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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121328435

版次：1

商品编码：12260537

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：256

内容简介

本书是在《光电技术》（第3版）的基础上精简而成的，书中系统地介绍了光电技术的基本概念、各种光电器件的工作原理与特性、发展与典型应用等。内容涵盖光电技术基础知识；光电导器件，光生伏特器件，光电发射器件，热辐射探测器件，发光器件与光电耦合器件，光电信息变换，图像信息的光电变换，光电信号的数据采集与计算机接口技术、光电技术典型应用，光电技术课程设计与光电信息综合实验等内容。编写过程尽量贴合“新工科”理念与“专业群”建设思想，努力为培养高素质工程技术人才而编写。本书可为光电信息科学与工程、测控技术与仪器、计量测试仪器、机械电子工程等专业的本科生教材，也可为从事光电技术领域科技人员的技术参考书。

作者简介

天津大学精仪学院教授。中国光学学会光电专业委员会任光电专业委员会委员。出版了光电技术、CCD应用技术等多本教材。

目录

第1章光电技术基础

1��1光辐射的度量

1��1��1与光源有关的辐射度参数与光度参数

1��1��2与接收器有关的辐射度参数及光度参数

1��2光谱辐射分布与量子流速率

1��2��1光源的光谱辐射分布参量

1��2��2量子流速率

1��3物体热辐射

1��3��1黑体辐射定律

1��3��2辐射体的分类

1��4辐射度参数与光度参数的关系

1��4��1人眼的视觉灵敏度

1��4��2人眼的光谱光视效能

1��4��3辐射体光视效能

1��5半导体对光的吸收

1��5��1物质对光吸收的一般规律

1��5��2半导体吸收光的规律

1��6光电效应

1

前言/序言

“新工科”引导高校教育改革的深入，《光电技术》课程将随着教育改革的深入而被更多的专业选用。综合考虑不同类型专业对《光电技术》课程内容的需要，编写出适当减少理论推导，注重实际应用的简明教材是必要的。

本书在《光电技术第3版》的基础上进行简化、精炼，强化实用性，引导学生加深对重点内容的理解与掌握，提高创新设计的能力。希望老师在使用教材时贯彻“以教师为主，以教材为辅”的原则，让学生在掌握基本理论基础上提高分析问题，解决问题的能力。每章后面配有思考题与习题，既便于消化基本理论，又能为实际应用提供参考。其中一些题目是校企合作中企业教师提出来的，有很强的实用价值，需要学生在深入学习领会内容之后才能完成，一些题目的答案不是唯一的。也希望选用本教材的教师不要追求“标准答案”。

本书共分11章，第1章介绍光电技术基础理论，第2章至第5章分别介绍光敏电阻、光生伏特器件、光电发射器件和热电器件等各种光电传感器的基本工作原理、特性、变换电路和应用，第6章介绍发光器件与光电耦合器件，第7章讲述光电信息变换的基本方式、方法与分类，第8章讲述图像信息的光电变换，第9章是光电信号的数据采集与计算机接口技术，第10章讲述光电技术的典型应用，第11章为光电技术课程设计与光电信息综合实验的内容。

本教材是作者在闽南理工学院与福建中策光电有限公司（省级创新企业）、福建晶安光电有限公司、福建天电光电有限公司、福建富达精密科技有限公司、晋江兴翼机械有限公司和福建省石狮市通达电器有限公司等企业开展校企合作育人，尤其是与石狮市通达电器有限公司共建“质量工程班”（校企共同培养质量工程师）教学合作过程中编写出的，参加编写工作的还有天津工业大学理学院的尚可可副教授和天津大学精密仪器与光电子学院的黄占华教授。本书编写由刘伟（第5章）、李百明（第8章）、王仰江（第4章）、尚可可（第7章）、郝玉良（第3章）和黄占华（第11章部分内容），其余章节均由主编编写。这些教师分别承担过光电技术、图像传感器应用技术、数字图像处理技术、光电显示技术与机器视觉技术等课程的教学工作，指导过学生做光电技术课程设计、大学生创新创业训练项目、光电大赛项目以及与光电相关课题的毕业设计工作，使简明教程与实际应用结合得更加紧密。

