光電探測與信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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安毓英 著

圖書標籤:

• 光電探測
• 信號處理
• 光電子學
• 傳感器
• 電路分析
• 數據處理
• 圖像處理
• 通信
• 儀器儀錶
• 電子工程

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030272621

版次：31

商品編碼：12295938

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

頁數：280

正文語種：中文

內容簡介

在光電子信息係統中，光電探測器對光信號的解調過程是功率響應。本書從這一特點齣發，結閤探測器性能和信噪比的概念，係統地介紹瞭光電探測係統和信息處理的基本內容和基本技術。第1章介紹光電探測基礎，為後麵章節提供必需的基礎知識；第2章介紹光子、光熱兩大類點探測器的工作原理與負載電路的設計方法；第3章介紹直接探測和外差探測兩種體製的係統性能及**信號處理方法；第4章介紹光電成像的特點和CCD等像探測器的功能；第5章介紹光接收機信號檢測理論，包括**接收機和理想接收機的概念。

目錄

叢書序
前言

第1章 光電探測基礎
1.1 光電係統描述
1.1.1 光電係統的基本模型
1.1.2 光源發射增益
1.1.3 接收光功率
1.2 光接收機視場
1.2.1 透鏡變換
1.2.2 探測功率和視場
1.3 光電探測器的物理效應
1.3.1 光子效應和光熱效應
1.3.2 光電發射效應
1.3.3 光電導效應
1.3.4 光伏效應
1.3.5 溫差電效應
1.3.6 熱釋電效應
1.4 光電轉換定律和光電子計數統計
1.4.1 光電轉換定律
1.4.2 光電子計數統計
1.5 光電探測器性能參數
1.6 光電探測器的噪聲
1.6.1 噪聲的概念
1.6.2 噪聲的描述
1.6.3 光電探測器的噪聲源
1.7 輻度學與光度學
1.7.1 輻射量
1.7.2 光度量
1.8 背景輻射
1.9 探測器主要性能參數測試
1.9.1 探測器光譜響應率函數的測試方法
1.9.2 光譜響應率函數的測試
習題與思考題1

第2章 點探測器
2.1 光電管
2.1.1 光陰極材料及其光譜響應
2.1.2 光電特性和伏安特性
2.1.3 頻率特性及其他特性
2.1.4 強流管
2.2 光電倍增管
2.2.1 倍增極的特性
2.2.2 工作電壓
2.2.3 光電特性和伏安特性
2.2.4 噪聲特性
2.2.5 微通道闆光電倍增管
2.3 光電導探測器
2.3.1 光電轉換原理
2.3.2 工作特性
2.3.3 幾種典型的光敏電阻及派生器件
2.3.4 使用注意事項
2.3.5 光電導探測器的偏置方式
2.4 PN結光伏探測器的工作模式
2.4.1 光電轉換原理
2.4.2 光伏探測器的工作模式
2.5 光電池
2.5.1 短路電流和開路電壓
2.5.2 輸齣功率和佳負載電阻
2.5.3 光譜、頻率響應及溫度特性
2.5.4 慢變化光信號探測
2.5.5 脈動光信號探測
2.6 光電二極管
2.6.1 Si光電二極管
2.6.2 PIN矽光電二極管
2.6.3 雪崩光電二極管
2.6.4 紫外光電二極管
2.6.5 半導體色敏器件
2.6.6 光電三極管
2.6.7 HgCdTe光電二極管
2.6.8 光子牽引探測器
2.7 光電象限探測器和位敏探測器
2.7.1 象限探測器
2.7.2 光電位敏傳感器（PSD）
2.8 光熱探測器
2.8.1 光熱探測器的熱過程分析
2.8.2 熱敏電阻
2.8.3 熱釋電探測器
習題與思考題2

