光電檢測技術(第3版)(高等學校電子信息類係列教材) 張誌偉,曾光宇,張存林 978751 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張誌偉，曾光宇，張存林 著

圖書標籤:

• 光電檢測
• 傳感器
• 光電器件
• 檢測技術
• 電子信息
• 高等學校教材
• 張誌偉
• 曾光宇
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齣版社： 北京交通大學齣版社

ISBN：9787512119598

商品編碼：29482212333

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名：光電檢測技術(第3版)(高等學校電子信息類係列教材)

定價：38.00元

作者：張誌偉,曾光宇,張存林

齣版社：北京交通大學齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787512119598

字數：

頁碼：

版次：3

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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由張誌偉、曾光宇、張存林主編的這本《光電檢測技術(第3版)》介紹瞭光電檢測係統的構成和應用基礎知識。重點敘述瞭光電檢測過程中常用的光源、各種性能的探測器和光外差檢測技術，並對目前光電子學的前沿內容THz技術作瞭簡單介紹。
　　本書內容全麵，敘述簡明扼要，既重視理論性，也講究實用性。可供信息工程類等相關專業的理工科本科生、研究生作教材選用，也可作為相關科技工作者的參考用書。

目錄

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章　光電檢測應用中的基礎知識
　1.1　輻射度學和光度學基本概念
　　1.1.1　輻射度學基本物理量
　　1.1.2　光度學基本物理量
　　1.1.3　其他基本概念
　1.2　半導體基礎知識
　　1.2.1　固體的能帶結構
　　1.2.2　熱平衡下的載流子濃度
　　1.2.3　半導體中的非平衡載流子
　　1.2.4　載流子的擴散與漂移
　1.3　基本定律
　　1.3.1　黑體輻射定律
　　1.3.2　光電效應
　1.4　光電探測器的噪聲和特性參數
　　1.4.1　光電探測器中的噪聲
　　1.4.2　光電探測器的特性參數
　　1.4.3　光電探測器的閤理選擇
　練習題
第2章　光電檢測中的常用光源
　2.1　光源的特性參數
　　2.1.1　輻射效率和發光效率
　　2.1.2　光譜功率分布
　　2.1.3　空間光強分布
　　2.1.4　光源的顔色
　　2.1.5　光源的色溫
　2.2　熱輻射源
　　2.2.1　太陽
　　2.2.2　黑體模擬器
　　2.2.3　白熾燈
　2.3　氣體放電光源
　　2.3.1　脈衝燈
　　2.3.2　原子光譜燈
　　2.3.3　汞燈
　2.4　固體發光光源
　　2.4.1　場緻發光光源
　　2.4.2　其他平闆顯示器件
　　2.4.3　結型發光光源——發光二極管和激光二極管
　2.5　激光器
　　2.5.1　激光原理
　　2.5.2　激光器的結構和工作過程
　　2.5.3　激光器的類型
　　2.5.4　激光的特性
　練習題
第3章　結型光電器件
　3.1　結型光電器件工作原理
　　3.1.1　熱平衡狀態下的PN結
　　3.1.2　光照下的PN結
　3.2　矽光電池
　　3.2.1　矽光電池的基本結構和工作原理
　　3.2.2　矽光電池的特性參數
　3.3　矽光電二極管和矽光電三極管
　　3.3.1　矽光電二極管
　　3.3.2　矽光電三極管
　　3.3.3　矽光電三極管與矽光電二極管特性比較
　3.4　結型光電器件的放大電路
　　3.4.1　結型光電器件與放大三極管的連接
　　3.4.2　光電器件與集成運算放大器的連接
　3.5　特殊結型光電二極管
　　3.5.1　象限探測器
　　3.5.2　PIN型光電二極管
　　3.5.3　雪崩光電二極管
　　3.5.4　紫外光電二極管
　　3.5.5　蔔導體色敏器件
　3.6　結型光電器件的應用實例——光電耦閤器件
　　3.6.1　光電耦閤器件的分類、結構和用途
　　3.6.2　光電耦閤器件的基本電路
　練習題
　……
第4章　光電導器件
第5章　真空光電器件
第6章　真空成像器件
第7章　固體成像器件
第8章　紅外輻射與紅外探測器
第9章　光導縴維與光縴傳感器
0章　太赫茲波的産生與檢測
1章　光外差檢測技術
2章　光電探測器實驗
附錄A　實驗1裝置中器件說明
附錄B　CS-1022型示波器測量上升響應時間的方法介紹
附錄C　彩色綫陣CCD圖像傳感器TCD 2252D簡介
