，我纔意識到，原來我們早已通過先進的光電技術“觸碰”到瞭宇宙的邊緣。書裏詳盡地闡述瞭太空望遠鏡是如何捕捉那些微弱的光綫，又是如何通過復雜的透鏡和傳感器將遙遠的星係呈現在我們眼前。我尤其對書中關於光譜分析的章節印象深刻，它讓我明白，通過分析不同波長的光，我們不僅能知道一顆恒星的溫度和成分，甚至還能推斷齣它是否擁有可能孕育生命的行星。那些復雜的公式和原理，在作者的講解下變得清晰易懂，仿佛我真的置身於實驗室，親手搭建起一個觀測宇宙的精密儀器。而且，書中所介紹的許多空間探測器和載荷，比如哈勃、詹姆斯·韋伯等等，都讓我對人類探索未知的勇氣和智慧肅然起敬。它不再僅僅是一本科普書，更像是一次精神的洗禮，讓我深刻體會到科學的魅力和我們作為一個物種，對宇宙無盡的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的震撼，不僅僅是知識的增長，更是一種對人類探索精神的贊頌。在閱讀《空間光電技術與光學係統》的過程中，我仿佛置身於一個又一個宏偉的太空項目中，親眼見證瞭那些前所未有的技術突破。書中對於空間光學係統設計中的挑戰，比如如何保證在極端溫度和輻射環境下光學元件的穩定性和精度，以及如何進行精確的光軸指嚮和穩定性控製，都進行瞭深入的剖析。我尤其對書中關於“空間紅外探測器”的部分印象深刻，它讓我瞭解到，通過捕捉紅外綫，我們能夠看到那些在可見光下無法觀察到的天體，比如新生恒星和宇宙塵埃，這對於理解宇宙的形成和演化至關重要。作者不僅描述瞭技術本身，還穿插瞭大量關於這些技術如何驅動科學發現的案例，比如利用這些技術發現瞭多少新的係外行星，或者為我們揭示瞭宇宙大爆炸的哪些秘密。這本書讓我明白，我們今天所擁有的關於宇宙的知識，是無數工程師和科學傢們在極端睏難條件下，通過不懈努力和創新纔換來的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

對於那些曾經對外太空充滿好奇，但又覺得科學原理遙不可及的朋友們，《空間光電技術與光學係統》這本書絕對是一個絕佳的入門選擇。我之前對光電技術幾乎一無所知，但這本書以一種非常引人入勝的方式，將那些復雜的概念娓娓道來。它不是那種枯燥的教科書，而是更像一位經驗豐富的嚮導，帶著你在光學和空間技術的奇妙世界裏漫步。書中對於光學的基本原理，比如衍射、乾涉、摺射等，都進行瞭非常形象的類比和解釋，讓我這個沒有物理學背景的人也能輕鬆理解。然後，它又巧妙地將這些基本原理應用到空間光電係統中，比如如何設計高分辨率的光學相機，如何剋服大氣乾擾實現清晰的地麵觀測，以及如何利用激光進行遠距離通信。我特彆喜歡書中關於“光信號的傳輸與接收”部分，它詳細解釋瞭信號是如何從太空發送到地球，以及在這個過程中可能遇到的各種挑戰，比如信號衰減和噪聲乾擾，以及如何用各種技術來解決這些問題。總而言之，這本書讓我對我們目前所處的這個信息時代，以及信息是如何穿越浩瀚宇宙來到我們身邊的，有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，與其說是學習，不如說是一場關於“看見”的深度探索。在閱讀《空間光電技術與光學係統》之前，我從未想過“看”這個簡單的動作背後蘊含著如此復雜而精妙的工程學原理。從最初的反射鏡和摺射鏡的設計，到如何精準地控製光綫的路徑，再到最後的光電探測器如何將光信號轉化為可分析的數據，整個過程就像一部精密的交響樂。我被書中對於光學元件製造公差的嚴苛要求所震撼，僅僅幾個納米的偏差，就可能導緻整個觀測任務的失敗。書中還詳細介紹瞭不同類型的光電探測器，比如CCD和CMOS，它們各自的優缺點以及在不同太空環境下的適應性，這讓我對科技的不斷進步有瞭更直觀的感受。更讓我著迷的是，作者將理論與實際應用結閤得天衣無縫，通過大量工程實例，比如行星探測器上的成像係統，或者通信衛星上的激光器，讓我看到瞭這些看似高深的技術如何真正服務於我們的太空探索事業。這本書讓我意識到，我們今天所看到的任何來自太空的圖像，都凝聚瞭無數工程師和科學傢的心血與智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書徹底顛覆瞭我對“看”的理解，它讓我明白，我們所能看到的，僅僅是冰山一角，而《空間光電技術與光學係統》則為我打開瞭通往更深層“看見”的大門。它不僅介紹瞭光學係統的基礎知識，更著重於將這些知識與太空探索的實際需求緊密結閤。我被書中對於“先進光電探測技術”的闡述所吸引，尤其是關於高靈敏度和寬光譜響應的探測器，它們是如何讓我們捕捉到越來越微弱、越來越遙遠的光信號。書中關於“自適應光學”的章節，更是讓我驚嘆於人類如何能夠通過動態補償來實現近乎完美的成像，就好像擁有瞭一雙能夠看穿宇宙扭麯視綫的眼睛。作者還詳細介紹瞭各種空間光電載荷的設計考量，包括光學設計、機械結構、電子學係統以及熱控等等，這讓我意識到，每一個成功的太空探測任務，都是一項極其復雜而精密的係統工程。讀完這本書，我感覺自己對宇宙的認識不再停留在錶麵，而是能夠更深入地理解人類是如何利用最尖端的科技，去探索那些我們肉眼無法企及的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

還不錯！送貨快

評分☆☆☆☆☆

內容確實與院士身份相當！相當不錯！我導師的導師。

評分☆☆☆☆☆

送貨及時，效率高

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很不錯

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

書還是不錯的

評分☆☆☆☆☆

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