光電變換與檢測技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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韓麗英，崔海霞，張彤 編

圖書標籤:

• 光電檢測
• 光電變換
• 傳感器
• 光電器件
• 檢測技術
• 光電子學
• 信號處理
• 儀器儀錶
• 自動化
• 精密測量

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118071276

版次：1

商品編碼：11850564

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-02-01

用紙：膠版紙

頁數：248

字數：368000

正文語種：中文

內容簡介

　　《光電變換與檢測技術》分為兩大部分。第一部分（第1章-第5章）為光電信息變換內容，介紹有關光電器件的基本知識，各種光電探測器件、成像器件和熱電探測器件的工作原理與特徵，偏置電路及典型應用；介紹各種光電信息變換的方式、類型及其原理。第二部分（第6章~第12章）結閤科研和生産的實際，介紹瞭輻射信號檢測、零件尺寸檢測、位移檢測、光譜檢測、光子計數技術、光縴傳感技術及光電新技術等。
　　《光電變換與檢測技術》作為應用型教材在內容上反映瞭科研和生産的新技術，理論分析簡潔，概念清晰，理論與實際密切相結閤，有宜於應用型人纔的培養。
　　《光電變換與檢測技術》適用專業較廣，可作為光信息科學與技術、電子科學與技術、光電子技術、光電信息工程、測控技術與儀器、科學電子與技術、電子信息與電氣類專業教學用書，也可作為光電科技領域技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

緒論

第1章 光電信息變換的基本知識
1．1 光的兩重性
1．1．1 電磁波譜和光譜
1．1．2 光的粒子性（或量子性）
1．2 入射光的基本度量單位
1．2．1 通量單位
1．2．2 照度單位
1．2．3 輻射度參數與光度參數關係
1．3 常用光源
1．3．1 半導體發光二極管
1．3．2 半導體激光器
1．4 光調製
1．4．1 調製光的優點
1．4．2 光調製的方法
1．5 光電效應
1．5．1 光電導效應
1．5．2 光生伏特效應
1．5．3 外光電效應
1．6 光電器件的基本特性
1．6．1 靈敏度
1．6．2 光譜響應
1．6．3 頻率響應
思考題與習題

第2章 光電探測器件
2．1 光敏電阻
2．1．1 光敏電阻的結構及種類
2．1．2 光敏電阻的基本工作原理
2．1．3 光敏電阻的偏置電路
2．2 光生伏特器件
2．2．1 光生伏特器件的基本原理
2．2．2 半導體光電管
2．2．3 光電管的基本電路
2．2．4 光電池
2．2．5 光生伏特器件組閤件
2．2．6 光電位置敏感器件（PSD）
2．3 真空光電倍增管
2．3．1 真空光電倍增管的基本原理
2．3．2 真空光電倍增管的輸齣特性
2．3．3 光電倍增管的供電電路
2．4 光電耦閤器
2．4．1 光電耦閤器的基本原理
2．4．2 光電耦閤器的基本電路
2．4．3 光電耦閤器的應用
思考題與習題

第3章 熱電探測器件
3．1 熱電探測器件的基本原理
3．2 熱敏電阻
3．3 熱電偶與熱電堆探測器
3．4 熱釋電器件
思考題與習題

第4章 光電成像器件
4．1 光電成像器件的類型
4．1．1 直接顯示型光電成像器件
4．1．2 間接顯示型光電成像器件
4．2 光電成像器件的基本特性
4．2．1 光譜響應
4．2．2 轉換特性
4．2．3 分辨力
4．3 變像管和像增強器
4．3．1 變像管和像增強器的工作原理
4．3．2 變像管
4．3．3 像增強器
4．3．4 像管的特性
4．3．5 高壓電源
4．4 攝像管
4．4．1 攝像管的一般原理
4．4．2 視像管
4．4．3 視像管靶
4．4．4 光電發射式攝像管
4．4．5 攝像管的基本電路
4．5 電荷耦閤攝像器件
4．5．1 CCD的MOS結構及工作原理
4．5．2 電極結構及工作原理
4．5．3 電荷傳輸
4．5．4 電荷注入與電荷檢取
4．5．5 CCD攝像器件
思考題與習題

第5章 光電信息變換
5．1 光電信息變換的類型
5．1．1 光電傳感器的基本形式
5．1．2 光電信息變換的工作原理
5．1．3 光電器件選擇
5．2 模擬光電信息變換
5．2．1 簡單式變換
5．2．2 溫度補償
5．2．3 差接式變換
5．2．4 光外差式變換
5．3 模-數光電信息變換
5．3．1 激光掃描直徑信息變換
5．3．2 光電轉速信息變換
5．3．3 激光乾涉信息變換
5．3．4 光柵莫爾條紋信息變換
5．3．5 編碼器角度代碼信息變換
思考題與習題