第3章 直接探測和外差探測
3.1 直接探測係統的性能分析
3.1.1 包絡探測
3.1.2 信噪比特性
3.1.3 等效噪聲功率特性
3.2 提高輸入信噪比的光學方法
3.2.1 濾波法
3.2.2 場鏡法
3.3 前置放大器的噪聲匹配
3.3.1 前放噪聲等效電路
3.3.2 噪聲係數
3.3.3 匹配方法
3.4 閾值探測的光電探測統計
3.5 相關檢測
3.5.1 相關原理
3.5.2 鎖定放大器
3.5.3 信噪比改善
3.6 維納濾波器
3.7 匹配濾波器
3.8 BOXCAR
3.8.1 取樣積分器的工作原理
3.8.2 取樣積分器的主要參數
3.9 光子計數
3.9.1 光子計數的原理
3.9.2 光子計數係統的測量誤差
3.1 0光頻外差探測的基本原理
3.1 0.1 光頻外差光路結構
3.1 0.2 雙光束乾涉
3.1 0.3 外差信號的特點
3.1 1光頻外差探測的信噪比分析
3.1 1.1 不計本振噪聲
3.1 1.2 計人本振噪聲
3.1 1.3 光電探測器的外差探測極限靈敏度
3.1 2光頻外差探測的空間相位條件
3.1 2.1 兩光束不平行
3.1 2.2 兩光束平行但不垂直光敏麵
3.1 3光頻外差探測係統
3.1 3.1 降低空間相乾條件——艾裏斑原理法
3.1 3.2 自適應光外差技術
習題與思考題3

第4章 像探測器
4.1 光電成像概論
4.2 真空攝像管
4.2.1 真空攝像管結構
4.2.2 攝像原理
4.2.3 其他真空攝像管
4.3 自掃描光電二極管陣列
4.3.1 SSPD綫陣列
4.3.2 SSPD麵陣列
4.4 CCD攝像器件
4.4.1 CCD結構和存儲電荷原理
4.4.2 電荷轉移工作原理與電極結構
4.4.3 電荷注入和讀齣
4.4.4 CCD圖像傳感器
4.5 電荷注入器件CID
4.6 CMOS圖像傳感器
4.6.1 CMOS圖像傳感器的成像原理及結構
4.6.2 CMOS圖像傳感器的優勢
4.6.3 CMOS圖像傳感器的發展
4.7 固體圖像傳感器主要特性參數
4.7.1 光譜響應特性
4.7.2 靈敏度
4.7.3 暗信號及動態範圍
4.7.4 分辨率
4.7.5 工作頻率
4.7.6 CCD的特性參數
習題與思考題4
……

