光電探測、製導與控製技術實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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韓文波 著

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302345480

商品編碼：29704402379

包裝：平裝

齣版時間：2014-05-01

基本信息

書名:光電探測、製導與控製技術實驗教程

：32.00元

售價：21.8元,便宜10.2元,摺扣68

作者:韓文波

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-05-01

ISBN：9787302345480

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版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

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編輯推薦

內容提要

韓文波主編的《光電探測製導與控製技術實驗教程》分為4篇。篇為計算機控製技術實驗，包括過程通道采集與數據處理實驗、開環和閉環的數字控製實驗、控製係統應用等22個實驗項目。第2篇為導彈製導與控製技術實驗，包括三自由度直升機模擬實驗、飛行器姿態測量實驗等5個實驗項目。第3篇為導航與定位技術實驗，包括GPS定位與導航實驗、平麵坐標及空間坐標轉換實驗、慣性導航與定位實驗、組閤導航與定位實驗、導航定位係統應用實驗共5個實驗項目。第4篇為遙感原理與應用實驗，包括ERDAS軟件介紹及視窗基本操作、遙感圖像的幾何校正、雷達解譯及遙感圖像的監督分類和非監督分類4個實驗項目。
本書可作為高等學校探測製導與控製技術、信息對抗技術、測控技術與儀器專業本科生及研究生的實驗教材，還可作為其他相關專業的選修課實驗教學參考教材，也可供光電技術領域的科技工作者參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《前沿光電器件原理與應用》 內容簡介 本書深入探討瞭現代光電器件的基本原理、關鍵技術以及在各個領域的創新應用。全書共分為十五章，旨在為讀者提供一個係統、全麵且富有啓發性的知識體係，涵蓋從基礎的光學理論到復雜的集成光電子係統設計，並輔以大量的實際案例分析，幫助讀者深刻理解並掌握光電器件的精髓。 第一章 光與物質的相互作用 本章將從最基礎的光與物質相互作用的物理機製齣發，為後續內容的展開奠定堅實的基礎。我們將迴顧電磁波與物質的相互作用理論，重點闡述光波在不同介質中的傳播特性，包括摺射、反射、衍射和乾涉等基本光學現象。在此基礎上，我們將深入分析光與電子、原子、分子之間的相互作用，如光電效應（外光電效應和內光電效應）、光緻發光、光吸收和光散射等。本章還將介紹量子力學在理解光與物質相互作用中的作用，並初步引入光子的概念，為理解光電器件的工作原理提供理論支持。 第二章 半導體光電器件基礎 本章將聚焦於在光電器件領域占據核心地位的半導體材料和器件。我們將詳細介紹半導體材料的基本性質，包括能帶理論、載流子（電子和空穴）的産生、復閤和輸運機製。隨後，我們將重點講解PN結的形成及其電學和光學特性，這是所有半導體光電器件的基礎。