光電信息技術基礎實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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常大定，曾延安，張南洋生 著

圖書標籤:

• 光電信息技術
• 基礎實驗
• 光電子學
• 信息技術
• 實驗教學
• 高等教育
• 理工科
• 通信工程
• 電子工程
• 信號處理

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787560948201

版次：1

商品編碼：10343706

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-10-01

用紙：膠版紙

頁數：158

字數：225000

編輯推薦

　　 光電技術是一門涵蓋學科範圍廣泛的綜閤技術，目前，這一學科正在國防空間技術、工農業生産和醫療等領域得到越來越廣泛的應用。 由於光電技術所包含的內容十分廣泛，本書僅涉及光電信息技術範圍中有關光電精密測試、在綫檢測、混閤光電信息處理的一些基礎內容。本書共分四章，介紹瞭有關光電探測器的基礎知識、各類探測器的工作原理及特性參數，包含瞭六項光電探測器的原理及性能測試實驗，十一項實驗光電信號處理實驗等等。

內容簡介

　　 本書從光電信息技術的基礎知識齣發，介紹瞭基於光電探測係統所需要掌握的光電探測器、光電信號處理和光電係統設計的基礎實驗。
全書共分為四章，第一章介紹瞭光電探測器基礎知識，第二章介紹瞭各類單元探測器和CCD陣列探測器的性能測試實驗，第三章介紹瞭光電信號電路處理及典型探測係統實驗，第四章介紹瞭光電圖像混閤處理實驗。
本書可供高等院校光電信息科學與工程類專業、測控技術與儀器專業、應用物理學專業的本科生和研究生使用，也可供工程技術人員參考。

作者簡介

常大定，男，湖北鍾祥人。畢業於華中工學院，現為華中科技大學光電子科學與工程學院副教授。
主要從事光電信息技術方麵的教學和科研工作。在紅外物理，紅外器件及光電信息處理方麵有較深入的研究，主持和參與多項國傢，省部級科研項目，並獲得國防科工委及湖北省科技進步奬。參著有《光電係統與信號處理》，《光電信息處理導論》等著作，發錶相關論文20餘篇。

目錄

第1章 光電探測器基礎知識
1.1 光電探測器工作原理
1.2 光電成像器件工作原理
第2章 光電探測器的原理及性能測試實驗
2.1 光電二極管、光電三極管光照特性的測試
2.2 矽光電池負載特性的測試
2.3 光電倍增管特性和參數的測試
2.4 紅外探測器性能測試
2.5 電荷耦閤器件CCD的原理及驅動實驗
2.6 綫陣CCD特性測量實驗
第3章 光電信號處理實驗
3.1 低噪聲放大器實驗
3.2 相關器的研究及其主要參數測量
3.3 同步積分器的研究及其主要參數測量
3.4 多點信號平均器
3.5 單光子計數
3.6 綫陣CCD輸齣信號的二值化
3.7 綫陣CCD的數據采集
3.8 光電控製電路設計與裝調
3.9 光電透過率測量係統實驗
3.10 攝像機原理及應用
3.11 光電跟蹤
第4章 光電圖像混閤處理技術
4.1 液晶空間光調製器特性實驗
4.2 圖像的光電混閤實時減法和微分運算
4.3 圖像的光電混閤實時相關識彆
4.4 空間光調製三維形貌測量實驗
4.5 矢量矩陣的光電混閤運算
參考文獻

精彩書摘

第1章 光電探測器基礎知識
光電信息技術可以定義為：以光電器件為主體，研究和發展光電信息的形成、傳輸、接收、變換、處理和應用的一門技術。由此可見，光電器件是光電信息技術的基礎，全麵瞭解和掌握各類光電探測器是應用光電信息技術的基礎。
利用光電效應和熱電效應把光信息轉變為電信息的各種器件稱為光電器件。這裏的“光”包括紫外、可見及紅外三個電磁波段。光電器件的用途主要有兩類：其一是用來觀察微弱光信號，作這一用途的器件通常稱為“探測器”，或者嚴格地稱為“輻射探測器”；其二是在自動控製中作為光電轉換器。除這兩類用途外，還有一些特殊用途，例如把光電器件作為電源的光電池。
本章首先介紹光電探測器的物理基礎，介紹光電探測器賴以工作的物理效應和光電探測器的特性參量，比較各類光電探測器的特性，為後續實驗章節作一基礎理論準備。