第5章 光接收機信號檢測理論概述
參考文獻

《時空織錦：宇宙奧秘的星圖與物質流變》 內容概要： 《時空織錦：宇宙奧秘的星圖與物質流變》並非一本聚焦於特定科學技術領域的專著，而是一次宏大而深邃的宇宙探索之旅。本書旨在編織一幅涵蓋宇宙從誕生至今的壯麗畫捲，從最宏觀的宇宙結構與演化，到構成萬物的基本粒子及其相互作用，再到生命在宇宙中存在的意義與可能。全書以敘事性的筆觸，將前沿的宇宙學、天體物理學、粒子物理學、化學、生物學乃至哲學思想融會貫通，帶領讀者穿越時空的洪流，領略宇宙的浩瀚與精妙。 第一部分：宇宙的黎明與結構（宏觀視角） 這一部分將帶領讀者迴到宇宙的起點。我們將從大爆炸理論的基石——宇宙微波背景輻射的觀測齣發，揭示早期宇宙的溫度、密度以及物質的分布。隨後，我們將深入探討宇宙的膨脹、暗物質與暗能量的驅動作用，以及它們如何塑造瞭我們今日所見的宇宙大尺度結構。 宇宙的起源與早期演化： 從普朗剋時代到暴脹時期，再到核閤成，我們將詳細解析宇宙最初幾秒鍾內發生的戲劇性變化，以及這些變化如何奠定瞭宇宙的基本屬性。 大尺度結構的形成： 恒星、星係、星係團、超星係團——這些宇宙中的“島嶼”是如何從最初的微小漲落中孕育而生的？本書將藉助觀測證據和理論模型，講述引力如何在宇宙早期扮演“建築師”的角色。 暗物質與暗能量之謎： 它們占據瞭宇宙總質能的絕大部分，卻又對我們而言神秘莫測。我們將梳理關於暗物質的各種候選粒子以及探測它們的最新進展，同時探討暗能量在加速宇宙膨脹中的作用，以及這些“神秘力量”可能蘊含的宇宙學意義。 宇宙的命運： 宇宙將走嚮何方？是大爆炸的終結，還是持續膨脹，或是最終的坍縮？本書將介紹不同的宇宙學模型，並結閤當前的觀測數據，對宇宙的未來進行展望。 第二部分：星辰的誕生與演化（恒星物理與元素閤成） 在宏大的宇宙結構之中，恒星是璀璨的生命體，也是元素閤成的熔爐。本部分將聚焦於恒星的生老病死，以及它們如何為宇宙播撒構成我們自身以及周圍一切的元素。 恒星的誕生： 從星雲坍縮到原恒星的形成，再到氫核聚變的開啓，我們將描繪恒星孕育的壯麗過程。 恒星的生命周期： 不同質量的恒星有著截然不同的命運。從紅矮星的漫長燃燒，到大質量恒星的超新星爆發，再到白矮星、中子星和黑洞的誕生，本書將生動地展現恒星的演化軌跡。 元素的煉金術： 恒星內部的核聚變反應是宇宙元素閤成的主要場所。我們將詳細介紹從氫元素到鐵元素的形成過程，以及比鐵更重的元素（如金、銀、鈾等）如何在超新星爆發和中子星閤並等極端事件中被鍛造齣來，從而解釋宇宙中元素豐度的分布。 行星係統的形成與演化： 恒星周圍的行星係統又是如何形成的？本書將介紹星盤模型，並結閤係外行星的觀測，描繪行星從吸積盤中誕生的過程，以及它們與母星之間相互作用下的動態演化。 第三部分：物質的基石與力量（粒子物理與相互作用） 當我們進一步深入探索物質的本質，我們將觸及粒子物理學的領域。本部分將帶領讀者走進原子核內部，認識構成宇宙的更基本粒子，以及它們之間通過四種基本力相互作用的精妙規則。 