部分習題參考答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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光電檢測技術（第三版）（高等學校電子信息類係列教材） 作者： 張誌偉，曾光宇，張存林 齣版信息： 978751... 簡介 《光電檢測技術（第三版）》是一部麵嚮高等學校電子信息類專業的權威教材，係統性地闡述瞭光電檢測的基本原理、關鍵技術、典型應用以及發展趨勢。本書在繼承前兩版經典內容的基礎上，緊密結閤當前光電技術領域最新的研究進展和産業發展方嚮，進行瞭全麵更新和拓展，力求為讀者提供一個既有深度又不失廣度的學習平颱，旨在培養具備紮實理論基礎和較強實踐能力的新型光電技術人纔。 本書特色與結構安排 本書共分為十二章，結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎概念逐步深入到復雜係統，層層遞進，便於讀者理解和掌握。 第一章 緒論 本章首先對光電檢測技術進行宏觀的介紹，闡述其在現代科學技術和國民經濟中的重要地位和作用。通過列舉日常生活和工業生産中的廣泛應用實例，如條形碼掃描、醫學影像、遙感探測、精密測量、安全監控等，幫助讀者建立對光電檢測技術整體的感知。接著，從光的基本性質齣發，引齣光與物質相互作用的物理基礎，為後續章節的學習奠定必要的物理認知。同時，對光電檢測技術的發展曆程進行簡要迴顧，提煉齣其核心的發展脈絡和技術演變。最後，概述本書的學習目標和主要內容，為讀者指明學習方嚮。 第二章 光的基本性質與傳播 本章深入探討瞭光的基本性質，這是理解光電檢測原理的前提。內容涵蓋瞭光的電磁波說，詳細介紹瞭光的波長、頻率、振幅、相位等關鍵參數，以及它們的物理意義。此外，本章還著重講解瞭光的傳播規律，包括直綫傳播、反射、摺射、衍射和乾涉等光學現象。這些現象不僅是許多光電檢測器件工作的基礎，也為實現精確測量和信號處理提供瞭可能。通過對這些基本光學原理的深入理解，讀者能夠更好地分析和設計光電檢測係統。 第三章 光的乾涉與衍射 本章專注於光的乾涉和衍射現象，這是實現高精度測量的關鍵光學原理。詳細闡述瞭相乾光、光程差、相位差等概念，並基於惠更斯原理和菲涅爾衍射積分，深入分析瞭單縫、雙縫、圓孔等多種衍射情況下的光強分布規律。對於乾涉，則詳細講解瞭楊氏雙縫乾涉、薄膜乾涉、邁剋爾遜乾涉等經典實驗，並分析瞭乾涉條紋的形成條件和特點。這些理論知識不僅是理解激光乾涉儀、全息術等先進技術的基礎，也為後續章節中涉及的光學測量方法提供瞭理論支撐。 第四章 光的偏振與散射 光的偏振是描述光波橫波特性的重要物理量，本章對此進行瞭深入探討。詳細講解瞭綫偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光等不同類型的偏振光，以及産生和識彆偏振光的方法，如反射、摺射、雙摺射、散射等。重點介紹瞭偏振元件（如偏振片、波片）的工作原理及其在光電檢測中的應用，例如消除反射眩光、測量材料的鏇光性等。同時，本章還討論瞭光的散射現象，包括瑞利散射和米氏散射，並分析瞭散射光在粒子計數、濁度測量等領域的應用。 第五章 光源與發光器件 本章係統介紹瞭各種用於光電檢測的光源及其發光器件。首先，迴顧瞭經典的光源，如白熾燈、氣體放電燈等，分析瞭它們的特點和適用範圍。重點講解瞭現代光電技術中最為重要的光源——半導體發光器件，包括發光二極管（LED）和激光器。詳細闡述瞭LED的發光機理、光譜特性、亮度、效率等參數，以及不同類型LED（如可見光、紅外LED）的應用。對於激光器，則深入講解瞭激光産生的原理（受激輻射）、激光器的基本結構（增益介質、諧振腔、泵浦源）、激光器的主要類型（氣體激光器、半導體激光器、固體激光器）以及激光器的關鍵參數（單色性、方嚮性、相乾性、亮度）和廣泛應用。 第六章 光電探測器 光電探測器是光電檢測係統的“眼睛”，本章對其進行瞭全麵深入的介紹。詳細講解瞭各種光電探測器的基本工作原理，包括光電導效應、光伏效應、光電倍增效應、熱電效應等。重點介紹瞭常見的幾種光電探測器：光電導管（如硒光電池、硫化鎘光敏電阻）、光電二極管（如PIN光電二極管、雪崩光電二極管）、光電倍增管（PMT）以及紅外探測器（如熱釋電紅外探測器、製冷型紅外探測器）等。針對每種探測器，都詳細分析瞭其結構、性能參數（如響應度、靈敏度、探測率、響應時間、噪聲）、適用範圍以及優缺點。 第七章 光電信息轉換與信號處理 本章探討瞭光信號如何被轉換為電信號，以及對這些電信號進行處理的關鍵技術。詳細介紹瞭光電轉換電路的設計原則，包括前置放大電路（如跨阻放大電路、跨導放大電路）、濾波電路、積分電路等，這些電路對於提高信號的信噪比和準確性至關重要。同時，本章還介紹瞭模數轉換（ADC）技術，它是將模擬電信號轉換為數字信號的關鍵環節，為後續的數字信號處理奠定基礎。此外，還討論瞭數字信號處理（DSP）的基本方法，如數字濾波、信號平均、傅裏葉變換等，以及它們在去除噪聲、提取有用信息中的作用。 第八章 光電檢測係統的設計與應用 本章將前麵學到的理論知識融會貫通，講解光電檢測係統的整體設計思想和方法。首先，闡述瞭係統設計的流程，包括需求分析、原理選擇、器件選型、電路設計、軟件開發、集成調試等。重點討論瞭係統設計的關鍵考慮因素，如精度要求、響應速度、工作環境、成本預算等。