前言/序言

深入探索光電世界的基石：一本引領你邁入前沿科技領域的實用指南 在當今信息爆炸、科技飛速發展的時代，光電信息技術作為支撐起無數尖端應用的核心驅動力，其重要性不言而喻。從我們日常生活中無處不在的智能手機屏幕、高速光縴通信，到推動科學探索的激光雷達、精密醫療成像，再到引領未來變革的量子通信、無人駕駛係統，光電技術的身影無處不在，深刻地塑造著我們的生活方式和産業格局。然而，要真正理解並駕馭這股強大的技術洪流，紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗是不可或缺的。 本書並非一本簡單的理論教科書，也不是一套枯燥的實驗操作手冊。它是一本精心設計的、旨在為有誌於在光電信息技術領域深耕的讀者構建堅實基礎的實用指南。我們深知，掌握一門前沿技術，光有理論是遠遠不夠的，更重要的是能夠將抽象的概念轉化為具體的實踐，在動手操作中理解原理，在解決問題的過程中加深認知。因此，本書將理論知識與實踐操作緊密結閤，力求以最直觀、最有效的方式，引領讀者深入探索光電世界的奧秘。 核心內容解析：構建你的光電知識體係 本書的內容設計遵循循序漸進、由淺入深的原則，力求覆蓋光電信息技術領域最核心、最基礎的知識點，並在此基礎上引入一些前沿性的概念，為讀者打開更廣闊的視野。 第一部分：光的基礎與相互作用 我們將從最根本的光學原理開始，係統介紹光的波動性與粒子性，理解光的傳播規律，如反射、摺射、衍射和乾涉等。這些基本的光學現象是理解一切光電器件工作原理的基石。我們將深入剖析這些現象的物理機製，並通過生動形象的圖示和案例，幫助讀者建立直觀的理解。隨後，我們將探討光與物質相互作用的不同方式，包括光的吸收、發射、散射等，並介紹與此相關的關鍵概念，如普朗剋常數、能級躍遷等。這一部分的內容不僅是理論上的鋪墊，更是後續很多實驗的理論依據，將幫助讀者建立起對光的基本認識。 第二部分：核心光電器件的原理與應用 在掌握瞭光的基礎知識後，我們將聚焦於構成光電信息係統的關鍵光電器件。這包括但不限於： 光源： 從傳統的白熾燈、熒光燈，到現代的LED、激光器，我們將詳細介紹不同光源的發光原理、特性、光譜分布以及它們在不同場景下的應用。特彆會深入講解LED的發光機理、不同摻雜對發光顔色的影響，以及激光器的相乾性、單色性等特性，並探討激光在通信、測量、醫療等領域的廣泛應用。 光探測器： 介紹光電導效應、光電倍增效應、光伏效應等，詳細講解各種光探測器的結構、工作原理、響應範圍、靈敏度等參數。我們將重點解析光電二極管、光電晶體管、CCD和CMOS圖像傳感器等主流光探測器的內部構造和工作過程，以及它們如何將被光信號轉化為電信號。 光調製器與解調器： 講解如何利用電、磁、聲、光等手段來調製光的強度、相位、頻率等信息，以及如何對調製後的光信號進行解調，恢復原始信息。我們將分析電光效應、聲光效應等調製原理，並介紹幾種常見的調製和解調器件。 光縴與光波導： 介紹光縴的結構、全內反射原理以及光在光縴中的傳播方式。我們將區分單模光縴和多模光縴的特點及其適用場景，並初步探討光波導在集成光路中的作用。 其他重要器件： 還會涉及濾光片、棱鏡、透鏡、反射鏡等光學元件的作用和設計原理，它們在光路構建和信號處理中的關鍵地位。 第三部分：光電信息係統的構建與基礎實驗 在理論知識和器件原理的鋪墊下，本書將引導讀者親手搭建和調試基礎的光電信息係統，並通過一係列精心設計的實驗，鞏固所學知識，培養解決實際問題的能力。 光路搭建與準直： 學習如何使用光學平颱、支架、透鏡、光源等元件，搭建穩定的光路，並掌握光束的準直和聚焦技術，這是進行所有光電實驗的基礎。 光信號的産生與探測： 設計實驗，利用LED或激光器作為光源，通過光電二極管或光電晶體管來探測光的強度變化，並學習如何使用示波器等儀器觀察和分析光電信號的波形。 光電信號的傳輸與處理： 嘗試搭建簡單的光縴通信係統，學習如何將電信號轉化為光信號並通過光縴傳輸，再由光電探測器將光信號轉換迴電信號。我們將設計實驗，驗證光信號的傳輸距離和衰減特性。 光學測量實驗： 引入一些經典的光學測量方法，如利用乾涉原理進行微小位移測量，利用衍射原理進行波長測量等，讓讀者在實踐中體會光學測量的高精度和獨特性。 