基本粒子傢族： 從誇剋、輕子到玻色子，我們將介紹標準模型中的基本粒子及其性質，包括它們的質量、電荷、自鏇等。 四種基本相互作用： 強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用和引力相互作用，這四種基本力如何支配著粒子間的行為，又是如何塑造瞭宏觀世界的運行規律？我們將逐一解析它們的特點和傳遞粒子。 粒子對撞機與探測器： 人類如何能夠“看見”這些微小的粒子？本書將介紹粒子對撞機（如大型強子對撞機）的工作原理，以及各種粒子探測器的巧妙設計，展示科學傢們如何通過實驗來探索微觀世界的奧秘。 超越標準模型的前沿探索： 除瞭標準模型，還有哪些未知的粒子和相互作用？本書將簡要介紹超對稱理論、弦理論等前沿猜想，以及暗物質粒子、中微子性質等尚待解決的難題。 第四部分：生命的萌芽與宇宙的意義（生物學、演化與哲學思考） 在理解瞭宇宙的結構、恒星的演化以及物質的構成之後，本書將目光投嚮生命這一宇宙中最令人著迷的現象。我們將探討生命起源的可能性，生命的演化曆程，以及在浩瀚宇宙中，生命存在的意義和人類在其中的位置。 生命的起源： 從無機物到有機物的演化，再到原始生命的齣現，本書將梳理目前關於生命起源的主流科學假說，並介紹地外生命存在的可能性。 生命的演化與多樣性： 從最簡單的單細胞生物到復雜的多細胞生物，生命的演化是一部波瀾壯闊的曆史。本書將介紹達爾文進化論的核心思想，並展示地球上豐富多彩的生命形式。 智能的湧現： 在生命的演化過程中，智能是如何齣現的？人類智能與其他智能形式有何異同？我們將探討智能的本質及其在宇宙中的普遍性。 宇宙中的人類： 我們從哪裏來？我們到哪裏去？在探索宇宙奧秘的同時，本書也將引導讀者進行哲學思考，反思人類在宇宙中的渺小與偉大，以及我們對宇宙的責任與使命。 本書特色： 宏觀與微觀的統一： 本書跨越瞭從宇宙大尺度結構到基本粒子物理的巨大尺度，將宏觀的宇宙景象與微觀的物質本質有機地聯係起來，展現宇宙的整體性和統一性。 科學與敘事的融閤： 擺脫枯燥的科學術語堆砌，本書采用富有吸引力的敘事風格，將復雜的科學概念以生動形象的方式呈現給讀者，讓科學探索的過程本身充滿樂趣。 前沿與經典的結閤： 在介紹經典科學理論的同時，本書也及時反映瞭近年來宇宙學、天體物理學和粒子物理學等領域的最新研究成果和熱點問題，為讀者提供最前沿的知識。 跨學科的視野： 本書不僅局限於某一門科學，還將物理學、化學、生物學、地質學以及哲學等多個學科的思想融會貫通，力求為讀者提供一個更全麵、更深入的宇宙觀。 激發好奇與探索： 通過展現宇宙的壯麗與精妙，本書旨在激發讀者對科學的興趣，鼓勵大傢保持對未知的好奇心，並積極參與到人類探索宇宙的偉大事業中來。 《時空織錦：宇宙奧秘的星圖與物質流變》是一次思想的旅行，一次知識的盛宴，它將帶領您在浩瀚的宇宙中遨遊，在物質的深處探尋，最終認識我們自身在宇宙中的位置，並深刻理解生命的價值與意義。本書適閤所有對宇宙、科學和生命充滿好奇的讀者，無論您是否有專業的科學背景，都能在這趟旅程中獲得啓發與滿足。

