光電測試技術(第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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浦昭邦，趙輝 著

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111286431

商品編碼：29728325332

包裝：平裝

齣版時間：2010-03-01

基本信息

書名：光電測試技術(第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材)

定價：36.00元

作者：浦昭邦,趙輝

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2010-03-01

ISBN：9787111286431

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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內容提要

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本書為高等工科院校“測控技術與儀器”、“光電信息工程”及“光電子技術”等專業的“光電測試技術”課程的通用教材。
　　本書首先係統地介紹瞭光度學的基本理論和光電測量的光學基礎，然後深入地講述瞭光電測量技術中的光源，光電變換的光子探測器件、熱電探測器件和光電攝像器件及基於電子物理學的光學變換器件的基本原理和使用方法。還對常用的光電子探測器件的檢測電路靜態與動態設計方法和典型電路進行瞭論述與分析。
　　本書為瞭使讀者對光電測量係統進行深入瞭解，對光電測量中的光束調製與掃描、非相乾信號的光電變換與檢測、相乾變換與檢測的原理與方法及其設計進行瞭係統的論述。後介紹瞭激光測量、視覺檢測和光縴測量技術實用光電測量係統。
　　本書具有理論和實際密切結閤、論述係統深入而又通俗易懂的特點，因此既可以作為相關專業的大學本科教材，也可作為研究生教材和供相關工程技術人員作為設計光電測量係統的參考資料。

目錄

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第2版前言
版前言
上篇　技術基礎篇　
　章 光電測試技術概論
　　節 信息技術與光電測試技術
　　第二節 光電測試係統的組成
　　第三節 光電測試技術的展望及其特點
　　復習思考題
　第二章 光電測量的光學基礎
　　節 光譜光視效能和光度的基本物理量
　　　一、光譜光視效能
　　　二、光度的基本物理量
　　第二節 光度學基本定律
　　　一、餘弦定律
　　　二、亮度守恒定律
　　　三、照度與距離的二次方反比定律
　　第三節 光輻射在空氣中的傳播
　　　一、大氣衰減
　　　二、空氣湍流效應
　　第四節 光電測試技術中常用的光學係統
　　　一、顯微光學係統
　　　二、望遠光學係統
　　　三、攝影係統
　　　四、投影光學係統
　　　復習思考題
　第三章 光電測量係統中的光源與光源係統
　　節 光源的基本參數
　　　一、發光效率
　　　二、壽命
　　　三、光譜功率譜分布
　　　四、空間光強分布特性
　　　五、光源光輻射的穩定性
　　　六、光源的色溫和顯色性
　　第二節 光電測量的常用光源
　　　一、熱輻射光源
　　　二、氣體放電光源
　　　三、金屬鹵化物燈
　　　四、電緻發光光源
　　　五、激光光源
　　第三節 照明係統
　　　一、照明係統的設計原則
　　　二、照明的種類
　　第四節 光源及照明係統的選擇
　　復習思考題
　第四章 光電測試常用器件
　　節 光電器件的性能參數
　　　一、光電器件的探測靈敏度
　　　二、響應時間和頻率響應
　　　三、噪聲等效功率
　　　四、探測度D與比探測度D*
　　　五、量子效率
　　第二節 光電發射器件
　　　一、光電發射效應
　　　二、光電真空器件及其特性
　　第三節 光電導器件
　　　一、光電導效應
　　　二、光敏電阻及其特性
　　第四節 光伏器件
　　　一、光伏效應
　　　二、光電池
　　　三、光敏二極管
　　　四、PIN光敏二極管
　　　五、雪崩光敏二極管
　　　六、光敏晶體管
　　　七、光電位置器件
　　　八、光伏器件的特性與使用要點
　　第五節 各種光子探測器件的性能比較和應用選擇
　　　一、接收光信號的方式
　　　二、各種光子探測器件的性能比較
　　　三、光子探測器件的應用選擇
　　第六節 熱電探測器件
　　　一、熱電探測器的一般原理
　　　二、溫差電偶
　　　三、熱敏電阻及其特性
　　　四、熱釋電器件
　　第七節 光電成像器件
　　　一、像管
　　　二、真空攝像管
　　　三、固體攝像器件工作原理及其參數
　　　四、CMOS成像器件工作原理及其參數
　　　五、CID智能相機
　　第八節 光調製器件
　　　一、電光器件
　　　二、聲光器件
　　　三、磁光器件
　　復習思考題
　第五章 光電檢測電路
下篇　 應用技術篇　
　第六章 光束的調製與掃描技術
　第七章 非相乾信號的光電變換與檢測
　第八章 相乾變換與檢測方法
　第九章 現代光電測試技術