接著，通過多個典型應用實例，如距離測量、速度測量、角度測量、錶麵缺陷檢測、氣體濃度測量等，詳細分析瞭不同光電檢測係統的具體設計方案和實現細節。這些實例具有代錶性，能幫助讀者將理論知識應用於實際工程。 第九章 光電傳感技術 本章聚焦於利用光電原理實現對物理量或化學量的檢測。詳細介紹瞭各種光電傳感器的工作原理和結構，包括光電編碼器（用於測量位移和角度）、光電測距儀（如激光測距儀、超聲波測距儀）、光電流量計、光電壓力傳感器、光電溫度傳感器等。對於每種傳感器，都分析瞭其核心的光學元件和電子電路，以及它們如何將待測量轉換為光信號，再由光電探測器轉換為電信號。此外，還簡要介紹瞭近年來發展迅速的基於光縴的光電傳感器，如光縴光柵傳感器、分布式光縴傳感器等。 第十章 光電成像技術 成像技術是光電檢測中非常重要的一部分，本章對其進行瞭係統介紹。首先，迴顧瞭傳統的成像技術，如光學鏡頭成像原理。然後，重點講解瞭現代光電成像技術，包括CCD（電荷耦閤器件）和CMOS（金屬氧化物半導體）圖像傳感器的基本結構和工作原理，分析瞭它們在成像過程中的區彆和優勢。接著，詳細介紹瞭各種成像係統，如可見光成像、紅外成像、紫外成像、X射綫成像等，並闡述瞭它們在目標探測、目標識彆、遙感、醫學診斷等領域的應用。此外，還涉及瞭圖像處理的基本概念，如圖像增強、圖像復原、圖像分割等。 第十一章 光電檢測技術的發展趨勢 本章展望瞭光電檢測技術的未來發展方嚮，幫助讀者把握行業前沿。重點介紹瞭近年來湧現的新興技術和研究熱點，如微納光電技術、太赫茲光電技術、量子光電技術、生物光電技術等。分析瞭這些技術在提高測量精度、拓展檢測範圍、實現智能化和集成化等方麵的潛力。同時，還討論瞭光電檢測技術與人工智能、大數據、物聯網等前沿技術的融閤發展趨勢，預示著光電檢測將在更廣泛的領域發揮關鍵作用。 第十二章 實驗指導（此部分內容不包含在本次簡介中，但作為教材的一部分，通常包含實驗項目、實驗步驟、實驗數據分析等內容，以配閤理論學習的實踐環節。） 結論 《光電檢測技術（第三版）》不僅是一本理論教材，更是一本指導讀者深入理解和應用光電檢測技術的寶典。通過對本書的學習，讀者將能夠係統掌握光電檢測的基本原理，理解各種光電器件的工作機製，熟悉光電檢測係統的設計方法，並瞭解該領域前沿技術的發展動嚮。本書的深度和廣度，使其成為電子信息類專業學生和從事相關技術工作的研究人員、工程師的必備參考書。它將為讀者在光電檢測領域的研究、開發和創新打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常樸實，采用瞭經典的教材風格，主色調是沉靜的藍色，點綴著一些光電相關的圖案。拿到手裏，紙張的觸感很好，有一定的厚度，散發著淡淡的油墨香，這讓我想起瞭很多在圖書館埋頭苦讀的時光。翻開目錄，看到“半導體光電器件”、“光電探測器的工作原理”、“信號處理與放大電路”等章節，瞬間就勾起瞭我對本科時期學習光電技術的迴憶。雖然我目前的工作領域已經不再直接接觸光電檢測，但這本書的齣現，讓我重新燃起瞭對這個領域的興趣。我記得當時在學習的時候，對於很多理論概念理解得還不夠深入，一些實驗也因為條件限製未能完全掌握。這本書的齣版，意味著它在原有的基礎上又進行瞭更新和完善，我非常期待能夠通過它來梳理和加深我對光電檢測技術各個方麵的理解，尤其是那些在實際工程中至關重要的應用方麵。我打算用一個周末的時間，仔細地閱讀其中的幾個章節，嘗試重新理解一些關鍵的公式和原理，看看能否找到一些新的視角和感悟。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，讓我聯想到我大學時期的學習經曆。那時候，一本好的教材往往能成為我們探索未知領域的燈塔。雖然我可能已經不直接參與光電檢測的第一綫工作，但偶爾還是會遇到需要與光電相關的同事或部門溝通協作的情況。這時候，如果我能對光電檢測技術有一個更清晰、更係統的認識，溝通起來就會順暢很多，也能更好地理解他們的工作和需求。我希望這本書能夠以一種易於理解但又不失嚴謹的方式，闡述光電檢測的基本原理、關鍵技術以及發展趨勢。我尤其期待書中在“光電傳感器的選擇與設計”、“光信號的處理與轉換”等章節能夠提供一些實用的指導和建議，幫助我迅速掌握核心概念，並且能夠瞭解到行業內的最新動態。也許，這本書還能幫助我迴顧和溫習一些被遺忘的知識點，為我未來的職業發展帶來新的可能性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，勾起瞭我對光學和電子工程交織領域的好奇心。我記得在一次參觀科研機構時，看到許多精密的光電檢測設備，它們是如何精準捕捉光信號並將其轉化為有意義數據的過程，令我印象深刻。這本《光電檢測技術(第3版)》在我看來，就像是一本深入淺齣的指南，能夠帶領我逐步理解這些復雜的技術。我希望能通過這本書，瞭解光電探測器有哪些不同的類型，它們各自的優缺點是什麼，以及在不同的應用場景下應該如何選擇。此外，我也對書中關於信號處理的部分充滿期待，如何從原始的光信號中提取齣有用信息，如何抑製各種乾擾，這些都是我想要深入瞭解的。我希望這本書能夠提供清晰的圖示和原理分析，讓我這個非專業人士也能逐步建立起對光電檢測技術的整體認知。

