光电子技术及其应用 郭瑜茹 等 9787502588823 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭瑜茹 等 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502588823

商品编码：29379511582

包装：平装

出版时间：2006-07-01

基本信息

书名：光电子技术及其应用

定价：24.00元

作者：郭瑜茹 等

出版社：化学工业出版社

出版日期：2006-07-01

ISBN：9787502588823

字数：

页码：162

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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内容提要

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《光机电一体化丛书：光电子技术及其应用》内容涉及光电子技术中的各主要方面，包括基于光电子学原理的光电探测技术、光电探测应用系统实例、光纤通信技术、条形码技术、高技术战争中的激光武器、光电对抗技术、光电对抗系统与光电反对抗技术、军用激光技术和生物医学中的光电子技术。特别是，对于光电子在军事上的应用，作了一些理论分析并给出了相关系统的应用实例。《光机电一体化丛书：光电子技术及其应用》理论与实际密切结合，既有普及性和实用性，又具有深度，逻辑性强，配有大量图表，易于掌握和使用。《光机电一体化丛书：光电子技术及其应用》可供从事与光电子技术相关的系统（包括光电子信息系统、光电子通信系统、军用光电子系统等）应用和开发的技术人员使用，也可作为大专院校相关专业师生的教材和参考书。
《光机电一体化丛书：光电子技术及其应用》共分10章，比较全面地涵盖了光电子技术的各个主要方面。其中，章对光电子技术的基本内容作了概述；第2章介绍了光电探测技术的基本理论、主要探测器的工作原理和结构；第3章介绍了光电探测系统的应用典型实例，可更好地理解和掌握光电探测技术的实际应用；第4章着重介绍了构成光纤通信系统的关键部件即光纤、光发射机、光探测器和光放大器的性能特点及工作原理，并对光波波分复用多路光纤通信、相干光纤通信和全光通信系统的特点作了简要的介绍；第5章介绍了条形码技术的发展及其特点，讨论了条形码的编制方法，详细介绍了条形码系统的关键组成即条形码阅读器的工作原理、结构及功能等；第6章分析了激光武器在高技术战争中的发展趋势，讨论了激光武器的特点、类型、机理和应用，并介绍了它的典型应用；第7章介绍了光电对抗技术的基本理论，主要介绍了不同的光源侦察技术和对抗技术；第8章着重介绍了军用光电对抗系统的典型应用实例，并讨论了光电反对抗的方法；第9章从军用的角度，介绍了激光测距、激光雷达、激光导航、激光模拟器和激光通信等理论和方法；0章介绍了光电子技术在生物医学中的应用，主要内容包括光和生物组织的相互作用，生物医学检测与诊断和治疗的光学激光技术等。《光机电一体化丛书：光电子技术及其应用》尽量避免出现过于繁复冗长的公式导出过程，在内容深度和语言叙述方面力求面向不同层次的读者，并配有大量说明图表。

目录

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章 光电子技术概论1
1．1引言1
1．2光电子学和光电子技术简介1
1．3光电子技术与多学科技术的结合4
1．3．1光电子技术与信息技术的结合5
1．3．2光电子技术与通信技术的结合7
1．3．3光电子技术与生物科学和医用技术的结合8
1．3．4光电子技术与材料科学技术的结合9
1．3．5光电子技术与军事技术和武器装备技术的结合9
1．4光电子技术的发展与展望12

第2章 光电探测技术16
2．1引言16
2．2光电探测器17
2．2．1光敏电阻17
2．2．2光生伏特探测器21
2．2．3光电管23
2．2．4光电倍增管24
2．3红外探测器25
2．3．1红外探测器的分类25
2．3．2热探测器25
2．3．3光子探测器27

第3章 光电探测应用系统实例28
3．1引言28
3．2光电探测跟踪系统28
3．3红外搜索与跟踪系统29
3．3．1SAGEM旺皮尔（DIBV��1A）/旺皮尔MB（DIBV��2A）30
3．3．2SIRIUS（天狼星）31
3．3．3红外监视远程热像仪33
3．4潜艇光电潜望镜和光电桅杆33
3．4．186型战术光电桅杆34
3．4．2PMP光电桅杆系统34
3．4．3SERO 14/15光电潜望镜34
3．4．4CK038搜索潜望镜和CH088攻击潜望镜35
3．5光电成像探测系统36
3．5．1SeaFLIR光电吊舱36
3．5．2Mark Ⅱ光电吊舱38

