光电技术(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王庆有，王晋疆，张存林，马宏 著

图书标签:

• 光电技术
• 光电子学
• 光学工程
• 传感器
• 显示技术
• 通信技术
• 激光技术
• 图像处理
• 光纤技术
• 检测技术

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121065828

商品编码：29488116530

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名：光电技术(第2版)

定价：39.80元

作者：王庆有,王晋疆,张存林,马宏

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787121065828

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

---

内容提要

---

　　本书为普通高等教育“十一五”*规划教材。

　　本书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、发展趋势和典型应用等。主要内容包括：光电技术基础，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，光电信息变换技术的典型应用，光电技术的新发展。

　　本书可作为高等学校光电信息工程、计量测试仪器、测控技术与仪器、测绘工程、环境工程、机械电子工，程、公安图像技术、光电检测仪器、光学技术与仪器、生物医学工程等专业本科生及研究生教材，也可作为光电技术领域科技人员的参考书。

目录

---

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 1.3 物体热辐射 1.3.1 黑体辐射定律 1.3.2 辐射体的分类及其温度表示 1.4 辐射度参数与光度参数的关系 1.5 半导体对光的吸收 1.6 光电效应 1.6.1 内光电效应 1.6.2 光电发射效应 思考题与习题1第2章 光电导器件 2.1 光敏电阻的原理与结构 2.2 光敏电阻的基本特性 2.3 光敏电阻的变换电路 2.4 光敏电阻的应用实例 思考题与习题2第3章 光生伏特器件 3.1 硅光电二极管 3.1.1 硅光电二极管的工作原理 3.1.2 光电二极管的基本特性 3.2 其他类型的光生伏特器件 3.2.1 PIN型光电二极管 3.2.2 雪崩光电二极管 3.2.3 硅光电池 3.2.4 光电三极管 3.2.5 色敏光生伏特器件 3.2.6 光生伏特器件组合件 3.2.7 光电位置敏感器件(PSD) 3.3 光生伏特器件的偏置电路 3.3.1 反向偏置电路 3.3.2 零伏偏置电路 3.4 半导体光电器件的特性参数与选择 思考题与习题3第4章 光电发射器件 4.1 光电发射阴极 4.1.1 光电发射阴极的主要特性参数 4.1.2 光电阴极材料 4.2 真空光电管与光电倍增管的工作原理 4.2.1 真空光电管的原理 4.2.2 光电倍增管 4.3 光电倍增管的基本特性 4.4 光电倍增管的供电电路 4.5 光电倍增管的典型应用 思考题与习题4第5章 热辐射探测器件 5.1 热辐射的一般规律 5.2 热敏电阻与热电堆探测器 5.2.1 热敏电阻 5.2.2 热电偶探测器 5.2.3 热电堆探测器 5.3 热释电器件 5.3.1 热释电器件的基本工作原理 5.3.2 热释电器件的灵敏度 5.3.3 热释电器件的噪声 5.3.4 热释电器件的类型 5.3.5 典型热释电器件 5.4 热探测器概述 思考题与习题5第6章 发光器件与光电耦合器件 6.1 发光二极管的基本工作原理与特性 6.2 发光二极管的应用 6.3 半导体激光器 6.3.1 半导体激光器的发光原理 6.3.2 半导体激光器的结构 6.4 光电耦合器件 6.4.1 光电耦合器件的结构与电路符号 6.4.2 光电耦合器件的特性参数 6.5 光电耦合器件的应用 思考题与习题6第7章 光电信息变换 7.1 光电信息变换的分类 7.1.1 光电信息变换的基本形式 7.1.2 光电信息变换的类型 7.2 光电变换电路的分类 7.2.1 模拟光电变换电路 7.2.2 模一数光电变换电路 7.3 几何光学方法的光电信息变换 7.3.1 长、宽尺寸信息的光电变换 7.3.2 位移信息的光电变换 7.3.3 速度信息的光电变换 7.4 物理光学方法的光电信息变换 7.4.1 干涉方法的光电信息变换 7.4.2 衍射方法的光电信息变换 7.5 时变光电信息的调制 7.5.1 调制的基本原理与类型 7.5.2 信号的调制 7.5.3 调制信号的解调 思考题与习题7第8章 图像信息的光电变换 8.1 图像传感器简介 8.2 光电成像原理与电视制式 8.2.1 光电成像原理 8.2.2 电视制式 8.3 真空摄像管 8.4 电荷耦合器件 8.4.1 