作者介紹

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文摘

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序言

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現代光電技術：原理、應用與實踐 本書旨在為讀者係統性地介紹現代光電技術的核心概念、關鍵原理、廣泛應用以及實際操作方法。我們將深入探討光與物質相互作用的物理基礎，以及如何利用這些相互作用來設計、製造和應用各種光電器件和係統。本書內容涵蓋瞭光電技術從基礎理論到前沿應用的完整圖景，旨在培養讀者紮實的理論功底和解決實際問題的能力。 第一部分：光電技術基礎理論 本部分將為讀者奠定堅實的光電技術理論基礎。我們將從光的本質入手，深入剖析光的波動性和粒子性，並詳細介紹光與物質相互作用的各種基本機製，如吸收、發射、散射、摺射、衍射和乾涉等。 1. 光的本質與傳播： 光的波粒二象性： 深入探討光的經典波動理論（如麥剋斯韋方程組描述的電磁波）和量子理論（如光子概念）如何解釋光的各種現象。我們將介紹光波的頻率、波長、相位、偏振等重要參數，以及它們在光電係統中的意義。 光在介質中的傳播： 詳細闡述光在真空、均勻介質和非均勻介質中的傳播規律。重點介紹摺射率的概念及其與光速、波長、頻率的關係，並深入講解惠更斯原理、斯涅爾定律等幾何光學基礎。 光學成像原理： 介紹透鏡、反射鏡等光學元件的成像特性，包括焦距、物距、像距、放大率等概念，以及成像的幾何畸變（如球差、像差）及其抑製方法。我們將討論顯微鏡、望遠鏡等基本成像係統的設計原理。 2. 光與物質的相互作用： 光的吸收與透射： 詳細分析不同物質對光的吸收特性，介紹朗伯-比爾定律，並探討吸收光譜在材料識彆和分析中的應用。我們將討論透明、半透明和不透明材料的定義及影響因素。 光的發射： 深入研究各種光源的發光原理，包括熱輻射（如白熾燈、鹵素燈）、熒光（如LED、熒光燈）、磷光、激光等。重點介紹不同發光機製的物理過程、光譜特性和發光效率。 光的散射： 闡述瑞利散射、米氏散射等散射現象，分析散射的強度、方嚮和波長依賴性。我們將介紹散射在遙感、大氣光學等領域中的應用。 光電效應： 詳細介紹光電效應的幾種主要形式，包括外光電效應（光電管、光電倍增管）、內光電效應（光電導效應、光伏效應）和光電磁效應。這些效應是光電器件的核心工作原理。 3. 晶體光學與非綫性光學： 晶體光學基礎： 介紹各嚮異性介質中光的傳播特性，如雙摺射現象。我們將討論主截麵、主軸、光軸等概念，以及波片（半波片、四分之一波片）的工作原理。 非綫性光學效應： 介紹在強光作用下，物質光學特性發生變化的現象。重點講解二次諧波産生（SHG）、三次諧波産生（THG）、光學參量振蕩（OPO）、剋爾效應等，這些效應在激光技術、光通信和光計算等領域具有重要意義。 第二部分：關鍵光電器件與係統 本部分將聚焦於現代光電技術中最重要的核心器件，並介紹它們的工作原理、性能參數和典型應用。 4. 光探測器： 光電導探測器： 詳細介紹光電導效應的物理機製，以及基於該效應的探測器（如光電導管、光敏電阻）的工作原理。我們將討論其響應時間、靈敏度、噪聲等關鍵性能指標。 光伏探測器： 深入講解半導體PN結的光伏效應，介紹二極管型光電探測器（如PIN光電二極管、雪崩光電二極管APD）的工作原理。重點分析其量子效率、響應度、噪聲等參數，以及在通信、遙感等領域的應用。 光電倍增管（PMT）： 詳細介紹PMT的光電陰極、倍增級、陽極等組成部分，以及其極高的靈敏度和極快的響應速度。我們將討論其在弱光檢測、輻射測量等方麵的應用。 熱探測器： 介紹熱電堆、熱敏電阻、紅外焦平麵陣列等熱探測器的工作原理，以及它們在紅外成像、溫度測量等領域的應用。 5. 光源： 發光二極管（LED）： 深入分析LED的發光原理、pn結結構、外延生長技術，以及其高效率、長壽命、可調諧發光等優點。我們將重點介紹不同顔色LED的製備工藝和應用，以及白光LED的實現方式。 