感谢闽南理工学院光电与机电工程学院及地方合作企业的同事们给予本书编写的大力支持和帮助。感谢天津工业大学理学院与天津大学的支持与帮助。

感谢电子工业出版社韩同平编辑在本书编辑、校对与出版过程中的辛勤工作与热情帮助！

因作者水平有限，时间仓促，书中难免出现错误和不足，诚望读者批评指正。

作者联系方法：wqy@tju.edu.cn

跨越边界：现代科学技术的深度探索 本书并非一本聚焦于光电技术的详尽手册，而是为您铺就一条通往现代科学技术前沿的广阔道路。它将带领您深入理解那些支撑我们现代生活，却又常常不为人知的基本原理、前沿进展以及它们之间错综复杂的联动关系。我们将跨越看似独立的学科领域，揭示隐藏在背后的统一逻辑，让您看到一个更加宏观、更加深刻的科学技术全景。 第一章：物理学的基石——从量子到宇宙 在本章中，我们将从最基本的物理定律出发，逐步深入。我们将从经典的力学和电磁学入手，理解宏观世界的运作法则，但绝不会止步于此。我们将重点探讨现代物理学的革命性突破——量子力学。量子世界的奇异规则，如叠加态、量子纠缠，虽然听起来像是科幻小说，但它们却是理解微观粒子行为、半导体器件乃至未来计算的基石。我们将以通俗易懂的方式解释这些抽象概念，让您领略微观世界的奇妙。 接着，我们将把目光投向宏大的尺度，探索宇宙学。从大爆炸的起源，到星系的形成，再到暗物质和暗能量这些神秘的宇宙组成部分，我们将勾勒出宇宙演化的壮丽图景。虽然这与微观的量子世界似乎相去甚远，但最新的理论研究表明，量子场论在解释宇宙的早期演化中扮演着至关重要的角色，甚至可能为理解引力与量子力学的统一提供线索。我们将探讨这些跨越尺度的联系，让您看到科学统一性的魅力。 第二章：材料科学的创新脉搏 材料是支撑所有技术进步的物质基础。本章将深入剖析现代材料科学的核心理念及其在各个领域激发的创新浪潮。我们将从晶体结构、原子键合等基础概念出发，理解材料的宏观性能为何与其微观结构息息相关。 随后，我们将聚焦于当下最热门的新材料，例如先进的半导体材料，它们不仅是电子设备的核心，更是未来光电器件、传感器和能源技术的重要载体。我们将讨论它们的特性、制备方法以及面临的挑战。此外，我们还将探索功能性高分子材料，它们在生物医学、柔性电子、智能织物等领域展现出巨大的潜力。纳米材料的独特性质，如量子尺寸效应和表面效应，将是本章的另一大亮点，我们将讨论它们在催化、储能、生物传感等方面的突破性应用。 更进一步，我们将关注材料的可持续性。随着环境问题的日益突出，绿色材料、可降解材料以及循环利用技术的研发已成为材料科学的重要方向。我们将探讨这些新兴材料的潜力，以及它们如何为构建可持续的未来做出贡献。理解材料的演进，就是理解技术进步的动力源泉。 第三章：信息时代的双螺旋——计算与通信 信息是现代社会的血液。本章将深入剖析信息时代的两个核心支柱：计算和通信。我们将从计算机科学的基础理论开始，探讨算法、数据结构以及计算复杂性等概念，理解计算机如何处理和分析海量信息。我们将回顾计算技术的发展历程，从早期的机械计算器到如今的超级计算机和云计算，了解摩尔定律背后的驱动力，以及未来计算的潜在方向，如量子计算和神经形态计算。 在通信领域，我们将探讨信息的传输方式及其演进。