第4章 光纤通信技术40
4．1引言40
4．2光纤和光缆41
4．2．1光纤和光缆的结构与分类41
4．2．2光纤的数值孔径NA42
4．2．3光纤中的模43
4．2．4光纤的损耗44
4．2．5光纤的色散46
4．3信息光电子器件47
4．3．1光发射机47
4．3．2光探测器50
4．3．3光放大器51
4．4光纤通信53
4．4．1光波波分复用多路光纤通信53
4．4．2相干光纤通信53
4．4．3全光通信系统54

第5章 条形码技术55
5．1引言55
5．2条形码技术发展概述55
5．3条形码技术及其特点56
5．4条形码的编制57
5．4．1条形码的基本概念及构成57
5．4．2条形码的种类58
5．4．3编码的基本原则及常用条形码码制58
5．5条形码阅读器61
5．5．1条形码阅读器的组成和工作原理61
5．5．2条形码符号的光学特性62
5．5．3光电扫描器的结构及功能62
5．5．4光电扫描器的种类65
5．5．5条形码扫描器的选择原则68

第6章 高技术战争中的激光应用70
6．1激光武器70
6．1．1激光武器的特点70
6．1．2激光武器的类型71
6．1．3高能激光武器72
6．1．4低能激光武器74
6．1．5激光武器的作战性能76
6．1．6激光武器的关键技术76
6．1．7激光破坏机理77
6．2激光制导78
6．2．1激光制导分类79
6．2．2激光制导特点80
6．2．3激光制导武器80
6．3激光武器的防护方法82
6．3．1主要空中目标抗高能激光防护技术82
6．3．2对激光致盲武器的防护措施84
6．4激光武器的未来研究和发展趋势85

第7章 光电对抗技术86
7．1引言86
7．2光电对抗的概念与分类86
7．2．1基本概念86
7．2．2基本分类88
7．2．3基本特性88
7．2．4发展趋势89
7．3光电侦察技术90
7．3．1激光侦察90
7．3．2激光雷达91
7．3．3红外侦察91
7．4光电告警技术92
7．4．1激光告警技术92
7．4．2红外告警技术94
7．4．3紫外告警技术96
7．4．4光电复合告警技术97
7．5光电干扰技术97
7．5．1烟幕干扰98
7．5．2红外干扰（诱饵）弹技术102
7．5．3红外干扰机技术107
7．5．4红外定向干扰技术108
7．5．5激光干扰技术110
7．5．6激光干扰机112
7．5．7综合干扰技术113

第8章 光电对抗系统与光电反对抗技术114
8．1引言114
8．2光电火控系统115
8．3TV/红外图像跟踪系统117
8．4红外告警系统118
8．5红外诱饵弹系统118
8．6红外干扰机系统120
8．7光电反侦察技术121
8．8光电反干扰技术121
8．8．1激光测距仪的反干扰措施121
8．8．2红外制导导弹的反干扰措施121
8．8．3制导武器的反干扰措施122
8．8．4辨别红外诱饵弹的方法122
8．8．5抑制掉红外诱饵弹的方法122
8．8．6红外成像制导导弹的抗干扰措施123
8．9红外辐射抑制技术123
8．10光电反干扰综合措施125
8．11光电隐身技术126
8．12激光防护127
8．12．1吸收型滤光镜128
8．12．2反射型滤光镜129
8．12．3复合型滤光镜129
8．12．4全息滤光片129
8．12．5可调谐滤光片129
8．12．6光能量限制器130
8．12．7光开关（快门）光学开关型滤光镜130
8．12．8抗激光材料131

第9章 军用激光技术132
9．1引言132
9．2激光特性与分类133
9．2．1激光的特性133
9．2．2激光器的分类134
9．3激光测距134
9．3．1激光测距的原理与分类135
9．3．2军用脉冲激光测距仪的应用136
9．4激光雷达137
9．4．1激光雷达的结构与特点138
9．4．2激光雷达的军事应用139
9．5激光导航140
9．5．1萨格奈克效应141
9．5．2激光陀螺141
9．5．3光纤陀螺141
9．6激光模拟器142
9．6．1激光模拟器工作原理142
9．6．2激光模拟器应用142
9．7激光通信142
9．7．1激光通信的原理143
9．7．2大气传输激光通信143
9．7．3卫星激光通信144
9．7．4光纤通信144
9．8发展趋势145