半導體激光器： 介紹激光二極管（LD）的結構、工作原理（如注入鎖定、閾值電流），以及其在光通信、光存儲、激光打印等領域的核心作用。我們將討論不同類型的半導體激光器，如DFB、VCSEL等。 氣體激光器和固體激光器： 概述氣體激光器（如He-Ne激光器、CO2激光器）和固體激光器（如Nd:YAG激光器、光縴激光器）的工作原理，介紹其在工業加工、醫療美容、科學研究等方麵的廣泛應用。 6. 光調製器與光開關： 電光調製器： 介紹電光效應，如Pockels效應和Kerr效應，以及基於這些效應的光調製器（如鈮酸鋰調製器）。我們將討論其調製帶寬、消光比、驅動電壓等參數。 聲光調製器： 闡述聲光效應，以及基於聲光效應的光開關和調製器，它們在激光調Q、光束偏轉等方麵的應用。 其他光調製技術： 介紹磁光調製、機械式調製等技術，以及它們在特定領域的應用。 7. 光縴通信係統： 光縴的傳輸特性： 詳細介紹光縴的結構（縴芯、包層）、光在光縴中的傳播原理（全反射），以及多模光縴和單模光縴的特性。 光縴損耗與色散： 分析光縴中的衰減（吸收、散射）和色散（模間色散、材料色散、波導色散）對信號傳輸的影響，以及抑製這些效應的方法。 光通信係統組成： 介紹光通信係統的主要組成部分，包括光源、光調製器、光縴、光放大器、光電探測器和光解復用器等，並分析它們在整個係統中的作用。 第三部分：光電技術在各領域的應用 本部分將展示光電技術如何滲透到現代社會的各個角落，並深刻影響著我們的生活和工作。 8. 圖像傳感器與成像技術： CCD與CMOS圖像傳感器： 深入介紹CCD（電荷耦閤器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器的結構、工作原理、性能特點和製造工藝。我們將對比它們的優缺點，並分析它們在數碼相機、手機攝像頭、安防監控等領域的應用。 機器視覺： 介紹機器視覺係統的基本組成（相機、光源、圖像處理軟件），以及在工業自動化、質量檢測、機器人導航等方麵的應用。 紅外成像技術： 闡述紅外成像的原理，介紹不同類型的紅外探測器和成像係統，以及在夜視、安防、醫療診斷、環境監測等領域的應用。 9. 光譜分析與傳感技術： 光譜儀： 介紹不同類型光譜儀（如衍射光柵光譜儀、棱鏡光譜儀）的工作原理，以及其在材料成分分析、環境監測、天文學研究等領域的應用。 激光雷達（LiDAR）： 詳細介紹LiDAR的工作原理，包括發射激光脈衝、接收迴波、計算距離等。我們將重點介紹其在自動駕駛、地形測繪、三維建模等方麵的應用。 光縴傳感器： 介紹基於光縴的光學傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、應變傳感器等，以及其在工業過程控製、健康監測等領域的應用。 10. 光電技術在現代工業中的應用： 激光加工： 詳細介紹激光切割、激光焊接、激光打標、激光鑽孔等技術，以及其在汽車製造、電子工業、航空航天等領域的重要作用。 光刻技術： 闡述光刻技術在微電子製造中的關鍵地位，介紹不同類型的光刻設備（如紫外光刻、極紫外光刻）和工藝流程。 光電測量與檢測： 介紹基於光電技術的各種測量方法，如激光測距、激光乾涉測量、光學顯微鏡測量等，以及它們在尺寸測量、形貌檢測、錶麵分析等方麵的應用。 11. 光電技術在生物醫學與信息技術領域的應用： 生物醫學成像： 介紹X射綫成像、CT、MRI、PET、超聲成像等醫學成像技術，以及光學相乾層析成像（OCT）等新興光學成像技術在疾病診斷和治療中的應用。 生物傳感器： 介紹基於光學原理的生物傳感器，如熒光免疫傳感器、錶麵等離激元共振傳感器等，及其在疾病早期診斷、藥物研發等領域的應用。 光通信與光計算： 迴顧光縴通信的現狀與發展趨勢，並介紹光計算、光存儲等前沿技術在信息處理和存儲方麵的發展潛力。 本書內容豐富，涵蓋瞭光電技術廣泛的應用領域。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解光電技術的原理，掌握關鍵器件的特性，並能夠將其應用於實際的工程問題解決和技術創新中。本書的編寫力求深入淺齣，既有嚴謹的理論推導，又有生動的實例分析，旨在為讀者提供一個全麵而深入的光電技術學習平颱。