从早期的电报、电话，到如今的互联网、5G甚至未来的6G，我们将分析不同通信技术背后的物理原理和工程实现。我们将讨论信号的编码、调制、解调等关键技术，以及它们如何确保信息的准确、高效传输。同时，我们将关注通信网络的发展，包括有线与无线通信的融合，以及物联网（IoT）所带来的连接新范式。 更重要的是，我们将揭示计算与通信之间密不可分的联系。正是计算能力的飞跃，使得更复杂的通信协议和更强大的信号处理成为可能；反过来，高速、泛在的通信网络又为分布式计算、边缘计算等新兴计算模式提供了基础。我们将探讨这两个领域如何相互促进，共同塑造我们今天的信息化社会，并展望它们在人工智能、大数据等前沿领域的深度融合。 第四章：能源的未来——驱动文明发展的动力 能源是驱动人类文明发展最 fundamental 的动力。本章将全面审视当前能源格局，并深入探讨未来的能源解决方案。我们将从能量守恒定律等基本物理概念出发，理解能量的转换与利用。我们将回顾化石能源的时代，分析其带来的便利以及不可忽视的环境代价。 随后，我们将重点关注可再生能源的革命。太阳能、风能、水能、地热能等清洁能源技术的发展及其面临的挑战将是本章的核心内容。我们将讨论光伏电池、风力涡轮机等设备的原理，以及储能技术（如电池、氢能）在解决可再生能源间歇性问题中的关键作用。 此外，我们将探索核能的现状与未来，包括核裂变和可能成为未来方向的核聚变。核能的巨大潜力和其伴随的安全与废料处理问题，将得到深入的探讨。我们还将关注能源效率的提升，包括智能电网、分布式能源系统以及节能技术在各个领域的应用。理解能源的未来，就是理解人类社会可持续发展的命脉。 第五章：智能的涌现——人工智能的过去、现在与未来 人工智能（AI）无疑是当今最激动人心、也最具颠覆性的技术领域之一。本章将带您深入理解人工智能的本质，以及它如何从理论走向实践，并深刻影响着我们生活的方方面面。我们将追溯人工智能的早期探索，了解符号主义和连接主义等不同流派的观点。 接着，我们将聚焦于当前人工智能发展的核心驱动力——机器学习。我们将详细介绍监督学习、无监督学习、强化学习等基本范式，并解释神经网络、深度学习等关键技术的工作原理。我们将通过具体的应用案例，如图像识别、自然语言处理、推荐系统等，让您直观感受人工智能的强大能力。 然而，人工智能的未来远不止于此。我们将探讨通用人工智能（AGI）的可能性，以及实现AGI所面临的巨大挑战。我们将讨论人工智能伦理、偏见、可解释性等重要议题，以及它们在人工智能安全发展中的重要性。此外，我们还将探讨人工智能与其他前沿技术的交叉融合，例如人工智能在科学发现、新材料设计、药物研发等领域的应用，以及人工智能与机器人技术的结合，为我们描绘一个更加智能化的未来图景。 结语：融汇贯通，洞见未来 本书旨在打破学科壁垒，将看似独立的科技领域串联起来，呈现一幅幅宏大而精妙的科学技术图景。通过对物理学基石的理解，材料科学的创新脉搏，信息时代双螺旋的解析，能源未来的探索，以及人工智能的深度剖析，我们希望能为您提供一个更加全面、更加深入的视角，去理解我们所处的时代。 我们并非提供一份详尽的技术操作指南，而是为您打开一扇通往科学技术核心智慧的大门。希望本书能激发您对未知领域的好奇心，培养您跨学科思考的能力，并最终帮助您洞见科技发展的未来趋势，成为一个更加明智的时代参与者。