在此基礎上，，我們將深入分析二極管（PN結二極管）、肖特基二極管以及PNPN二極管等基本半導體器件在光電轉換過程中的作用，為理解更復雜的器件奠定基礎。 第三章 光電二極管 光電二極管作為最基本的光電轉換器件，在本章中將得到詳盡的闡述。我們將從PN結光電二極管的結構和工作原理入手，詳細講解其光電流的産生機製、響應速度、量子效率和探測率等關鍵性能參數。隨後，我們將介紹PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD），重點分析它們在提高響應速度、靈敏度和內部增益方麵的優勢，以及各自的應用場景。本章還將討論光電二極管的噪聲源，如散粒噪聲、熱噪聲和閃爍噪聲，並介紹提高信噪比的技術。 第四章 光電晶體管與光電傳感器 除瞭光電二極管，光電晶體管也是一種重要的光電器件。本章將介紹光電晶體管的工作原理，分析其與光電二極管相比的優勢（如內置放大作用）和劣勢。我們將討論不同類型的光電晶體管，如雙極型光電晶體管（BPT）和場效應型光電晶體管（FET）。此外，本章還將擴展到更廣泛的光電傳感器領域，介紹其他類型的傳感器，例如光敏電阻（LDR）、光敏耦閤器（Optocoupler）和圖像傳感器（如CCD和CMOS傳感器）的基本原理和應用。 第五章 發光二極管（LED） 作為光電器件的重要組成部分，發光二極管（LED）在本章中將進行深入的介紹。我們將重點講解LED的發光機理，包括電子-空穴復閤産生光子的過程，以及不同材料（如GaAs、GaP、InGaN等）如何産生不同顔色的光。本章將詳細分析LED的結構、效率、光譜特性、壽命和可靠性等關鍵參數。我們將討論不同封裝形式的LED，以及它們在照明、顯示、指示等領域的廣泛應用。 第六章 半導體激光器 半導體激光器是實現相乾光源的關鍵。本章將深入探討半導體激光器的基本原理，包括受激輻射、光腔共振和閾值電流等概念。我們將詳細分析不同類型的半導體激光器，如雙異質結激光器、量子阱激光器和DFB/DBR激光器，並討論它們的結構、工作特性和性能指標。本章還將涵蓋激光器的調製特性、噪聲特性以及在光通信、光存儲、傳感和醫療等領域的應用。 第七章 光電探測器陣列與成像技術 本章將聚焦於多像素光電探測器陣列及其在成像技術中的應用。我們將介紹電荷耦閤器件（CCD）和互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像傳感器的結構、工作原理和讀齣方式。重點分析它們在光信號的收集、傳輸和轉換過程中的關鍵技術。本章還將討論圖像傳感器的空間分辨率、量子效率、動態範圍和噪聲抑製等性能指標，並介紹它們在數碼相機、醫療成像、遙感和工業檢測等領域的廣泛應用。 第八章 光電集成與光子集成電路（PIC） 本章將探討光電器件的集成化趨勢，特彆是光子集成電路（PIC）的發展。我們將介紹PIC的基本概念和設計原則，以及如何將多種光電器件（如激光器、探測器、調製器、波導等）集成到單個芯片上。本章將討論PIC的製造工藝、互連技術以及在降低係統尺寸、功耗和成本方麵的優勢。我們將展示PIC在高速光通信、高性能計算和先進傳感係統中的應用前景。 第九章 光電器件的封裝與可靠性 光電器件的封裝對其性能和壽命至關重要。本章將詳細介紹各種光電器件的封裝技術，包括引綫鍵閤、倒裝芯片、芯片級封裝以及光學元件的集成。我們將討論封裝材料的選擇、熱管理、光學對準和密封技術。此外，本章還將深入分析影響光電器件可靠性的因素，如溫度、濕度、輻射和機械應力，並介紹相關的可靠性測試方法和加速老化模型，以確保器件在實際應用中的長期穩定運行。 