評分☆☆☆☆☆

從結構布局上來看，這部教材展現齣極強的邏輯自洽性。每一章節的開始都有明確的學習目標概述，章節末尾則設有“本章小結”和“思考題”環節。尤其值得稱道的是思考題的設計，它們並非簡單的知識點迴顧，而是需要綜閤運用前後章節知識纔能解答的綜閤性問題，有些甚至涉及到前沿技術趨勢的預測和分析。這使得學習過程成瞭一個不斷建構和應用知識的動態過程，有效地避免瞭“學完就忘”的弊端。整體來看，這套教材的編排思路明顯是按照一個受過良好訓練的工程師或研究人員的知識成長麯綫來設計的，從宏觀到微觀，從原理到應用，再到誤差控製與前瞻，形成瞭一個完美的閉環學習體係。

評分☆☆☆☆☆

本書的文字風格極其嚴謹，但又不失一種令人信服的權威感。閱讀過程中，我幾乎找不到任何模棱兩可的錶述，所有的定義、定理和參數都力求精確無誤。作者在闡述復雜的光學模型時，常常會采用多角度的論證方式，有時是基於波動理論，有時則會切換到基於粒子流的角度進行驗證，這種交叉驗證的方法極大地增強瞭結論的可靠性。此外，書中大量引用的參考文獻和注釋係統非常完善，每一個關鍵結論或技術發展點都有據可查，這對於希望進行更深層次學術探索的讀者來說，無疑是提供瞭堅實的“立足點”。它引導著讀者不要滿足於錶麵的理解，而是鼓勵去追溯知識的源頭，培養批判性思維和獨立研究的能力。

評分☆☆☆☆☆

深入到核心章節後，我發現本書在實驗方法論的介紹上達到瞭極高的水準。它不僅僅停留在“是什麼”和“怎麼做”的層麵，而是著重探討瞭“為什麼必須這樣設計”的內在邏輯。例如，在介紹某項精密光功率測量時，作者詳細剖析瞭環境溫度波動、電磁乾擾以及測量儀器自身漂移這三大“隱形殺手”，並逐一給齣瞭針對性的校準和補償策略。這些內容絕非網絡上隨處可見的通用教程可以比擬，它們蘊含著多年一綫工程經驗的結晶。書中對不確定度分析的講解也極其到位，不僅僅是公式的羅列，而是結閤瞭實際測量數據進行案例剖析，讓讀者明白誤差並非是失敗的標誌，而是科學認知深度的體現。讀完這些章節，我感覺自己像是得到瞭一本實戰手冊，而不是一本停留在紙麵上的理論參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計相當考究，封麵采用瞭啞光處理，手感溫潤細膩，色彩搭配上選擇瞭沉穩的深藍色係，配閤著清晰銳利的白色和金色字體，整體散發齣一種專業而又不失典雅的氣質。內頁紙張的質地也令人贊賞，不是那種廉價的、容易反光的紙張，而是略帶米黃色的銅版紙，印刷字跡清晰銳利，墨色濃淡適中，長時間閱讀下來眼睛的疲勞感明顯減輕瞭不少。尤其是那些圖錶和公式的排版，結構布局非常閤理，關鍵信息突齣重點，即使是初次接觸這個領域的讀者也能迅速抓住核心脈絡。這種對細節的關注，足以體現齣版方在教材製作上的匠心獨厚，讓持有者在翻閱使用的過程中，獲得一種心曠神怡的愉悅感，遠超一般教材的粗糙標準。可見，這不僅僅是一本知識的載體，更是一件值得收藏的專業工具書。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個周末的時間來研讀這本教材的緒論部分，它對我建立起對這個領域的宏觀認知起到瞭至關重要的作用。作者在開篇就非常巧妙地引入瞭光電器件與現代信息社會息息相關的應用場景，比如高分辨率顯示技術、先進的傳感係統等等，瞬間就點燃瞭我深入學習的渴望。這種“先揚其用，再探其理”的敘述方式，極大地激發瞭讀者的內在驅動力，避免瞭枯燥的理論堆砌。更讓我印象深刻的是，書中對一些基礎物理概念的闡述，如光與物質的相互作用，並非是照本宣科的復述，而是融入瞭大量的類比和生活化的例子，使得那些原本抽象晦澀的量子力學影子被剝離開來，變得觸手可及。對於我這種偏嚮應用研究的背景來說，這種循序漸進、貼近實踐的引入方式，無疑是最高效的學習路徑。