0章 生物医学中的光电子技术146
10．1引言146
10．2光与生物组织相互作用146
10．2．1生物组织的光学特性146
10．2．2光与生物组织相互作用148
10．2．3激光的安全防护151
10．3生物医学常用的检测、诊断和治疗的光电子技术154
10．3．1生物超弱发光成像154
10．3．2激光扫描共焦显微技术154
10．3．3光学相干层析技术154
10．3．4生物系统的诱导发光154
10．3．5激光光镊技术154
10．3．6用激光加速识别DNA155
10．3．7激光挑选癌细胞155
10．3．8细胞快速分析识别155
10．3．9激光喇曼光谱分析技术155
10．3．10激光散射技术155
10．3．11激光光声光谱技术155
10．3．12激光微探针技术155
10．3．13激光超短脉冲技术155
10．3．14激光微束照射与细胞融合术155
10．3．15激光散斑技术155
10．3．16激光全息技术156
10．3．17激光流动细胞计数技术156
10．4光电子和激光治疗技术156
10．4．1光热疗法156
10．4．2冷光疗法157
10．4．3光分裂法157
10．4．4光化疗法157
10．4．5低功率激光疗法157
10．5光电子和激光治疗的主要应用157
10．5．1激光在口腔科应用157
10．5．2激光在眼科应用157
10．5．3激光在心脏病学中应用157
10．5．4激光针灸治疗术158
10．5．5激光采血器和注射器158
10．5．6激光美容158
10．6激光加工生物组织和生物材料159
参考文献161