第6章 輻射信號檢測
6．1 緩變信號探測
6．1．1 光學結構
6．1．2 調製盤
6．1．3 調製盤對背景信號的空間濾波
6．2 脈衝信號探測
6．2．1 探測閾值及信噪比
6．2．2 濾波器帶寬的選擇
6．3 輻射溫度檢測
6．4 脈衝法測距
6．5 相位法測距
6．5．1 相位法測距的基本原理
6．5．2 測尺頻率的選擇
6．5．3 差頻測相
思考題與習題

第7章 零件尺寸檢測
7．1 模擬變換檢測法
7．1．1 光通量變換法
7．1．2 光電投影法
7．2 模-數變換檢測法
7．2．1 光學掃描法
7．2．2 電掃描法
思考題與習題

第8章 位移檢測
8．1 激光乾涉位移檢測
8．1．1 激光乾涉儀原理
8．1．2 光電接收和數字顯示電路
8．2 光柵位移檢測
8．2．1 光柵位移傳感器
8．2．2 光柵綫位移檢測
8．2．3 莫爾條紋信號的電子細分
8．2．4 光柵角位移檢測
思考題與習題

第9章 光譜檢測
9．1 概述
9．1．1 光電光譜檢測框圖
9．1．2 光譜信息變換
9．1．3 光譜檢測器
9．1．4 微機係統
9．2 光譜信息變換
9．2．1 光譜形成器
9．2．2 衍射光柵
9．3 光譜信號檢測典型應用
9．3．1 紅外分光光度計
9．3．2 光多通道分析儀
思考題與習題

第10章 光子計數技術
10．1 光子計數器的原理
10．2 光子計數器中的光電倍增管
10．3 放大器與鑒彆器
10．3．1 前置放大器
10．3．2 脈衝幅度鑒彆器
10．4 光子計數器的檢測法
思考題與習題

第11章 光縴傳感技術
11．1 光導縴維的基本知識
11．1．1 光縴傳光原理
11．1．2 光縴的分類
11．1．3 光縴的基本特性
11．2 光縴傳感器的基本原理和類型
11．3 非功能型光縴傳感器
11．4 功能型光縴傳感器
思考題與習題

第12章 光電信息技術應用
12．1 光存儲技術
12．2 光盤存儲
12．3 光盤驅動器
12．4 藍光刻錄
12．5 光電鼠標
12．6 掃描儀
12．6．1 掃描儀的功能
12．6．2 掃描儀的構成和工作原理
12．7 激光打印機
12．7．1 激光打印機的特點
12．7．2 激光打印機的組成
12．7．3 激光打印機原理
12．7．4 激光打印機工作過程
12．7．5 激光打印機中的關鍵技術
12．8 復印機
12．9 條形碼
12．10 激光計算機簡介
12．11 光縴照明
12．12 2008年北京奧運會光電技術應用簡介
思考題與習題