圖像獲取與處理基礎： 結閤CCD或CMOS圖像傳感器，設計實驗，學習如何獲取圖像，並初步瞭解數字圖像的基本錶示方法和簡單的圖像處理技術，如亮度、對比度調整等。 綜閤性應用演示： 可能會包含一些小型綜閤性應用演示，例如一個簡單的光控開關、一個簡單的光電報警器等，讓讀者將所學知識融會貫通，體驗光電技術的實際應用魅力。 實踐導嚮，能力培養：不僅僅是知識的傳遞 本書的核心理念在於“學以緻用，實踐齣真知”。我們深知，對於一門技術性如此強的學科，僅僅依靠閱讀和記憶是遠遠不夠的。因此，在每個理論講解之後，都會緊密連接相應的實驗環節。這些實驗設計周密，步驟清晰，所需器材也盡可能地標準化和易於獲取，旨在讓讀者能夠親自動手，在實踐中驗證理論，發現問題，並學會分析和解決問題。 本書的實驗設計並非停留在簡單的“照貓畫虎”式的操作。每一個實驗都圍繞著一個特定的原理或概念展開，並鼓勵讀者在完成基本操作後，進行參數的調整和變動，觀察結果的變化，從而深入理解原理的精髓。例如，在光縴通信實驗中，不僅要學會搭建，更要鼓勵讀者嘗試使用不同長度、不同損耗的光縴，觀察信號質量的變化，思考影響傳輸效果的因素。 此外，本書還將注重培養讀者的科學思維和工程素養。在實驗報告的撰寫、數據分析的處理、結果的討論與改進等方麵，都將給予指導，幫助讀者養成嚴謹的科學態度和解決工程問題的能力。我們希望通過本書的學習，讀者能夠： 建立紮實的理論基礎： 深刻理解光的基本性質、光學原理以及各類光電器件的工作機製。 掌握核心光電器件的原理與應用： 熟悉LED、激光器、光電二極管、圖像傳感器等關鍵器件的特性和使用方法。 具備基礎的光電係統搭建與調試能力： 能夠獨立或在指導下搭建簡單的光電實驗裝置，並進行調試。 提升動手實踐和問題解決能力： 在實驗過程中，學會分析問題，排除故障，並提齣改進方案。 培養科學探究精神和工程思維： 形成嚴謹的實驗態度，善於分析數據，並能將理論與實踐相結閤。 拓展對光電信息技術前沿領域的認知： 在掌握基礎知識的基礎上，對光通信、光傳感、光成像、量子光學等領域有初步的瞭解和興趣。 讀者對象：為誰而寫？ 本書主要麵嚮以下讀者群體： 高等院校相關專業的學生： 如電子信息工程、通信工程、光學工程、物理學、自動化等專業的本科生和研究生，作為課程實驗的配套教材，或課外拓展學習的讀物。 相關行業的初級工程師與技術人員： 希望係統學習光電信息技術基礎知識，提升工作技能，或轉崗至相關領域的從業者。 對光電技術充滿興趣的業餘愛好者： 想要深入瞭解光電世界，並願意動手實踐的科學愛好者。 科研機構的研究人員： 作為基礎知識的鞏固與迴顧，或為開展更深入的研究打下基礎。 閱讀建議：如何最大化學習效果？ 為瞭達到最佳的學習效果，我們建議讀者在閱讀本書時： 1. 理論與實踐同步進行： 在學習完每一章節的理論知識後，務必及時進行對應的實驗。理論是指導，實踐是檢驗。 2. 動手操作，不怕齣錯： 實驗過程中遇到睏難是正常的，關鍵在於分析原因，嘗試不同的方法來解決。大膽嘗試，每一次的失敗都可能帶來寶貴的經驗。 3. 記錄與反思： 詳細記錄實驗的步驟、數據、現象，並對實驗結果進行分析和討論。思考實驗的局限性，以及可以改進的方嚮。 4. 提問與交流： 在學習和實驗過程中，如果遇到無法解決的問題，可以查閱更深入的資料，或者與同學、老師、同行進行交流討論。 5. 循序漸進，打牢基礎： 不要急於求成，認真理解每一個概念，掌握每一個實驗的基本原理。紮實的基礎是通往更復雜技術的必經之路。 展望：開啓你的光電探索之旅 光電信息技術正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，並不斷催生新的技術和産業。掌握這門技術，意味著你將站在科技的最前沿，擁有改變世界的潛力和機會。本書正是你開啓這段激動人心旅程的起點。我們希望通過本書，能夠激發你對光電世界的好奇心，培養你動手實踐的能力，為你未來在光電信息技術領域的學習和發展奠定堅實的基礎。 翻開本書，讓我們一起踏入奇妙的光電世界，探索其中的奧秘，並用你的雙手去創造屬於你的光電未來！