作者介绍

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文摘

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序言

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光电子技术及其应用 内容梗概： 本书深入浅出地介绍了光电子技术的基本原理、关键器件、核心技术及其在众多领域的广泛应用。从光与物质相互作用的微观层面出发，逐步展开到宏观的光学系统设计与集成，为读者构建起一幅完整的光电子技术图景。本书旨在为从事光电子相关领域研究、开发、生产、教学和应用的科研人员、工程技术人员、研究生及相关专业本科生提供系统性的理论指导和实践参考。 第一部分：光电子技术基础 光的基本性质与量子理论： 本部分首先回顾了光的电磁波理论，并重点阐述了光的粒子性，即光子概念的提出及其在解释光电效应中的关键作用。我们将探讨普朗克常数、光子能量与频率的关系，以及光电效应（光电导、光电伏打效应、光电发射）的物理机制，为后续理解光电器件的工作原理奠定坚实基础。 半导体材料的光电特性： 深入研究半导体材料（如硅、砷化镓、磷化铟等）的能带结构，分析其本征和掺杂的导电特性。重点讲解载流子（电子和空穴）在电场作用下的运动、少数载流流子复合、以及温度、杂质浓度等因素对半导体光电性能的影响。此外，还将介绍半导体异质结的形成及其在光电器件中的独特优势。 光学基础： 回顾几何光学和波动光学的基本概念，包括光的折射、反射、衍射、干涉、偏振等现象。阐述光的传播规律、成像原理，以及光学元件（透镜、棱镜、反射镜、光栅等）的功能与设计。对相干光、激光的特性及其产生机理进行初步介绍，为理解光电器件的发光和探测功能做好铺垫。 第二部分：光电器件原理与设计 半导体发光器件： 发光二极管（LED）： 详细介绍PN结发光原理，包括辐射复合、非辐射复合过程。讲解不同类型LED（如GaAsP、GaN、AlGaInP基LED）的材料选择、能带工程、pn结结构设计（如外延生长、窗口层、钝化层），以及影响其发光效率、光谱特性、光强分布和寿命的关键因素。讨论LED的驱动电路、封装技术以及其在显示、照明等领域的应用。 激光二极管（LD）： 深入阐述半导体激光的产生机理，包括受激发射、光放大、谐振腔的作用。讲解PN结激光器、异质结激光器、量子阱激光器、分布反馈（DFB）激光器等不同结构的设计与工作原理。分析其阈值电流、输出功率、光谱线宽、模式特性、温度稳定性等关键参数，并介绍其驱动与热管理技术。 半导体光探测器件： 光电二极管（PD）： 讲解PN结光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）的工作原理，包括光生载流子的产生、分离、收集过程。分析其响应速度、灵敏度、噪声（散粒噪声、热噪声）、量子效率、暗电流等性能指标，并介绍其在光通信、光传感、测量等领域的应用。 光电导探测器： 阐述光电导效应在不同材料（如CdS、CdSe、InGaAs等）中的体现，分析其响应时间、响应度、噪声等性能。 CCD与CMOS图像传感器： 详细介绍电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器的成像原理，包括光电转换、电荷传输、信号读出等过程。分析其空间分辨率、灵敏度、动态范围、噪声特性等关键参数，并探讨其在数字成像、机器视觉等领域的应用。 其他重要光电器件： 光电耦合器（光电器件）： 介绍光电耦合器（光电隔离器）的结构与工作原理，包括发光器件和光探测器件的组合，以及其在电信号隔离、隔离放大等方面的作用。 调制器件： 介绍电光调制器、声光调制器、磁光调制器等工作原理，分析其调制深度、带宽、插入损耗等性能，并讨论其在光信号调制、信息传输中的应用。 光开关与光隔离器： 探讨用于实现光路切换和单向传输的光开关和光隔离器的基本原理与结构。 第三部分：光电子技术的应用 光通信系统： 光纤通信： 详细介绍光纤的结构、传输原理、损耗（吸收、散射、弯曲损耗）及色散（模色散、材料色散、波导色散）。阐述光信号的产生（LD）、传输（光纤）、接收（PD）、再生与交换等关键技术。介绍不同代的光通信系统（如PDH、SDH、WDM、DWDM）的特点和发展。 光电探测与接收： 深入讨论高速光通信系统中对光电探测器性能的要求，包括高灵敏度、高带宽、低噪声等。介绍APD、PIN-FET混合接收机等在实现高速率、长距离通信中的作用。 光测量与传感技术： 激光测距与定位： 讲解基于激光三角测量、时间飞行（TOF）原理的测距技术，以及其在工业自动化、机器人导航、三维扫描等领域的应用。 光纤传感： 介绍利用光纤作为传感媒介的各类传感器，如光纤光栅传感器（温度、应变）、干涉式光纤传感器（压力、位移）、倏逝波传感器等，分析其工作原理、灵敏度和选择性。 光谱分析： 阐述利用光谱技术进行物质成分分析、浓度测量的方法，介绍如分光计、光谱仪等设备的工作原理及其在环境监测、生物医学、工业控制等领域的应用。 光存储技术： 光学存储介质： 介绍CD、DVD、Blu-ray等光学存储介质的记录与读取原理，包括激光烧蚀、相变、全息存储等技术。 光头设计与控制： 讲解光盘驱动器中激光头的光学系统设计，包括聚焦、跟踪、伺服控制等关键技术。 光电子在显示与照明中的应用： LED显示技术： 深入探讨LED在平板显示（如LED背光LCD、OLED显示）中的作用，分析其色彩表现、亮度、功耗等优势。 固态照明： 介绍LED作为新型光源在节能照明、智能照明等领域的发展前景，分析其光效、寿命、显色性等关键指标。 光电子在工业与医疗领域的应用： 工业自动化与机器视觉： 介绍光电传感器、激光器在工业生产中的应用，如自动化检测、定位、引导、表面缺陷检测等。 生物医学成像与诊断： 探讨光电技术在医学成像（如内窥镜、OCT、荧光成像）、激光手术、光动力疗法等方面的应用，分析其在疾病诊断与治疗中的重要作用。 其他前沿应用： 简要介绍光电子技术在量子信息、人工智能（如光计算）、光互连等新兴领域的探索与发展。 总结与展望： 本书全面梳理了光电子技术的发展脉络，详细阐述了各项核心技术和关键器件的原理与应用。随着科学技术的不断进步，光电子技术正以前所未有的速度向前发展，不断涌现出新的材料、新的器件和新的应用。未来，光电子技术将在信息传输、能源、健康、制造等领域扮演更加重要的角色，并有望与人工智能、量子计算等颠覆性技术深度融合，催生更多革命性的创新。本书的编写力求严谨、准确，并兼顾理论与实践，希望能为广大读者提供有价值的学习资源，共同推动光电子技术的进步与发展。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己仿佛经历了一次漫长而又奇异的旅行，从一个熟悉的起点，被带到了一个光怪陆离、逻辑自洽的全新宇宙。这本书的魅力在于其世界观的完整性和细节的丰富性，每一个设定的背后似乎都有着严密的内部逻辑支撑，让人在惊叹于作者想象力的同时，也对其严谨的构建能力肃然起敬。它成功地营造了一种强烈的沉浸感，让我完全忘记了现实世界的纷扰，全身心地投入到书中的情境里。书中的语言风格极其考究，充满了画面感，一些描绘环境和氛围的段落，简直可以单独摘出来作为文学典范来研究。对于那些热衷于构建宏大叙事和细致世界设定的文学爱好者来说，这本书无疑是一座值得探索的宝库。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是近期阅读体验中最让我感到震撼的一部作品，它以一种近乎诗意的笔触，描绘了一个宏大而又细腻的未来世界。作者构建的叙事结构极其精巧，如同一个层层递进的迷宫，每当我以为我已经触及真相时，总会有新的维度向我展开。尤其是在人物塑造方面，简直达到了炉火纯青的地步，那些鲜活的个体，他们内心的挣扎、对自由的渴望，以及在巨大命运洪流中的无奈与抗争，都让人感同身受，甚至会在深夜里为他们的抉择而辗转反侧。更令人称道的是，作者在探讨哲学命题时，并没有采用枯燥的说教方式，而是将深奥的思考融入到跌宕起伏的故事情节中，使得阅读过程充满了智力上的愉悦和情感上的共鸣。它不仅仅是一个故事，更像是一面映照我们自身时代困境和未来可能性的棱镜，值得反复品味。

