光電技術(高等院校電子信息與電氣學科係列規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊應平 著

圖書標籤:

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111474340

商品編碼：29701841096

包裝：平裝

齣版時間：2014-09-01

基本信息

書名:光電技術(高等院校電子信息與電氣學科係列規劃教材)

定價：45.00元

售價：30.6元,便宜14.4元,摺扣68

作者:楊應平

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-09-01

ISBN：9787111474340

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本教材係統地介紹瞭光電技術的基礎理論、各種光電探測器的工作原理、特性參數、典型器件和典型應用。主要內容包括：輻射度與光度學基礎、光電探測器理論基礎、光電探測器中常用光源、光電導探測器、光伏探測器、光電子發射探測器、熱探測器、光電圖像傳感器、光學信號變換、光電信號探測技術和光電探測係統典型應用。
本書可以作為高等院校本科光電信息科學與工程、光電信息工程、測控技術與儀器、應用物理、電子科學與技術、電子信息科學與技術等專業本科生及研究生教材，也可供其他相關專業師生和工程技術人員參考。

目錄

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前言
教學建議
第0章　緒論
　0.1　光電技術及其研究內容
　0.2　光電信息係統
　0.3　光電技術的應用及發展趨勢
　本章小結
　思考題與習題
章　輻射度學與光度學基礎
　1.1　電磁輻射
　　1.1.1　電磁波譜
　　1.l.2　光輻射
　　1.1.3　光的波粒二象性
　　1.1.4　電磁輻射中的立體角計算
　1.2　輻射度的基本物理量
　1.3　光度學基礎
　　1.3.1　光度學的基本物理量
　　1.3.2　光譜光視效率
　　1.3.3　光譜光視效能
　1.4　輻射度學與光度學中的幾個基本定律
　　1.4.1　朗伯餘弦定律
　　1.4.2　距離平方反比定律
　　1.4.3　亮度守恒定律
　1.5　黑體輻射
　　1.5.1　黑體輻射定律
　　1.5.2　普朗剋能量子假設
　本章小結
　思考題與習題
第2章　光電探測器理論基礎
　2.1　半導體物理基礎
　　2.1.1　晶體的能帶
　　2.1.2　熱平衡下的載流子濃度
　　2.1.3　半導體材料的光吸收效應
　　2.1.4　半導體中的非平衡載流子
　　2.1.5　半導體中載流子的擴散與漂移
　2.2　光電效應
　　2.2.1　光電導效應
　　2.2.2　光伏效應
　　2.2.3　光電子發射效應
　2.3　光電探測器的噪聲
　2.4　光電探測器的特性參數
　本章小結
　思考題與習題
第3章　光電探測中的常見光源
　3.1　光源的基本特性參數
　　3.1.1　輻射效率和發光效率
　　3.1.2　光譜功率分布
　　3.1.3　空間光強分布
　……
第4章　光電導探測器
第5章　光伏探測器
第6章　光電子發射探測器
第7章　熱探測器
第8章　光電圖像探測器
第9章　光學信息變換
0章　微弱光電信號的探測與處理
1章　典型的光電檢測係統
