光電技術(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王慶有，王晉疆，張存林，馬宏 著

圖書標籤:

• 光電技術
• 光電子學
• 光學工程
• 傳感器
• 顯示技術
• 通信技術
• 激光技術
• 圖像處理
• 光縴技術
• 檢測技術

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121065828

商品編碼：29488116530

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

基本信息

書名：光電技術(第2版)

定價：39.80元

作者：王慶有,王晉疆,張存林,馬宏

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-07-01

ISBN：9787121065828

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.540kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材。

　　本書係統地介紹瞭光電技術的基本概念、各種光電器件的工作原理與特性、發展趨勢和典型應用等。主要內容包括：光電技術基礎，光電導器件，光生伏特器件，光電發射器件，熱輻射探測器件，發光器件與光電耦閤器件，光電信息變換，圖像信息的光電變換，光電信號的數據采集與計算機接口技術，光電信息變換技術的典型應用，光電技術的新發展。

　　本書可作為高等學校光電信息工程、計量測試儀器、測控技術與儀器、測繪工程、環境工程、機械電子工，程、公安圖像技術、光電檢測儀器、光學技術與儀器、生物醫學工程等專業本科生及研究生教材，也可作為光電技術領域科技人員的參考書。

目錄

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章 光電技術基礎 1.1 光輻射的度量 1.1.1 與光源有關的輻射度參數與光度參數 1.1.2 與接收器有關的輻射度參數及光度參數 1.2 光譜輻射分布與量子流速率 1.3 物體熱輻射 1.3.1 黑體輻射定律 1.3.2 輻射體的分類及其溫度錶示 1.4 輻射度參數與光度參數的關係 1.5 半導體對光的吸收 1.6 光電效應 1.6.1 內光電效應 1.6.2 光電發射效應 思考題與習題1第2章 光電導器件 2.1 光敏電阻的原理與結構 2.2 光敏電阻的基本特性 2.3 光敏電阻的變換電路 2.4 光敏電阻的應用實例 思考題與習題2第3章 光生伏特器件 3.1 矽光電二極管 3.1.1 矽光電二極管的工作原理 3.1.2 光電二極管的基本特性 3.2 其他類型的光生伏特器件 3.2.1 PIN型光電二極管 3.2.2 雪崩光電二極管 3.2.3 矽光電池 3.2.4 光電三極管 3.2.5 色敏光生伏特器件 3.2.6 光生伏特器件組閤件 3.2.7 光電位置敏感器件(PSD) 3.3 光生伏特器件的偏置電路 3.3.1 反嚮偏置電路 3.3.2 零伏偏置電路 3.4 半導體光電器件的特性參數與選擇 思考題與習題3第4章 光電發射器件 4.1 光電發射陰極 4.1.1 光電發射陰極的主要特性參數 4.1.2 光電陰極材料 4.2 真空光電管與光電倍增管的工作原理 4.2.1 真空光電管的原理 4.2.2 光電倍增管 4.3 光電倍增管的基本特性 4.4 光電倍增管的供電電路 4.5 光電倍增管的典型應用 思考題與習題4第5章 熱輻射探測器件 5.1 熱輻射的一般規律 5.2 熱敏電阻與熱電堆探測器 5.2.1 熱敏電阻 5.2.2 熱電偶探測器 5.2.3 熱電堆探測器 5.3 熱釋電器件 5.3.1 熱釋電器件的基本工作原理 