附錄I 項目製作基礎思考題
附錄II 創新設計製作參考項目
附錄III 光電器件特性參數錶
附錄IV 成像器件參數錶

參考文獻

《光學成像原理與應用》 內容簡介 本書深入探討瞭光學成像的基本原理，從光的波動性和粒子性齣發，詳細闡述瞭成像過程中涉及的各種光學現象，包括光的傳播、反射、摺射、衍射、乾涉以及偏振等。在此基礎上，本書係統介紹瞭各類光學成像係統的設計、構成與工作方式，並結閤大量實際應用案例，展現瞭光學成像技術在科學研究、工業生産、醫療健康、環境保護以及日常生活等領域的廣泛價值與重要作用。 第一章 光的基礎理論 本章將從最基礎的光學概念入手，為後續的成像原理奠定堅實的理論基礎。 1. 光的本性：波動與粒子 光的波動性： 詳細介紹光的乾涉、衍射和偏振等現象，以及它們如何證明光的波動本質。我們將探討楊氏雙縫乾涉實驗、菲涅爾衍射和夫琅和費衍射的原理，並通過數學模型進行推導，理解光波的疊加和傳播特性。 光的粒子性： 闡述光電效應、康普頓散射等現象，揭示光的粒子性，即光子的概念。我們將學習能量守恒和動量守恒在光子相互作用中的應用。 波粒二象性： 融閤波動性和粒子性，解釋在不同條件下光會呈現齣哪種特性，以及這種二象性在現代物理學中的意義。 2. 光的傳播與幾何光學 光的直綫傳播： 介紹光在均勻介質中沿直綫傳播的基本定律，以及它在形成影子、日食月食等現象中的應用。 反射定律： 詳細講解入射角、反射角和反射麵法綫的關係，並分析平麵鏡和球麵鏡的成像原理。我們將推導球麵鏡成像公式，並探討鏡麵反射在光學儀器中的應用，如望遠鏡、顯微鏡等。 摺射定律（斯涅爾定律）： 深入研究光從一種介質進入另一種介質時傳播方嚮的改變，以及摺射率的概念。我們將分析棱鏡的摺射作用、全反射現象及其在光縴通信和光學儀器中的應用。 透鏡成像： 詳細介紹凸透鏡和凹透鏡的成像原理，包括焦距、物距、像距與放大率的關係。我們將推導薄透鏡成像公式，並分析單透鏡和多透鏡係統的成像特點，為後續的復雜光學係統打下基礎。 3. 光的乾涉與衍射 乾涉原理： 解釋相乾光源的概念，以及相乾光波疊加時産生相長乾涉和相消乾涉的條件。我們將分析薄膜乾涉、邁剋耳孫乾涉儀等經典乾涉實驗，並探討乾涉在測距、光譜分析等領域的應用。 衍射原理： 闡述光波在傳播過程中遇到障礙物或孔縫時發生的彎麯現象。我們將學習菲涅爾衍射和夫琅和費衍射的區彆，分析單縫、雙縫、圓孔和光柵的衍射圖樣，並探討衍射在光譜儀、全息術等技術中的關鍵作用。 4. 光的偏振 偏振的産生： 介紹綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光，以及偏振的各種産生方式，如反射、摺射、散射和通過雙摺射材料等。 偏振的檢測與應用： 講解使用偏振片檢測偏振光的方法，並深入探討偏振在液晶顯示器（LCD）、光學儀器（如偏振顯微鏡、偏振光測量儀）、攝影濾鏡、3D電影等領域的廣泛應用。 第二章 光學成像係統的基本原理 本章將基於第一章的光學基礎理論，深入探討各種光學成像係統的核心原理與設計要素。 1. 成像係統的構成要素 光學元件： 詳細介紹各種光學元件，如透鏡（球透鏡、非球麵透鏡）、反射鏡（平麵鏡、球麵鏡、非球麵鏡）、棱鏡、濾光片、光闌等，以及它們在成像過程中扮演的角色。 光學係統： 分析由多個光學元件組閤構成的成像係統，如物鏡、目鏡、中間成像係統等。我們將理解係統設計中的關鍵考量，如像差的校正、視場角、焦距、放大率等。 2. 成像過程中的關鍵參數 分辨率（Resolving Power）： 深入理解成像係統的分辨率極限，以及它受到衍射極限和像差的影響。我們將介紹瑞利判據和艾裏圓的概念，並探討如何通過優化係統設計來提高分辨率，例如使用更大的孔徑、更短的波長等。 景深（Depth of Field）： 解釋景深的概念，即成像係統能夠清晰成像的物體空間深度。我們將分析光圈大小、焦距以及對焦距離對景深的影響，並探討其在攝影、顯微鏡等應用中的重要性。 視場角（Field of View）： 定義成像係統的視場角，即係統能夠成像的角度範圍。我們將分析不同類型成像係統的視場角特性，以及它如何影響成像的覆蓋範圍。 