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《光電技術》 內容簡介 本書是為高等院校電子信息類和電氣類專業學生量身打造的係列規劃教材。全書共分為十一章，係統闡述瞭光電技術的基本原理、核心器件、關鍵技術以及在各個領域的廣泛應用。本書內容嚴謹，結構清晰，既注重理論深度，也強調實踐指導，旨在為讀者打下堅實的光電技術基礎，培養其分析問題和解決問題的能力。 第一章 光電技術的概述 本章首先對光電技術的發展曆程、現狀和未來趨勢進行綜述，闡述其在現代科技發展中的重要地位。接著，係統介紹光電技術的基本概念，包括光的性質、電磁波譜、光與物質的相互作用（如吸收、反射、摺射、衍射、散射、乾涉、偏振等），以及光電信息的基本載體——光子。深入剖析光電技術的核心——光與電的相互轉換機製，為後續章節的學習奠定理論基礎。最後，展望瞭光電技術在通信、傳感、顯示、照明、能源、醫療、軍事等領域的發展前景，激發讀者的學習興趣。 第二章 光的産生與傳播 本章深入探討光的産生機製，包括熱輻射、熒光、磷光、電緻發光、激光等。詳細介紹不同光源的原理、特性和應用，例如白熾燈、熒光燈、LED、LD等。在光的傳播方麵，係統講解光波的幾何傳播特性，包括直綫傳播、反射（全反射）、摺射（斯涅爾定律）、光路設計以及光程的概念。同時，也涵蓋瞭光波的物理傳播特性，如衍射（菲涅爾衍射、夫琅禾費衍射）、乾涉（楊氏雙縫乾涉、薄膜乾涉）和偏振（綫偏振、圓偏振、橢圓偏振及其産生和檢驗方法）。本章是理解光與物質相互作用的基礎，為後續光電器件的分析奠定基礎。 第三章 光電探測器 本章詳細介紹各種光電探測器的原理、結構、性能參數和應用。首先，從光電導效應、光伏效應、光電倍增效應等基本原理齣發，引齣不同類型光電探測器的工作機製。重點講解瞭光電二極管（PIN管、雪崩光電二極管APD）、光電導管（光敏電阻）、光電倍增管（PMT）、CCD（電荷耦閤器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器等。深入分析瞭這些器件的響應速度、靈敏度、量子效率、噪聲等關鍵性能指標，並結閤實際應用場景，如光通信接收端、圖像采集、光譜分析、輻射測量等，闡述瞭它們各自的優缺點和適用範圍。 第四章 光電器件 本章聚焦於光與電能量相互轉換的關鍵器件。首先，詳細闡述發光二極管（LED）和激光二極管（LD）的發光原理、結構特點、電光轉換效率以及不同類型的LED和LD（如單色LED、白光LED、氣體激光器、半導體激光器等）的應用。接著，深入研究光控器件，包括光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等，分析其光電特性麯綫，並講解其在自動控製、開關電路、光耦隔離等方麵的應用。此外，還介紹瞭電緻發光器件（ELD）、電緻變色器件（ECD）等新興光電器件，並探討瞭其潛在的應用前景。 第五章 光學係統與成像 本章係統介紹光學係統的工作原理以及在光電技術中的成像應用。首先，講解瞭透鏡和反射鏡作為基本光學元件的功能，包括焦距、放大率、成像公式等。在此基礎上，構建和分析瞭多種典型光學係統，如望遠鏡、顯微鏡、相機鏡頭、投影儀等，闡述瞭它們的光學設計和成像原理。重點闡述瞭光學成像中的重要概念，如分辨率、景深、像差（球差、色差、彗差、像散等）及其校正方法。本章為理解和設計各種光電成像設備奠定瞭基礎。 第六章 光信號的調製與解調 本章關注光信號在信息傳輸過程中的調製與解調技術。首先，介紹光信號調製的必要性及其基本原理，包括強度調製、相位調製、頻率調製等。重點講解瞭在光通信中常用的調製方式，如幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）以及更復雜的Quadrature Amplitude Modulation (QAM)等。接著，深入討論光信號的解調技術，包括相乾解調、非相乾解調，以及與之配套的各種光電器件（如光電二極管、APD）和電子電路（如鎖相環、匹配濾波器）的應用。本章是光通信係統設計中的核心內容。 第七章 光縴通信 本章將重點放在光縴通信技術，這是現代信息傳輸的主乾。首先，介紹光縴的基本結構、分類（單模光縴、多模光縴）以及光在光縴中傳輸的原理，包括全內反射、光縴的衰減（吸收、散射、彎麯損耗）和色散（模間色散、材料色散、波導色散）。接著，詳細闡述光縴通信係統的組成，包括光源（LD、LED）、光縴、光放大器（EDFA）、光調製器、光開關以及光接收器件。重點分析瞭光縴通信的優勢，如傳輸帶寬大、傳輸距離遠、抗電磁乾擾能力強等，並介紹瞭光縴通信的發展趨勢，如WDM（波分復用）、OTN（光傳輸網絡）等。 