評分☆☆☆☆☆

我對這本《光電檢測技術(第3版)》的期待，更多的是源於其在“高等學校電子信息類係列教材”中的定位。這個係列嚮來以內容嚴謹、體係完整、貼近教學需求而著稱。雖然我並非直接的學生，但我作為一名電子信息領域的從業者，深知紮實的理論基礎是解決實際問題的前提。這本書作為第三版，相信它在內容更新和理論闡述上必然有瞭長足的進步，能夠涵蓋當前光電檢測技術領域最新的發展和突破。我尤其關注書中對於新型光電器件的介紹，以及在精密測量、環境監測、醫療診斷等前沿應用場景下的技術實現。我對書中關於噪聲抑製和信號完整性的章節非常感興趣，這在實際的光電係統設計中是至關重要的環節，往往決定瞭整個係統的性能上限。我希望這本書能夠提供清晰的理論推導和豐富的工程實例，幫助我更好地理解這些復雜的技術難題，並從中汲取解決實際工程問題的靈感。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對前沿科技充滿好奇的普通讀者，我一直對光電檢測技術在各個領域的應用感到著迷。從智能手機的攝像頭，到高端的科學儀器，再到各種安防監控係統，光電檢測無處不在。這本書的封麵設計給我的第一印象是專業且權威，尤其是“高等學校電子信息類係列教材”的標識，讓我對其內容的深度和廣度有瞭初步的信心。我並非科班齣身，但我非常願意花時間去學習和理解那些能夠改變我們生活、推動社會進步的技術。我希望這本書能夠用相對淺顯易懂的語言，為我揭示光電檢測的奧秘，介紹那些構成我們現代生活不可或缺的技術基礎。我尤其想瞭解光電檢測在新興技術領域的應用，例如人工智能、虛擬現實、自動駕駛等，看看光電技術是如何賦能這些領域的。