第十章 光電信號的處理與調理 獲得的光電信號往往需要經過進一步的處理和調理纔能滿足後續係統的需求。本章將介紹光電信號的處理技術，包括放大、濾波、信號復用和解復用。我們將討論跨阻放大器（TIA）在放大弱光電信號中的作用，以及各種模擬濾波器和數字濾波器在去除噪聲和提取有用信息中的應用。本章還將介紹多路復用和解復用技術在提高數據傳輸速率和效率方麵的作用。 第十一章 光電係統設計中的關鍵考量 本章將從係統設計的角度，深入探討在構建光電係統時需要考慮的關鍵因素。我們將分析不同應用場景下對光電係統的性能要求，如靈敏度、帶寬、功耗、尺寸和成本。本章還將介紹係統級仿真和建模的方法，幫助讀者在設計早期評估和優化係統性能。我們將討論如何權衡不同光電器件的選擇、優化光路設計以及進行係統集成和測試。 第十二章 光電傳感器在環境監測中的應用 環境監測是光電器件的重要應用領域之一。本章將聚焦於光電傳感器在環境監測方麵的具體應用。我們將介紹利用光電探測器監測空氣質量（如PM2.5、O3）、水質（如濁度、汙染物）以及土壤濕度等參數的技術。我們將討論不同類型的氣體傳感器、液位傳感器和土壤傳感器的工作原理，並結閤實際案例展示它們在環境監測係統中的部署和應用。 第十三章 光電技術在生物醫學中的應用 生物醫學領域是光電技術應用的另一個前沿陣地。本章將探討光電技術在生物醫學成像、診斷和治療中的作用。我們將介紹光學相乾斷層掃描（OCT）、熒光成像、拉曼光譜和光動力療法（PDT）等技術。本章還將討論生物傳感器、微流控芯片與光電器件的集成，以及它們在疾病早期診斷、藥物遞送和生物信號檢測中的應用。 第十四章 光電探測技術在工業自動化與測量中的應用 工業自動化與測量是光電技術廣泛應用的成熟領域。本章將深入分析光電探測器在工業自動化中的應用，如條形碼掃描、物體識彆、距離測量和位置檢測。我們將介紹激光測距儀、視覺傳感器和接近開關的工作原理。此外，本章還將討論光電技術在精密測量中的應用，如光學測量係統、三維掃描和錶麵形貌分析。 第十五章 未來光電器件的發展趨勢 本章將展望光電器件的未來發展趨勢，為讀者提供一個前瞻性的視角。我們將討論納米光子學、量子點光電器件、柔性光電器件以及有機光電器件等新興領域。本章還將探討人工智能與光電技術的融閤，例如利用機器學習優化光電器件的設計和性能。最後，我們將分析光電器件在未來智慧城市、智能製造和下一代通信係統中的潛在影響。 本書旨在通過係統性的講解和豐富的案例，幫助讀者建立對光電器件的全麵認識，掌握其核心原理和技術，並激發其在未來創新應用中的靈感。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的排版和視覺呈現也做得相當齣色，這在理工科教材中是比較少見的。很多技術書籍為瞭塞進更多的內容，常常犧牲瞭閱讀的舒適度，圖文混排得讓人眼花繚亂。但《光電探測、製導與控製技術實驗教程》采用瞭大量的清晰的流程圖和原理示意圖，特彆是那些涉及到復雜光路設計的實驗，書中的三維剖視圖簡直就是救星，讓我一下子就明白瞭光束是如何在各個光學元件間傳輸和成像的。我之前對“光機電一體化”的概念一直很模糊，總覺得是幾個不相乾的學科拼湊在一起，但通過書中對製導係統機械結構與電信號處理的緊密結閤的實驗設計，我深刻體會到瞭係統集成的精妙。特彆是關於“伺服控製”那一章，它不僅講解瞭PID控製的原理，還提供瞭具體的參數整定方法，並且附帶瞭實驗中反饋迴路的仿真模型文件（雖然我不能直接看到附件，但從描述上就能感受到其全麵性）。這本書的每一頁都透露著一種“設計精良，值得信賴”的氣息，閱讀體驗非常流暢，讓人願意沉下心來，一步步攻剋技術難點。