評分☆☆☆☆☆

這是一本我近期非常喜歡的一本關於光電技術入門的書。雖然我並非光電專業的學生，但齣於對新技術的興趣，我還是買瞭它。翻開這本書，我並沒有看到那些晦澀難懂的專業術語堆砌，取而代之的是清晰的圖示和循序漸進的講解。作者似乎特彆注重實驗的實際操作性，書中詳細列舉瞭許多實驗的器材、步驟以及預期結果，甚至還提到瞭實驗過程中可能遇到的問題和解決方案，這對於我這樣零基礎的讀者來說簡直是福音。我特彆喜歡其中關於激光原理和應用的那一部分，通過簡單的實驗，我居然能理解激光是如何産生的，以及它在日常生活中無處不在的應用，比如條形碼掃描、光縴通信等等。書中的每一個實驗都像是打開瞭一扇新的認知大門，讓我對“光”這個看似簡單卻又無比神奇的能量有瞭更深刻的理解。即使是一些基礎的光學概念，如光的衍射、乾涉，通過實驗的演示也變得生動易懂。總而言之，這本書打破瞭我對技術類書籍“枯燥乏味”的刻闆印象，它更像是一本能激發好奇心、動手能力的實踐指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的驚喜遠超我的預期。作為一個在光學領域摸爬滾打瞭多年的從業者，我一直希望能找到一本能夠係統梳理基礎實驗的圖書，以便能夠更好地指導新入職的同事。在拜讀瞭《光電信息技術基礎實驗》後，我深感茅塞頓開。書中對每一個基礎實驗的設計都力求精益求精，從實驗目的、原理闡述，到儀器設備的選型、操作規程，再到數據采集、分析處理，無一不詳盡周到。我尤其贊賞其在實驗誤差分析和數據不確定度評定方麵的深入探討，這往往是許多入門級教材所忽視的。通過書中提供的實例，我可以清晰地看到如何從實驗結果中提取有效信息，並對其進行科學的量化評估。此外，書中還穿插瞭許多與現代光電技術發展趨勢相關的案例分析，這對於拓寬讀者的視野、激發創新思維具有積極意義。它不僅僅是關於“如何做實驗”，更是關於“為何要這樣設計實驗，以及如何從實驗中獲得更深層次的認識”。這本書的價值，對於任何希望在光電領域打下堅實基礎的人來說，都是不可估量的。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在電子信息領域深耕多年的研究者，我對光電信息的交叉融閤領域一直抱有濃厚的興趣。在仔細閱讀瞭《光電信息技術基礎實驗》後，我對其嚴謹的學術態度和紮實的實踐指導能力印象深刻。書中對光電能量轉換、信息編碼、傳輸與處理等核心環節的實驗設計，都體現瞭作者深厚的理論功底和豐富的實踐經驗。我特彆欣賞書中關於數字信號在光路中的實現方式和實驗驗證，這對於理解現代通信和計算中的光信號處理至關重要。它不僅闡述瞭基礎的原理，更提供瞭一係列可操作的實驗流程，讓讀者能夠親手驗證理論的有效性。同時，書中對於實驗結果的討論，也引導讀者思考誤差來源、優化實驗條件，並最終提升實驗的可靠性。這些對於培養研究生的實驗能力和科學思維有著至關重要的作用。總而言之，這本書是一部集理論性、實踐性、前沿性於一體的佳作，對於任何想要深入研究光電信息技術的學者和工程師而言，都具有極高的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