5.3.2 熱釋電器件的靈敏度 5.3.3 熱釋電器件的噪聲 5.3.4 熱釋電器件的類型 5.3.5 典型熱釋電器件 5.4 熱探測器概述 思考題與習題5第6章 發光器件與光電耦閤器件 6.1 發光二極管的基本工作原理與特性 6.2 發光二極管的應用 6.3 半導體激光器 6.3.1 半導體激光器的發光原理 6.3.2 半導體激光器的結構 6.4 光電耦閤器件 6.4.1 光電耦閤器件的結構與電路符號 6.4.2 光電耦閤器件的特性參數 6.5 光電耦閤器件的應用 思考題與習題6第7章 光電信息變換 7.1 光電信息變換的分類 7.1.1 光電信息變換的基本形式 7.1.2 光電信息變換的類型 7.2 光電變換電路的分類 7.2.1 模擬光電變換電路 7.2.2 模一數光電變換電路 7.3 幾何光學方法的光電信息變換 7.3.1 長、寬尺寸信息的光電變換 7.3.2 位移信息的光電變換 7.3.3 速度信息的光電變換 7.4 物理光學方法的光電信息變換 7.4.1 乾涉方法的光電信息變換 7.4.2 衍射方法的光電信息變換 7.5 時變光電信息的調製 7.5.1 調製的基本原理與類型 7.5.2 信號的調製 7.5.3 調製信號的解調 思考題與習題7第8章 圖像信息的光電變換 8.1 圖像傳感器簡介 8.2 光電成像原理與電視製式 8.2.1 光電成像原理 8.2.2 電視製式 8.3 真空攝像管 8.4 電荷耦閤器件 8.4.1 綫陣CCD圖像傳感器 8.4.2 麵陣CCD圖像傳感器 8.5 CMOS圖像傳感器 8.5.1 CMOS成像器件的結構原理 8.5.2 典型CMOS圖像傳感器 8.6 紅外熱成像 8.7 圖像的增強與變像 8.7.1 工作原理及其典型結構 8.7.2 性能參數 8.7.3 像增強器的級聯 思考題與習題8第9章 光電信號的數據采集與計算機接口技術 9.1 光電信號的二值化處理 9.1.1 單元光電信號的二值化處理 9.1.2 序列光電信號的二值化處理 9.2 光電信號的二值化數據采集與接口 9.3 光電信號的量化處理與A／D數據采集 9.3.1 單元光電信號的量化處理 9.3.2 單元光電信號的A／D數據采集 9.3.3 序列光電信號的量化處理 9.3.4 序列光電信號的A／D數據采集與計算機接口 9.4 視頻信號的A／D數據采集 9.4.1 基於PC總綫的圖像采集卡 9.4.2 基於PCI總綫的圖像采集卡 思考題與習題90章 光電信息變換技術的典型應用 10.1 長度量光電測量 10.1.1 鋼闆寬度的非接觸自動測量 10.1.2 闆材定長裁剪係統 10.2 光學傳遞函數檢測技術 10.3 利用激光準直技術測量物體的直綫度與同軸度 10.4 光電信息變換技術在搜索、跟蹤與製導中的應用 10.4.1 搜索儀與跟蹤儀 10.4.2 激光製導 10.4.3 紅外跟蹤製導 10.5 光學係統透過率測試技術 10.6 光電信息變換技術在印刷齣版工業中的應用 10.6.1 激光照排係統 10.6.2 激光雕刻凸版和凹版機 10.6.3 激光打印機和復印機 10.6.4 光盤存儲 10.7 錶麵粗糙度的檢測方法 10.8 醫用真空圖像傳感器檢測技術 10.8.1 X射綫圖像增強器 10.8.2 醫用真空圖像傳感器的應用 10.9 激光多普勒測速技術 思考題與習題101章 光電技術的新發展 11.1 泵浦探測技術 11.2 頻率上轉換光電探測技術 11.3 光電技術的發展趨勢 11.3.1 光電技術的若乾進展 11.3.2 光電技術的應用 11.3.3 世界光電子技術發展趨勢 思考題與習題11 本章參考文獻參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《光學工程基礎與應用》 概述 《光學工程基礎與應用》是一部全麵闡述光學工程基本原理、核心技術及其在各個領域廣泛應用的權威著作。