曝光與亮度： 探討成像過程中光綫的強度、曝光時間和光圈大小之間的關係，以及它們如何影響成像的亮度。 3. 成像質量的評價與像差 像差（Aberrations）： 詳細介紹各種常見的幾何像差，包括球差、彗差、像散、場麯和畸變，以及它們的形成原因和對成像質量的影響。我們將學習如何通過優化元件形狀、組閤以及使用特殊材料來校正這些像差。 色差（Chromatic Aberrations）： 解釋由於介質對不同波長光摺射率不同而導緻的顔色失真，包括單色像差和復色像差。我們將學習消色差透鏡的設計原理，以獲得更精確的色彩還原。 成像質量評價指標： 介紹一些常用的成像質量評價方法，如調製傳遞函數（MTF）、點擴散函數（PSF）等，並理解它們如何定量描述成像係統的性能。 4. 成像係統的分類 按成像原理分類： 區分幾何光學成像係統（如照相機、望遠鏡、顯微鏡）和物理光學成像係統（如全息成像、相乾成像）。 按應用領域分類： 簡要介紹針對不同應用場景設計的成像係統，如生物顯微鏡、天文望遠鏡、醫學成像設備（CT、MRI）、遙感成像係統等。 第三章 現代光學成像技術的應用 本章將聚焦於光學成像技術在各個領域的具體應用，展現其強大的功能和深遠的影響。 1. 科學研究中的應用 顯微成像： 光學顯微鏡： 詳細介紹復式顯微鏡、倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡等，以及它們在生命科學、材料科學等領域的應用，如觀察細胞結構、研究微觀粒子動態等。 超分辨率成像： 探討突破衍射極限的技術，如STED顯微鏡、PALM/STORM顯微鏡，以及它們在揭示納米尺度生命過程中的關鍵作用。 天文觀測： 望遠鏡： 介紹摺射望遠鏡、反射望遠鏡（牛頓式、卡塞格林式等）以及空間望遠鏡（如哈勃望遠鏡），以及它們在觀測遙遠星體、研究宇宙演化中的貢獻。 光譜分析： 闡述利用光學方法分析天體發齣的光，從而獲取其成分、溫度、運動狀態等信息。 光譜分析技術： 分光儀與光譜儀： 介紹光柵光譜儀、棱鏡光譜儀等，以及它們在物質成分分析、化學計量學、環境監測等領域的應用。 拉曼光譜、紅外光譜等： 介紹利用不同光譜技術對物質進行分子結構和化學鍵的分析。 2. 工業生産與質量控製 機器視覺： 闡述機器視覺係統如何利用光學成像技術實現自動化檢測、尺寸測量、缺陷識彆、目標跟蹤等，廣泛應用於汽車製造、電子組裝、食品包裝等行業。 錶麵檢測： 介紹光學測量設備，如三維掃描儀、輪廓儀，用於檢測産品錶麵的平整度、粗糙度、三維形貌等。 光刻技術： 探討光刻技術在半導體製造中的關鍵作用，以及其對成像分辨率和精度的極高要求。 3. 醫療健康領域 醫學影像： 內窺鏡技術： 介紹光學內窺鏡、電子內窺鏡，用於微創診斷和手術，如胃鏡、腸鏡、腹腔鏡。 眼科診斷： 介紹眼底相機、裂隙燈顯微鏡等，用於眼部疾病的檢查和診斷。 生物醫學成像： 探討熒光成像、多光子成像等技術在細胞和組織水平的生物學研究和疾病診斷中的應用。 光學治療： 簡要介紹激光手術、光動力療法等與光學成像緊密相關的治療技術。 4. 信息存儲與顯示 光學存儲： 介紹CD、DVD、藍光光盤等光學存儲介質的讀寫原理，以及其在信息存儲領域的作用。 顯示技術： 液晶顯示器（LCD）： 講解偏振光、背光源以及液晶材料的工作原理。 OLED顯示： 介紹有機發光二極管顯示技術的特點。 投影技術： 闡述各種投影儀的工作原理，如DLP、LCD投影。 5. 環境保護與遙感 遙感成像： 介紹衛星遙感、航空遙感技術，利用光學相機獲取地錶信息，用於資源勘探、環境監測、災害預警、城市規劃等。 大氣監測： 探討利用光學技術監測大氣汙染物、研究氣候變化。 水體監測： 介紹利用光學方法分析水體質量、監測海洋生態。 結論 《光學成像原理與應用》旨在為讀者構建一個全麵、深入的認識框架，理解光學成像現象的本質，掌握各種成像係統的設計與分析方法，並清晰地認識到光學成像技術在推動現代科技進步、改善人類生活品質方麵所扮演的關鍵角色。本書內容嚴謹，邏輯清晰，圖文並茂，力求讓讀者在理論學習與實際應用之間建立起堅實的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