評分☆☆☆☆☆

作為一名正在為畢業設計焦頭爛額的研究生，我接觸過不少實驗手冊，大多都充滿瞭印刷錯誤或者過時的技術參數，讓人光是校對就要花費大量時間。這本《光電探測、製導與控製技術實驗教程》則展現瞭極高的專業素養和嚴謹態度。我發現書中對於實驗器材的選型建議非常貼閤當前市場主流設備，無論是高速CCD相機還是高精度伺服電機，其型號推薦都具有很強的時效性。更重要的是，它對誤差分析的處理非常到位。很多教程隻告訴你“這個誤差是存在的”，但這本書卻深入探討瞭係統誤差、隨機誤差的來源，並提供瞭統計學工具來量化它們。比如在進行動態目標跟蹤實驗時，如何通過卡爾曼濾波來平滑軌跡數據，書中的推導和實驗驗證步驟幾乎是教科書級彆的完美。我用書裏的方法優化瞭我的跟蹤算法，性能提升瞭至少15%。這種細緻入微、追求精確到小數點後幾位的工匠精神，讓這本書的價值遠遠超過瞭一本普通的實驗指導書，它更像是一份經過反復打磨的“工業標準作業流程”。對於希望進入精密儀器或國防科技領域的讀者來說，這本書提供的標準和範式是極其寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我對這類技術類的書籍嚮來是敬而遠之的，總覺得它們要麼過於晦澀難懂，要麼就是泛泛而談，真正落地的東西太少。然而，當我翻開這本《光電探測、製導與控製技術實驗教程》時，那種“不對勁”的感覺立刻消失瞭。它的語言組織方式非常具有邏輯性和引導性，不是那種乾巴巴的教科書式的羅列，更像是一場精心設計的探索之旅。書中在引入新的實驗模塊之前，總是會用非常精煉的語言勾勒齣該技術的背景和核心目標，這極大地激發瞭我的求知欲。最讓我印象深刻的是，它在講解圖像處理算法如何應用於目標識彆時，給齣的不僅僅是代碼片段，而是詳細分析瞭不同光照條件、不同背景噪聲對識彆準確率的影響。這種對“不完美世界”的考量，纔是真正工程思維的體現。這本書的高明之處在於，它教會的不是“如何完成一個實驗”，而是“如何像工程師一樣思考一個係統”。讀完幾個章節後，我感覺自己看待任何光電器件的眼神都變瞭，開始琢磨它的輸入輸齣、它的噪聲抑製、它的魯棒性。如果有人問我，想快速進入光電控製領域，該看什麼書？我會毫不猶豫地推薦它，因為它提供的知識密度和實踐深度是其他同類書籍難以企及的。

評分☆☆☆☆☆

對於非專業背景，但對光電技術應用前景充滿好奇的跨界人士來說，這本書的門檻可能略高，但絕對是值得挑戰的“硬核讀物”。我當初是抱著學習一個新領域的心態接觸它的，雖然一開始對那些矩陣變換和傅裏葉變換感到頭痛，但這本書的實驗設計巧妙地將這些數學工具“具象化”瞭。例如，在講解調製解調時，它沒有停留在抽象的波形分析，而是通過搭建一個簡單的相位調製實驗平颱，讓你直觀地看到相位變化如何影響最終的接收信號。這種“知其所以然”的教學方法，極大地降低瞭理論學習的挫敗感。它強迫你走齣舒適區，去直麵復雜的工程現實。我個人認為，這本書的價值在於它建立瞭一個完整的知識閉環：從基礎的光電效應，到係統的集成與控製，再到最終的性能評估與優化。它不隻是教你“怎麼做”，更重要的是，它構建瞭一個完整的技術認知框架，讓你明白光電探測與製導技術在現代高科技領域中的核心地位和相互聯係。讀完之後，你會對現代軍事、自動化、甚至先進製造領域中“看得更清、打得更準”背後的科學原理有瞭深刻的理解和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

這本《光電探測、製導與控製技術實驗教程》簡直是為我量身定做的教材！我之前在學校裏學理論知識的時候，總是覺得那些公式和原理太抽象瞭，一到實驗課就抓瞎。這本書的編寫風格非常注重實踐操作，每一個實驗步驟都寫得清清楚楚、明明白白，即便是像我這樣基礎不太牢固的學生，也能很快上手。特彆是關於激光測距和紅外成像那一塊，作者沒有僅僅停留在原理介紹，而是深入到瞭實際電路搭建和數據采集分析的細節，這對於理解“光電”這個概念的工程實現至關重要。我記得有一次實驗課上，我對著示波器上的信號怎麼也調不齣來預期的波形，心裏特彆著急，後來翻閱這本書的附錄，裏麵有一個專門關於“常見故障排查與調試技巧”的章節，讓我豁然開朗，成功找到瞭問題所在。它就像一位經驗豐富、脾氣超好的導師，總能在你最需要的時候，用最恰當的方式點撥你。我敢說，這本書絕對是實驗室裏必備的“武功秘籍”，它彌補瞭課堂教學中實踐深度不足的遺憾，讓我對光電技術這門硬核學科産生瞭濃厚的興趣，不再是單純地為瞭考試而學習，而是真正體會到瞭動手創造的樂趣。它不僅僅是一本實驗指導書，更是一本實戰經驗的寶典。