本書旨在為從事光學研究、設計、開發及應用工作的工程師、研究人員和高等院校師生提供堅實的理論基礎和豐富的實踐指導。全書體係嚴謹，內容翔實，涵蓋瞭從基礎的光學理論到前沿的光電技術，再到具體的工程實踐和應用案例，力求做到理論與實踐的深度融閤。本書注重學科的係統性和前瞻性，不僅迴顧瞭光學工程發展的經典曆程，更深入探討瞭當前熱點和未來發展趨勢，為讀者構建一個完整而動態的光學工程知識圖譜。 第一篇：光學工程基礎理論 本篇聚焦於構建讀者紮實的光學理論根基，為後續深入學習和技術應用打下堅實基礎。 第一章：幾何光學與波動光學基礎 本章係統梳理幾何光學中的基本概念，包括光綫傳播、成像原理、透鏡與反射鏡的成像特性、光路設計以及像差的産生與校正。深入剖析瞭菲涅爾衍射和夫琅和費衍射的理論，闡述瞭光的乾涉、衍射、偏振等波動光學現象及其數學描述。重點講解瞭惠更斯原理、馬呂斯定律、雙摺射等核心概念，並輔以大量的圖示和公式推導，確保讀者能夠透徹理解光的波動本質。 第二章：電磁波理論與光波的産生 本章從麥剋斯韋方程組齣發，闡述瞭光作為一種電磁波的本質。詳細介紹瞭不同波段的電磁波譜，重點講解瞭可見光、紅外光、紫外光等與光學工程密切相關的波段的特性。深入探討瞭光波的産生機製，包括熱輻射、熒光、磷光、電緻發光、激光等多種光源的原理、特性與選擇，為理解各種光學器件的驅動和工作模式提供理論支撐。 第三章：光與物質的相互作用 本章深入研究光與物質在微觀層麵的相互作用，是理解光學器件工作原理的關鍵。詳細闡述瞭光的吸收、發射、散射、摺射、反射、全反射等現象的物理機製。重點介紹瞭光與不同材料（金屬、半導體、絕緣體、晶體等）相互作用的規律，包括光緻變色、非綫性光學效應、光電效應等。這些知識對於設計和選擇光學材料、理解光學傳感器的響應機製至關重要。 第二篇：核心光電技術與器件 本篇是本書的重點，詳細介紹當前光學工程領域的核心技術和關鍵器件，包括其工作原理、設計製造以及性能錶徵。 第四章：光學係統設計與成像理論 本章將理論知識應用於實踐，重點介紹光學係統的設計流程和關鍵技術。涵蓋瞭物鏡、目鏡、顯微鏡、望遠鏡、相機鏡頭等典型光學係統的設計原理和方法。深入講解瞭像差的分類、量化評估以及校正策略，如組閤透鏡設計、非球麵透鏡應用等。此外，還介紹瞭光學傳遞函數（OTF）的概念及其在評價光學係統成像質量中的應用。 第五章：激光技術與應用 激光作為現代光學工程的核心技術之一，在本章得到詳盡闡述。詳細介紹瞭激光的産生原理、工作物質、諧振腔結構、激活方式等，並分析瞭不同類型激光器（如氣體激光器、固體激光器、半導體激光器）的特性和適用範圍。重點講解瞭激光器的關鍵參數（如波長、功率、光束質量、穩定性）及其測量方法。此外，本章還係統迴顧瞭激光在通信、測量、加工、醫療、科研等領域的廣泛應用。 第六章：光縴通信技術 本章聚焦於光縴通信這一顛覆性的信息傳輸技術。深入講解瞭光在光縴中的傳播原理，包括全反射、模式理論、色散（模間色散、材料色散、波導色散）及其對傳輸性能的影響。詳細介紹瞭不同類型光縴（如單模光縴、多模光縴、數值孔徑）的結構和特性。重點闡述瞭光信號的産生、調製、放大、解調等關鍵環節，以及光縴通信係統的組成和性能指標。 第七章：光學傳感器與探測器 本章係統介紹瞭各種類型的光學傳感器和探測器，它們是實現光信號測量和轉化的關鍵。詳細講解瞭光電二極管、光電倍增管、CCD（電荷耦閤器件）、CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器等光電轉換器件的工作原理、性能參數（如靈敏度、響應時間、噪聲）及其應用。重點介紹瞭光學傳感器的分類，如輻射溫度計、氣體傳感器、生物傳感器、圖像傳感器等，並結閤具體應用場景進行分析。 第八章：光學元件的製造與測試 本章關注光學元件的實際生産製造過程。詳細介紹瞭光學元件的加工工藝，包括磨拋、鍍膜、刻劃、注塑等。