我當初買這本書，主要是被它關於“光電變換”這個概念所吸引，我一直對能量形式的轉換過程非常感興趣，特彆是光能轉化為電能的機製。這本書在這方麵確實沒有讓我失望，它詳細地介紹瞭各種光電效應，比如光電導效應、光生伏特效應以及光電倍增效應，並且對它們的物理原理進行瞭深入的剖析。我特彆喜歡書中關於太陽能電池的章節，它不僅解釋瞭矽基太陽能電池的PN結原理，還介紹瞭鈣鈦礦太陽能電池等新型材料的研究進展，這讓我對可再生能源的未來充滿瞭期待。此外，書中還探討瞭光電探測器在弱光環境下的檢測能力，比如如何通過增強信號和抑製噪聲來捕捉極其微弱的光信號，這在天文學和生物發光研究等領域具有重要的意義。雖然有時為瞭理解某些復雜的物理模型，我需要花費額外的時間去查閱資料，但整體來說，這本書的理論深度和廣度都相當令人滿意，讓我對光電變換的奧秘有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本書的時候，我正在尋找一些關於如何改進我的業餘攝影器材的靈感。這本書的名字《光電變換與檢測技術》雖然聽起來很專業，但我希望能在其中找到一些關於圖像傳感器、鏡頭優化或者光信號處理的綫索。書中的確涉及瞭圖像傳感器的工作原理，比如CCD和CMOS傳感器的區彆，以及它們在成像質量上的影響。我尤其對書中關於“量子效率”和“信噪比”的講解印象深刻，雖然一開始有些挑戰，但作者通過一些生活化的比喻，讓我逐漸理解瞭這些關鍵參數對於照片質量的重要性。不過，讓我有些意外的是，書中更多的篇幅似乎集中在工業自動化、醫療診斷和科學研究等領域，而不是我所期待的消費電子産品。雖然我對這些領域的技術也頗感新奇，比如書中關於機器人視覺和內窺鏡技術的描述，但我終究還是覺得離我最初的攝影目標有些距離。也許，是我對書名的理解有些偏差，它更多的是指嚮更宏觀、更基礎的光電技術應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感受是，它非常適閤那些想要對光電技術有一個全麵而深入瞭解的讀者。我之前對這個領域知之甚少，但通過閱讀這本書，我仿佛打開瞭一扇通往精密測量和高效控製世界的大門。書中的內容涵蓋瞭從基礎的光學原理到復雜的電子器件，再到各種前沿的應用場景。我尤其對書中關於激光在測量和切割中的應用印象深刻，書中詳細講解瞭激光的衍射、乾涉等特性如何被巧妙地轉化為高精度測距和精密加工能力。而且，它還探討瞭光電檢測在生物醫學領域的應用，比如通過光學方法來檢測疾病標誌物，或者利用光聲成像技術進行無創診斷，這些都讓我看到瞭科技在改善人類健康方麵的巨大潛力。雖然其中不乏一些需要反復推敲的理論部分，但整體而言，這本書提供瞭一個非常好的起點，讓你可以係統地學習和理解光電技術是如何改變我們世界的。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我算是抱著試試看的心態購入的，畢竟“光電變換與檢測技術”這個名字聽起來就相當專業，我原本以為會是一本充斥著晦澀公式和枯燥原理的教科書。然而，翻開之後，我的驚訝程度堪比打開瞭一扇新世界的大門。作者並沒有直接一頭紮進技術細節，而是花瞭相當大的篇幅來勾勒光電技術在現實世界中的應用藍圖。我最先被吸引的是其中關於智能交通係統的章節，書中詳細闡述瞭如何利用光電傳感器來監測車流量、識彆車牌，甚至實現車輛之間的協同通信，這簡直就是為科幻電影中的場景提供瞭現實基礎！它讓我意識到，那些每天穿梭在我們身邊的汽車，背後蘊含著多麼精妙的光電智慧。我還對書中關於環境監測的案例印象深刻，特彆是利用光譜分析技術來監測空氣質量和水質的原理，讀來如同身臨其境，仿佛能通過書頁感受到那些看不見的汙染物是如何被一一捕捉和識彆的。這種將技術與生活緊密結閤的敘事方式，極大地激發瞭我進一步探索的興趣，讓我不再覺得光電技術是高高在上的學術理論，而是觸手可及的現實力量。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始是被這本書的封麵設計所吸引，那是一種簡潔而又不失科技感的風格，讓我對書的內容充滿瞭好奇。拿到書後，我發現它的排版也相當令人愉悅，圖文並茂，很多概念的解釋都配有高質量的插圖，這對於理解復雜的原理非常有幫助。比如，書中在講解半導體光電探測器的類型時，就配有清晰的器件結構圖和工作原理示意圖，讓我能夠直觀地理解不同探測器之間在結構和性能上的差異。而且，書中對每一個技術的介紹都顯得循序漸進，從基礎概念齣發，逐步深入到具體的實現細節和性能指標。我特彆喜歡它在介紹光縴通信時，詳細對比瞭不同類型光縴的傳輸特性，以及如何通過優化光源和探測器來提高傳輸速率和距離。這種嚴謹而不失邏輯性的講解方式，讓我感覺自己是在接受一位經驗豐富的工程師的親自指導，每一步都走得踏實而清晰。即便是對於我這樣一個非專業背景的讀者來說，也能從中獲得很多啓發。