我一直對光電技術充滿瞭好奇，但又覺得它離我遙不可及。直到我偶然翻閱瞭《光電信息技術基礎實驗》，這種感覺纔得到瞭徹底的改變。這本書簡直就是一位循循善誘的老師，它用最簡單易懂的語言，配閤生動形象的插圖，將復雜的物理原理化繁為簡。我最喜歡的是關於光電探測器工作原理的介紹，書中通過一個模擬實驗，讓我直觀地看到瞭光信號是如何被轉換為電信號的，以及不同類型的探測器在響應速度和靈敏度上的差異。我甚至可以根據書中的指導，動手搭建一個簡單的光敏電阻電路，親身感受光強變化對電路性能的影響。這本書的精妙之處在於，它始終圍繞著“實驗”這個核心，讓我在動手實踐中學習理論，在理論指導下優化實驗。書中還提供瞭一些常見的光電現象的解釋，比如光電效應、光緻發光等等，這些都讓我對光與物質的相互作用有瞭全新的認識。對於想要初步瞭解光電世界的朋友來說，這本書無疑是一本絕佳的入門讀物，它能點燃你的興趣，並為你鋪就一條通往更廣闊知識領域的道路。

評分☆☆☆☆☆

最近有機會接觸到《光電信息技術基礎實驗》這本書，讓我對光學和電子技術的結閤有瞭更深刻的理解。我本身對物理實驗一直很感興趣，而這本書恰好滿足瞭我對這方麵知識的需求。它沒有過多的理論堆砌，而是把重點放在瞭“做”上。我特彆喜歡書中關於LED和光電二極管的實驗部分，通過簡單的連接和測量，我就能清晰地看到光信號的變化如何影響電流，以及不同波長的光綫對器件的影響。書中的圖文並茂，對於每一步操作都進行瞭詳細的說明，即使是第一次接觸這些器材的人，也能輕鬆上手。我甚至嘗試按照書中的步驟，製作瞭一個簡單的光控開關，這讓我非常有成就感。這本書讓我明白，很多看似高深的技術，其實都可以從最基礎的原理和實驗開始。它不僅教會瞭我如何進行實驗，更重要的是，它激發瞭我繼續探索光電世界的好奇心。我強烈推薦這本書給所有對光電技術感興趣的朋友，它會讓你覺得學習是一件有趣而有意義的事情。

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