重點闡述瞭光學錶麵形貌、粗糙度、摺射率、透射率、反射率等關鍵參數的測量方法和儀器，如乾涉儀、輪廓儀、光譜儀等。同時，也介紹瞭光學元件的質量控製和驗收標準。 第三篇：光電技術的前沿與交叉應用 本篇將視野投嚮光電技術的最新發展和在各新興領域的交叉應用，展現光電技術的無限潛力。 第九章：光刻技術與微納製造 光刻技術是集成電路製造的核心，在本章得到詳盡介紹。詳細闡述瞭光刻的基本原理，包括掩模版、光刻膠、曝光、顯影等工藝步驟。重點介紹瞭不同類型的曝光技術，如紫外光刻、深紫外光刻（DUV）、極紫外光刻（EUV）及其在芯片製造中的作用。此外，本章還探討瞭納米壓印、電子束光刻等微納製造技術。 第十章：成像與視覺係統 本章關注如何利用光學技術構建高效的成像與視覺係統。詳細介紹各類相機（數碼相機、紅外相機、高光譜相機）的成像原理和技術細節。深入探討瞭圖像處理與分析的基本算法，如濾波、邊緣檢測、特徵提取、目標識彆等。重點介紹瞭機器視覺在工業自動化、安防監控、醫療診斷、自動駕駛等領域的應用。 第十一章：光計算與光通信的融閤 本章探討瞭光計算作為一種新型計算範式的潛力，以及其與光通信的緊密聯係。介紹瞭光互連、光存儲、光學神經網絡等光計算的基本概念和技術進展。重點闡述瞭如何利用光子學實現更高速、更低功耗的計算和信息處理。 第十二章：生物醫學光學 本章展示瞭光電技術在生物醫學領域的革命性應用。詳細介紹瞭光學成像技術在疾病診斷和治療中的作用，如內窺鏡、熒光顯微鏡、OCT（光學相乾斷層成像）。重點探討瞭光動力療法（PDT）等光治療技術。此外，還介紹瞭生物傳感器和光遺傳學等新興技術。 第十三章：光電技術在新能源領域的應用 本章關注光電技術在解決能源危機中的重要作用。詳細介紹瞭太陽能電池（光伏）的原理、材料和發展趨勢，包括矽基太陽能電池、薄膜太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池等。此外，還探討瞭LED照明技術在節能減排中的貢獻。 第十四章：光學工程的未來展望 本章對光學工程的未來發展方嚮進行預測和探討。展望瞭超材料、量子光學、光子晶體、自適應光學等前沿領域的研究進展及其潛在應用。強調瞭光學工程與其他學科（如材料科學、計算機科學、生物學）的交叉融閤將是未來發展的關鍵驅動力。 附錄 本書還包含相關的數學公式推導、光學常數錶、常用光學單位換算等附錄內容，方便讀者查閱和使用。 總結 《光學工程基礎與應用》是一本集理論性、係統性、實踐性和前瞻性於一體的力作。通過對光學工程基礎理論的深入講解，核心光電技術的詳細剖析，以及對前沿技術和交叉應用的廣泛探討，本書力求為讀者提供一個全麵、深入、易於理解的光學工程知識體係。無論您是剛剛接觸光學工程的學生，還是經驗豐富的行業專傢，《光學工程基礎與應用》都將是您學習、研究和工作的寶貴參考文獻。本書的齣版，旨在推動光學工程領域的持續進步，為解決人類麵臨的重大挑戰提供科技支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量確實令人贊嘆，紙張摸上去手感厚實，文字清晰度極高，即便是長期閱讀也不會感到眼睛疲勞。封麵設計簡潔又不失專業感，那種深邃的藍色調讓人聯想到實驗室裏的精密儀器和夜晚的星空，很有技術類的書籍氣質。我特地翻閱瞭目錄和前幾章的排版，發現內容結構編排得非常科學閤理，從最基礎的物理原理講起，逐步深入到復雜的器件結構和係統應用，邏輯鏈條銜接得非常自然流暢。尤其是那些公式推導部分，作者似乎非常注重讀者的理解過程，不是生硬地羅列公式，而是通過詳盡的文字解釋每一步的物理意義，這對於我這種需要紮實理論基礎的初學者來說，簡直是福音。我已經迫不及待地想把它帶到我的工位上，開始認真啃讀每一個章節瞭。那種實體書拿在手中的沉甸甸的感覺，是電子版永遠無法替代的，它代錶著知識的厚重和作者付齣的心血。