线阵CCD图像传感器 8.4.2 面阵CCD图像传感器 8.5 CMOS图像传感器 8.5.1 CMOS成像器件的结构原理 8.5.2 典型CMOS图像传感器 8.6 红外热成像 8.7 图像的增强与变像 8.7.1 工作原理及其典型结构 8.7.2 性能参数 8.7.3 像增强器的级联 思考题与习题8第9章 光电信号的数据采集与计算机接口技术 9.1 光电信号的二值化处理 9.1.1 单元光电信号的二值化处理 9.1.2 序列光电信号的二值化处理 9.2 光电信号的二值化数据采集与接口 9.3 光电信号的量化处理与A／D数据采集 9.3.1 单元光电信号的量化处理 9.3.2 单元光电信号的A／D数据采集 9.3.3 序列光电信号的量化处理 9.3.4 序列光电信号的A／D数据采集与计算机接口 9.4 视频信号的A／D数据采集 9.4.1 基于PC总线的图像采集卡 9.4.2 基于PCI总线的图像采集卡 思考题与习题90章 光电信息变换技术的典型应用 10.1 长度量光电测量 10.1.1 钢板宽度的非接触自动测量 10.1.2 板材定长裁剪系统 10.2 光学传递函数检测技术 10.3 利用激光准直技术测量物体的直线度与同轴度 10.4 光电信息变换技术在搜索、跟踪与制导中的应用 10.4.1 搜索仪与跟踪仪 10.4.2 激光制导 10.4.3 红外跟踪制导 10.5 光学系统透过率测试技术 10.6 光电信息变换技术在印刷出版工业中的应用 10.6.1 激光照排系统 10.6.2 激光雕刻凸版和凹版机 10.6.3 激光打印机和复印机 10.6.4 光盘存储 10.7 表面粗糙度的检测方法 10.8 医用真空图像传感器检测技术 10.8.1 X射线图像增强器 10.8.2 医用真空图像传感器的应用 10.9 激光多普勒测速技术 思考题与习题101章 光电技术的新发展 11.1 泵浦探测技术 11.2 频率上转换光电探测技术 11.3 光电技术的发展趋势 11.3.1 光电技术的若干进展 11.3.2 光电技术的应用 11.3.3 世界光电子技术发展趋势 思考题与习题11 本章参考文献参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《光学工程基础与应用》 概述 《光学工程基础与应用》是一部全面阐述光学工程基本原理、核心技术及其在各个领域广泛应用的权威著作。本书旨在为从事光学研究、设计、开发及应用工作的工程师、研究人员和高等院校师生提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。全书体系严谨，内容翔实，涵盖了从基础的光学理论到前沿的光电技术，再到具体的工程实践和应用案例，力求做到理论与实践的深度融合。本书注重学科的系统性和前瞻性，不仅回顾了光学工程发展的经典历程，更深入探讨了当前热点和未来发展趋势，为读者构建一个完整而动态的光学工程知识图谱。 第一篇：光学工程基础理论 本篇聚焦于构建读者扎实的光学理论根基，为后续深入学习和技术应用打下坚实基础。 第一章：几何光学与波动光学基础 本章系统梳理几何光学中的基本概念，包括光线传播、成像原理、透镜与反射镜的成像特性、光路设计以及像差的产生与校正。深入剖析了菲涅尔衍射和夫琅和费衍射的理论，阐述了光的干涉、衍射、偏振等波动光学现象及其数学描述。重点讲解了惠更斯原理、马吕斯定律、双折射等核心概念，并辅以大量的图示和公式推导，确保读者能够透彻理解光的波动本质。 第二章：电磁波理论与光波的产生 本章从麦克斯韦方程组出发，阐述了光作为一种电磁波的本质。详细介绍了不同波段的电磁波谱，重点讲解了可见光、红外光、紫外光等与光学工程密切相关的波段的特性。深入探讨了光波的产生机制，包括热辐射、荧光、磷光、电致发光、激光等多种光源的原理、特性与选择，为理解各种光学器件的驱动和工作模式提供理论支撑。 第三章：光与物质的相互作用 本章深入研究光与物质在微观层面的相互作用，是理解光学器件工作原理的关键。详细阐述了光的吸收、发射、散射、折射、反射、全反射等现象的物理机制。重点介绍了光与不同材料（金属、半导体、绝缘体、晶体等）相互作用的规律，包括光致变色、非线性光学效应、光电效应等。这些知识对于设计和选择光学材料、理解光学传感器的响应机制至关重要。 第二篇：核心光电技术与器件 本篇是本书的重点，详细介绍当前光学工程领域的核心技术和关键器件，包括其工作原理、设计制造以及性能表征。 第四章：光学系统设计与成像理论 本章将理论知识应用于实践，重点介绍光学系统的设计流程和关键技术。涵盖了物镜、目镜、显微镜、望远镜、相机镜头等典型光学系统的设计原理和方法。深入讲解了像差的分类、量化评估以及校正策略，如组合透镜设计、非球面透镜应用等。此外，还介绍了光学传递函数（OTF）的概念及其在评价光学系统成像质量中的应用。 第五章：激光技术与应用 激光作为现代光学工程的核心技术之一，在本章得到详尽阐述。详细介绍了激光的产生原理、工作物质、谐振腔结构、激活方式等，并分析了不同类型激光器（如气体激光器、固体激光器、半导体激光器）的特性和适用范围。