评分☆☆☆☆☆

我一直对光学和电子学的交叉领域非常着迷，而这本书恰好就填补了我在这方面的知识空白。它不仅仅是简单地罗列概念，而是通过层层递进的方式，将复杂的理论知识系统地呈现在读者面前。我印象最深刻的是关于“光调制技术”的部分，里面详细讲解了声光调制、电光调制等不同方式的原理，以及它们在实际应用中的优缺点。作者还通过一些示意图，非常直观地展示了光信号是如何被调制的，以及调制后光波的频谱变化。这让我对通信和信息传输中的一些关键技术有了更深入的理解。另外，书中还触及到了激光器的基本原理和分类，这一点也让我非常兴奋，因为激光在工业、医疗、科研等众多领域都有着广泛的应用，了解它的工作机制，对于我理解这些应用背后的技术支持非常有帮助。总的来说，这本书的知识体系非常完整，而且讲解深入浅出，能够满足不同层次读者的需求。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我选择这本书是因为我在工作中偶尔会遇到一些与光电相关的技术问题，之前都是零散地查找资料，效率不高。读完这本书后，我感觉我的知识结构得到了很大的完善。它在讲解“光电器件的集成与应用”时，把各种基础元件是如何组合起来，形成更复杂的系统的，讲得非常清楚。我尤其关注了书中关于“光电耦合”和“光电反馈”的章节，这些在电路设计中非常关键的原理，书中用清晰的图示和简洁的语言进行了说明，让原本抽象的概念变得容易理解。而且，我发现书中还包含了一些关于新型光电材料的研究进展，比如钙钛矿材料在光伏和LED领域的应用前景，这让我对未来的技术发展方向有了更清晰的认识。这本书的语言风格非常朴实，没有太多华丽的辞藻，但却能准确地传达知识的核心，这一点非常适合我这种需要快速掌握实用技能的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手已经有一段时间了，一直想找个机会好好评价一下。首先，从设计上来说，它的封面就给人一种简洁而专业的视觉感受，书的尺寸也比较适中，拿在手里阅读很方便，不会觉得过于笨重。翻开目录，我注意到章节的划分非常清晰，从基础概念到应用实例，脉络梳理得井井有条。我尤其对其中关于“光在材料中的传播特性”那一章很感兴趣，里面穿插了一些相关的数学公式和图示，感觉对于理解一些深层次的物理现象非常有帮助。我之前在学习相关知识时，常常因为概念晦涩而感到困惑，希望这本书能够提供更直观、更易懂的讲解。而且，书中还涉及到一些前沿的光电技术，比如量子点和有机发光二极管，这让我非常期待，因为我一直对这些新兴技术充满好奇，想了解它们是如何工作的，以及在未来有哪些潜在的应用前景。虽然我还没能深入阅读完所有内容，但从目前的感受来看，这本书的内容编排和知识深度都给我留下了深刻的印象。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常值得推荐的图书，它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导。作者在讲解“光通信原理”时，并没有直接跳到高速传输，而是从最基础的光信号编码、调制、解调过程娓娓道来，让人一步步理解信息如何在光纤中传输。我特别欣赏书中关于“光信号的衰减与色散”的分析，它清晰地解释了为什么远距离的光通信会面临挑战，以及如何通过技术手段来克服这些困难。而且，书中还提及了光纤传感器的发展，这一点对于我来说非常有价值，因为我一直对利用光来测量各种物理量充满兴趣，想了解其中的技术细节。整本书的逻辑非常严谨，每个章节都与前后的内容紧密相连，形成了一个有机的整体。这本书让我对光电技术的理解，从点状的零散知识，变成了网状的系统认知，受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

说实话，最近工作比较忙，拿到这本书的时候，我本来没抱太大希望，想着可能只是简单科普一下。但是，当我翻开它，尤其是看到那些详细的图表和公式推导时，我才意识到这本书的专业性。我特别喜欢它在解释“半导体光电效应”时，引入的能带理论模型，用非常生动形象的比喻来阐述电子和空穴的行为，这让我这种非专业人士也能够快速理解其中的核心原理。而且，书中还列举了许多实际应用案例，比如太阳能电池的结构与工作原理，还有光电探测器的分类和特点。我平时对这些都很有兴趣，尤其是想了解不同类型的光电器件在性能上的差异和适用场景。虽然我个人可能不是这方面的专家，但通过阅读，我能够感受到作者在知识的呈现上，力求严谨又不失趣味性，让读者在轻松的氛围中掌握复杂的技术知识。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，行距合理，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳，这一点对于一本技术教程来说，是相当重要的。