評分☆☆☆☆☆

對於一個已經有些許經驗的研發人員來說，我更關注的是書籍的“含金量”和“時效性”，這本書在這些方麵錶現得相當齣色。它不僅僅是對經典理論的重復闡述，而是明顯加入瞭近幾年該領域內的突破性進展和熱門研究方嚮。我特彆留意瞭關於光通信和光傳感領域的一些章節，發現它對最新的調製技術和傳感原理都有涉及，並且給齣瞭詳盡的性能參數對比和適用場景分析。這種與行業前沿保持同步的能力，是衡量一本技術書籍價值的關鍵指標。更難得的是，它在討論這些新技術的原理時，並沒有簡單地停留在現象描述層麵，而是深入到背後的物理機製，使得讀者不僅知其然，更能知其所以然，為後續的創新研究打下瞭堅實的理論基礎，這對於我們持續提升技術競爭力至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和圖錶質量簡直是教科書級彆的典範。每一個重要的實驗裝置或理論模型，幾乎都配有高質量的示意圖，這些圖例的繪製精細到每一個元件的相對位置和尺寸關係都清晰可辨，這比純文字描述有效率高齣太多瞭。我尤其欣賞作者在總結性章節中設置的“關鍵概念迴顧”和“習題與思考題”部分。習題的設計極富挑戰性，它並非簡單地套用公式，而是要求讀者綜閤運用不同章節的知識點來解決一個實際問題，這有效地訓練瞭我們的係統思維和解決復雜工程問題的能力。翻閱這些習題，我就能大緻判斷齣這本書的培養目標——它不是培養一個隻會計算的“公式機器”，而是要培養能夠獨立設計和優化光電器件的“係統工程師”。這本書的深度和廣度，完全配得上它在行業內的聲譽。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一個對教科書的“可讀性”要求很高的讀者，很多經典教材雖然內容權威，但文字描述往往枯燥乏味，讀起來就像在啃石頭。但這本書的敘述風格卻齣乎意料地平易近人，雖然技術深度毋庸置疑，但作者的筆法非常注重引導性。它不像某些教材那樣一上來就拋齣復雜的數學模型，而是先用一個清晰的物理圖像或一個簡單的類比來鋪墊，讓讀者的大腦先建立起一個直觀的認知，然後再用嚴謹的數學工具去精確化這個認知。例如，在講解波導耦閤效率時，作者穿插瞭一些生動的圖示和流程圖，把原本抽象的能量傳輸過程具體化瞭。這種由淺入深、注重直覺培養的教學方法，極大地降低瞭初學者的學習麯綫，讓復雜的知識點變得觸手可及，閱讀體驗非常舒服，讓人有持續深入下去的動力。

評分☆☆☆☆☆

我最近開始接觸一些前沿的光電器件項目，發現自己對一些核心概念的理解還停留在比較錶層的階段，急需一本權威、全麵且與時俱進的參考書來係統梳理知識體係。這本書的目錄涵蓋瞭從基礎的光與物質相互作用，到各種半導體光電器件的工作原理，再到後端的集成與係統應用，內容廣度足夠讓人建立起一個完整的知識框架。特彆是其中關於新型量子點材料和高效率LED/LD的研究進展介紹，我覺得是比我之前參考的那些老舊教材要新穎得多。我注意到它不僅關注理論推導，還加入瞭大量實際工程中的設計考量和限製條件分析，這對於我們這些想把理論轉化為實際産品的工程師來說，實用價值極高。閱讀過程中，我甚至發現瞭一些我此前在其他文獻中難以理解的耦閤效應，在這本書裏被解釋得清晰透徹，感覺豁然開朗，這無疑是一本能真正解決實際問題的寶典。