評分☆☆☆☆☆

剛收到這本《光電探測與信號處理》，我還是挺驚喜的。包裝得很嚴實，書的封麵設計也很有質感，那種沉甸甸的手感，一下子就讓人覺得內容肯定紮實。我最近正好在忙一個和光學傳感器相關的項目，想深入瞭解一下光電探測的原理和實際應用，所以對這類書籍特彆感興趣。拿到手後，我迫不及待地翻閱瞭一下目錄，發現裏麵涵蓋瞭非常廣泛的知識點，從基礎的光物理原理，到各種不同類型的光電探測器的特性分析，再到復雜的信號處理算法，似乎都有涉獵。尤其是一些關於噪聲抑製和信號增強的章節，光是看標題就覺得非常有深度，期待能從中找到解決我項目瓶頸的思路。這本書的排版也很清晰，圖文並茂，即使是比較抽象的概念，通過圖示也能更容易理解。書頁的紙張質量也不錯，摸起來很舒服，翻頁也很順暢，不像有些書翻起來“沙沙”作響，影響心情。總之，從初步的接觸來看，這本書給我留下瞭非常好的第一印象，感覺是一本值得細細品讀、並且能夠帶來實際幫助的專業書籍。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《光電探測與信號處理》時，就被它厚重的質感和精美的設計所吸引。書的封麵上簡潔大方的設計風格，預示著其內容的專業和嚴謹。我是一名在光通信領域工作的工程師，平時工作中會接觸到大量的光信號的接收、處理和分析。因此，一本能夠係統梳理光電探測技術發展曆程，並深入解析信號處理關鍵環節的書籍，對我來說是極其寶貴的。翻閱過程中，我驚喜地發現，書中不僅詳細介紹瞭各類光電探測器的基本原理、性能參數和應用場景，如APD、PIN光電二極管、光電倍增管等，還對這些器件的噪聲特性、響應速度等關鍵指標進行瞭深入的分析，這對於我評估和選擇適閤特定通信場景的探測器至關重要。此外，書中關於信號處理的部分，對於如何有效地提取和還原被噪聲乾擾的光信號，提供瞭多種實用的方法和算法，例如鎖相放大、數字濾波等，這對我日常工作中遇到的信號衰減和乾擾問題，提供瞭有力的理論指導和技術支持。感覺這本書就像一位經驗豐富的導師，用清晰的邏輯和翔實的論據，引領我一步步深入理解光電探測與信號處理的精髓。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到《光電探測與信號處理》的時候，並沒有抱太高的期望，因為市麵上很多類似的書籍要麼過於理論化，要麼過於淺顯，很難找到一本真正能兼顧深度和廣度的。然而，這本書的齣現顛覆瞭我的看法。它的內容覆蓋麵非常廣，從基礎的半導體物理到復雜的集成電路設計，再到現代的機器學習在信號處理中的應用，可以說是一應俱全。我最感興趣的是書中關於光電耦閤器和光電器件的集成化設計部分，這對我正在進行的微型化光電器件項目非常重要。書中對各種材料特性、器件結構以及製造工藝的詳細闡述，讓我對如何優化器件性能有瞭更深的理解。而且，它對信號處理算法的講解也相當到位，不僅僅是羅列公式，更重要的是解釋瞭這些算法背後的物理意義和工程應用。我特彆喜歡書中對於一些復雜噪聲源的分析，以及如何通過特定的算法來抑製這些噪聲，這對我提升探測器的信噪比非常有價值。總的來說，這是一本非常有分量的專業書籍，適閤有一定基礎的讀者深入學習。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀真是讓人眼前一亮，封麵色彩搭配得體，字體清晰，散發著一種沉穩的學術氣息。作為一名對光學技術有著濃厚興趣的愛好者，我一直渴望能有一本能夠係統地梳理光電探測技術發展脈絡，並深入剖析其內在機製的讀物。這本《光電探測與信號處理》似乎正好滿足瞭我的期待。我尤其關注的是書中關於新型光電探測器材料和器件的介紹，比如一些關於量子點、有機半導體等前沿技術的論述，這讓我對未來的技術發展趨勢有瞭更清晰的認識。同時，書中對於信號處理部分的闡述，也讓我看到瞭將理論知識轉化為實際應用的可能。比如，如何利用數字信號處理技術來優化探測器的性能，如何進行噪聲濾波和信號解調，這些都是我在實際操作中經常遇到的難題。我喜歡這本書在講解理論的同時，還能結閤實際的案例和圖錶進行說明，這極大地降低瞭理解的難度，讓復雜的概念變得生動形象。我堅信，通過對這本書的學習，我能夠更深入地理解光電探測的奧秘，並將其更好地應用於我的研究和實踐中。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《光電探測與信號處理》的時候，我就覺得它與眾不同。與其他教科書不同，它的內容不是那種枯燥乏味的理論堆砌，而是更側重於解決實際問題。我是一位對光電工程領域充滿好奇的在校學生，尤其是在實驗室做一些關於光信號采集的實驗時，常常會遇到信號不穩定、噪聲乾擾嚴重等問題。翻看這本書，我首先被它清晰的結構吸引瞭。目錄的設計非常閤理，從基礎的光電效應講到各種探測器的應用，再到信號處理技術，環環相扣。我注意到書中對不同探測器（如光電二極管、CCD、CMOS等）的優缺點、適用場景以及工作原理都進行瞭詳細的分析，這對我選擇閤適的器件非常有幫助。更讓我興奮的是，它還深入探討瞭各種信號處理算法，例如傅裏葉變換、小波變換在光信號降噪和特徵提取方麵的應用。這些內容對於我正在進行的畢業設計非常有啓發。書中的插圖和圖示也非常生動，將復雜的原理可視化，讓我更容易理解。感覺這本書就像是一位經驗豐富的工程師，手把手地教你如何解決光電探測和信號處理中的實際難題。