重点讲解了激光器的关键参数（如波长、功率、光束质量、稳定性）及其测量方法。此外，本章还系统回顾了激光在通信、测量、加工、医疗、科研等领域的广泛应用。 第六章：光纤通信技术 本章聚焦于光纤通信这一颠覆性的信息传输技术。深入讲解了光在光纤中的传播原理，包括全反射、模式理论、色散（模间色散、材料色散、波导色散）及其对传输性能的影响。详细介绍了不同类型光纤（如单模光纤、多模光纤、数值孔径）的结构和特性。重点阐述了光信号的产生、调制、放大、解调等关键环节，以及光纤通信系统的组成和性能指标。 第七章：光学传感器与探测器 本章系统介绍了各种类型的光学传感器和探测器，它们是实现光信号测量和转化的关键。详细讲解了光电二极管、光电倍增管、CCD（电荷耦合器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器等光电转换器件的工作原理、性能参数（如灵敏度、响应时间、噪声）及其应用。重点介绍了光学传感器的分类，如辐射温度计、气体传感器、生物传感器、图像传感器等，并结合具体应用场景进行分析。 第八章：光学元件的制造与测试 本章关注光学元件的实际生产制造过程。详细介绍了光学元件的加工工艺，包括磨抛、镀膜、刻划、注塑等。重点阐述了光学表面形貌、粗糙度、折射率、透射率、反射率等关键参数的测量方法和仪器，如干涉仪、轮廓仪、光谱仪等。同时，也介绍了光学元件的质量控制和验收标准。 第三篇：光电技术的前沿与交叉应用 本篇将视野投向光电技术的最新发展和在各新兴领域的交叉应用，展现光电技术的无限潜力。 第九章：光刻技术与微纳制造 光刻技术是集成电路制造的核心，在本章得到详尽介绍。详细阐述了光刻的基本原理，包括掩模版、光刻胶、曝光、显影等工艺步骤。重点介绍了不同类型的曝光技术，如紫外光刻、深紫外光刻（DUV）、极紫外光刻（EUV）及其在芯片制造中的作用。此外，本章还探讨了纳米压印、电子束光刻等微纳制造技术。 第十章：成像与视觉系统 本章关注如何利用光学技术构建高效的成像与视觉系统。详细介绍各类相机（数码相机、红外相机、高光谱相机）的成像原理和技术细节。深入探讨了图像处理与分析的基本算法，如滤波、边缘检测、特征提取、目标识别等。重点介绍了机器视觉在工业自动化、安防监控、医疗诊断、自动驾驶等领域的应用。 第十一章：光计算与光通信的融合 本章探讨了光计算作为一种新型计算范式的潜力，以及其与光通信的紧密联系。介绍了光互连、光存储、光学神经网络等光计算的基本概念和技术进展。重点阐述了如何利用光子学实现更高速、更低功耗的计算和信息处理。 第十二章：生物医学光学 本章展示了光电技术在生物医学领域的革命性应用。详细介绍了光学成像技术在疾病诊断和治疗中的作用，如内窥镜、荧光显微镜、OCT（光学相干断层成像）。重点探讨了光动力疗法（PDT）等光治疗技术。此外，还介绍了生物传感器和光遗传学等新兴技术。 第十三章：光电技术在新能源领域的应用 本章关注光电技术在解决能源危机中的重要作用。详细介绍了太阳能电池（光伏）的原理、材料和发展趋势，包括硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。此外，还探讨了LED照明技术在节能减排中的贡献。 第十四章：光学工程的未来展望 本章对光学工程的未来发展方向进行预测和探讨。展望了超材料、量子光学、光子晶体、自适应光学等前沿领域的研究进展及其潜在应用。强调了光学工程与其他学科（如材料科学、计算机科学、生物学）的交叉融合将是未来发展的关键驱动力。 附录 本书还包含相关的数学公式推导、光学常数表、常用光学单位换算等附录内容，方便读者查阅和使用。 总结 《光学工程基础与应用》是一本集理论性、系统性、实践性和前瞻性于一体的力作。通过对光学工程基础理论的深入讲解，核心光电技术的详细剖析，以及对前沿技术和交叉应用的广泛探讨，本书力求为读者提供一个全面、深入、易于理解的光学工程知识体系。无论您是刚刚接触光学工程的学生，还是经验丰富的行业专家，《光学工程基础与应用》都将是您学习、研究和工作的宝贵参考文献。本书的出版，旨在推动光学工程领域的持续进步，为解决人类面临的重大挑战提供科技支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量确实令人赞叹，纸张摸上去手感厚实，文字清晰度极高，即便是长期阅读也不会感到眼睛疲劳。封面设计简洁又不失专业感，那种深邃的蓝色调让人联想到实验室里的精密仪器和夜晚的星空，很有技术类的书籍气质。我特地翻阅了目录和前几章的排版，发现内容结构编排得非常科学合理，从最基础的物理原理讲起，逐步深入到复杂的器件结构和系统应用，逻辑链条衔接得非常自然流畅。尤其是那些公式推导部分，作者似乎非常注重读者的理解过程，不是生硬地罗列公式，而是通过详尽的文字解释每一步的物理意义，这对于我这种需要扎实理论基础的初学者来说，简直是福音。我已经迫不及待地想把它带到我的工位上，开始认真啃读每一个章节了。那种实体书拿在手中的沉甸甸的感觉，是电子版永远无法替代的，它代表着知识的厚重和作者付出的心血。