评分☆☆☆☆☆

我必须坦诚地讲，我很少遇到能将科学概念与人类情感如此完美融合的著作。这本书的行文节奏把握得非常到位，时而如疾风骤雨，将你卷入一场无法喘息的追逐之中，时而又转为涓涓细流，让你有时间去沉淀那些复杂的理论和隐晦的暗示。我特别欣赏作者在处理时间线和多重叙事视角时的老练手法，它要求读者保持高度的专注力，每一次的视角切换都像是一次新的解码，最终拼凑出一个远超预期的全貌。而且，不同于某些故作高深的文本，这里的“复杂”是源自于其思想的厚度，而非故意的晦涩，每当一个关键点被理解时，那种豁然开朗的喜悦是无与伦比的。这本书对于任何追求阅读深度和智力挑战的读者来说，都是一次不可多得的洗礼。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它在以一种近乎冷峻的姿态，审视着我们这个时代最核心的矛盾和技术异化的问题。作者的笔触非常冷静，甚至带着一丝疏离感，但正是这种克制，使得那些潜藏在文字背后的批判力量愈发显得尖锐有力。我尤其欣赏它没有提供任何简单的答案，而是将选择的重担和思考的权利完全交还给了读者。在阅读过程中，我多次停下来，反复咀嚼某些对白和场景，因为它们仿佛直接切入了现代人精神困境的核心。这本书的结构是极其精密的，信息的释放如同编程代码的执行，精确而高效，没有一丝冗余。它不仅要求你阅读，更要求你参与到文本的解构与重构中去。

评分☆☆☆☆☆

这是一本读起来让人感到“充实”的书，那种充实感不是来自于情节的堆砌，而是源于思想的碰撞。作者对人类文明的走向似乎有着深刻的洞察和预判，在书中展现的未来图景，既充满了科技的奇迹，又隐伏着人性在极端环境下的脆弱与韧性。我个人最欣赏的一点是，它成功地在“宏大叙事”和“个体命运”之间找到了一个完美的平衡点，没有让任何一方成为另一个的陪衬。书中的情感张力是内敛而持久的，不是那种外放的、戏剧化的冲突，而是渗透在日常对话和微妙的内心活动中的，需要细心捕捉。对于追求高水准文学表达和深刻主题探讨的读者来说，这本书无疑是近期出版物中的一股清流，绝对值得投入时间去细细品味。