评分☆☆☆☆☆

对于一个已经有些许经验的研发人员来说，我更关注的是书籍的“含金量”和“时效性”，这本书在这些方面表现得相当出色。它不仅仅是对经典理论的重复阐述，而是明显加入了近几年该领域内的突破性进展和热门研究方向。我特别留意了关于光通信和光传感领域的一些章节，发现它对最新的调制技术和传感原理都有涉及，并且给出了详尽的性能参数对比和适用场景分析。这种与行业前沿保持同步的能力，是衡量一本技术书籍价值的关键指标。更难得的是，它在讨论这些新技术的原理时，并没有简单地停留在现象描述层面，而是深入到背后的物理机制，使得读者不仅知其然，更能知其所以然，为后续的创新研究打下了坚实的理论基础，这对于我们持续提升技术竞争力至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和图表质量简直是教科书级别的典范。每一个重要的实验装置或理论模型，几乎都配有高质量的示意图，这些图例的绘制精细到每一个元件的相对位置和尺寸关系都清晰可辨，这比纯文字描述有效率高出太多了。我尤其欣赏作者在总结性章节中设置的“关键概念回顾”和“习题与思考题”部分。习题的设计极富挑战性，它并非简单地套用公式，而是要求读者综合运用不同章节的知识点来解决一个实际问题，这有效地训练了我们的系统思维和解决复杂工程问题的能力。翻阅这些习题，我就能大致判断出这本书的培养目标——它不是培养一个只会计算的“公式机器”，而是要培养能够独立设计和优化光电器件的“系统工程师”。这本书的深度和广度，完全配得上它在行业内的声誉。

评分☆☆☆☆☆

我最近开始接触一些前沿的光电器件项目，发现自己对一些核心概念的理解还停留在比较表层的阶段，急需一本权威、全面且与时俱进的参考书来系统梳理知识体系。这本书的目录涵盖了从基础的光与物质相互作用，到各种半导体光电器件的工作原理，再到后端的集成与系统应用，内容广度足够让人建立起一个完整的知识框架。特别是其中关于新型量子点材料和高效率LED/LD的研究进展介绍，我觉得是比我之前参考的那些老旧教材要新颖得多。我注意到它不仅关注理论推导，还加入了大量实际工程中的设计考量和限制条件分析，这对于我们这些想把理论转化为实际产品的工程师来说，实用价值极高。阅读过程中，我甚至发现了一些我此前在其他文献中难以理解的耦合效应，在这本书里被解释得清晰透彻，感觉豁然开朗，这无疑是一本能真正解决实际问题的宝典。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个对教科书的“可读性”要求很高的读者，很多经典教材虽然内容权威，但文字描述往往枯燥乏味，读起来就像在啃石头。但这本书的叙述风格却出乎意料地平易近人，虽然技术深度毋庸置疑，但作者的笔法非常注重引导性。它不像某些教材那样一上来就抛出复杂的数学模型，而是先用一个清晰的物理图像或一个简单的类比来铺垫，让读者的大脑先建立起一个直观的认知，然后再用严谨的数学工具去精确化这个认知。例如，在讲解波导耦合效率时，作者穿插了一些生动的图示和流程图，把原本抽象的能量传输过程具体化了。这种由浅入深、注重直觉培养的教学方法，极大地降低了初学者的学习曲线，让复杂的知识点变得触手可及，阅读体验非常舒服，让人有持续深入下去的动力。