第八章 激光技術及其應用 本章深入研究激光器的原理、類型及其廣泛的應用。首先，介紹激光的産生機製，包括受激輻射、粒子數反轉、諧振腔等。詳細闡述瞭不同類型的激光器，如氣體激光器（He-Ne、CO2）、固體激光器（Nd:YAG）、半導體激光器（LD）、光縴激光器等，分析其各自的特點和優缺點。接著，重點介紹激光的特性，如單色性好、方嚮性強、相乾性好、光強高等，並在此基礎上，係統講解激光在工業加工（切割、焊接、打標）、醫療（手術、診斷、美容）、通信、測量、遙感、科研等領域的具體應用。 第九章 光電傳感技術 本章聚焦於利用光電效應進行信息采集和測量的各種傳感器。首先，介紹光電傳感器的基本工作原理，即利用光信號的變化來反映被測量物理量的變化。詳細講解瞭多種常見的光電傳感器，例如：光電編碼器（用於測量角位移）、光電測距儀（如激光測距儀）、光電液位傳感器、光電流量計、光電壓力傳感器、光電溫度傳感器等。深入分析這些傳感器的工作原理、測量範圍、精度、響應速度以及在工業自動化、機器人、環境監測、交通控製等領域的實際應用。 第十章 光電顯示技術 本章探討當前主流的光電顯示技術。首先，介紹顯示技術的演變曆程，從CRT到LCD、LED、OLED等。詳細講解瞭液晶顯示（LCD）的工作原理，包括液晶的電光效應、偏振片的作用、背光源（CCFL、LED）以及驅動電路。接著，深入介紹有機發光二極管（OLED）顯示技術，分析其自發光、高對比度、寬視角、快速響應等優勢，以及其在智能手機、電視、可穿戴設備等領域的應用。此外，還簡要介紹瞭微型投影、全息顯示等前沿顯示技術。 第十一章 光電技術的發展趨勢與挑戰 本章對光電技術的未來發展進行展望，並探討其麵臨的挑戰。重點介紹當前光電技術的研究熱點和前沿方嚮，包括：微納光子學、超材料、量子點、光子晶體、智能光電器件、生物光子學、光量子信息技術等。分析瞭這些新技術可能帶來的突破性變革，以及其在下一代通信、高性能計算、先進製造、精準醫療等領域中的應用前景。同時，也指齣瞭光電技術發展過程中可能麵臨的挑戰，如器件的集成化、小型化、高效率、低功耗，以及新材料的開發和製造工藝的進步等。 本書內容由淺入深，理論聯係實際，輔以豐富的圖示和實例，旨在幫助讀者全麵掌握光電技術的核心知識，並為進一步深入學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名專注於光電器件封裝與可靠性的工程師，我通常會跳過許多偏嚮於基礎理論的章節，直接查閱特定器件的性能指標和失效模型。在這本教材中，我發現它在工程應用細節上的處理非常到位。書中關於LED和激光二極管的結構、驅動電路以及熱管理方麵的章節，提供瞭大量可供參考的工程圖紙和設計規範。尤其值得稱贊的是，它對不同工作環境下的光電器件壽命預測模型進行瞭細緻的比較和分析，這些信息在實際産品開發中至關重要，遠比那些泛泛而談的“高效率”描述要來得實在。我尤其關注瞭其中關於光電探測器噪聲源分析的部分，作者清晰地劃分瞭散粒噪聲、暗電流噪聲和熱噪聲，並給齣瞭降低這些噪聲的實用電路設計技巧。總而言之，這本書的實用性並不體現在簡單的公式羅列，而是在於它對工程實現中“陷阱”的精準預警和規避。

評分☆☆☆☆☆

光電技術(高等院校電子信息與電氣學科係列規劃教材) 讀者評價 初次翻開這本《光電技術》，我著實被它龐大而嚴謹的體係所吸引。它不是那種僅僅停留在概念層麵的浮光掠影，而是深入到半導體物理、光學設計乃至現代信息處理的每一個細節。最讓我印象深刻的是它在闡述基礎理論時的那種雕琢般的精確性。比如，在講解半導體異質結的能帶結構時，作者沒有滿足於給齣幾個簡單的圖示，而是用極其詳盡的數學推導，將不同摻雜濃度、不同材料組閤下的勢壘特性剖析得淋灕盡緻。這對於我這種需要將理論知識直接應用於器件設計的人來說，簡直是如獲至寶。我特彆喜歡其中關於量子效率和響應速度的討論，它不僅解釋瞭“為什麼”器件會有這樣的性能限製，更指齣瞭“如何”通過材料工程來突破這些瓶頸。書中的插圖和實驗案例也經過精心挑選，很多都是行業內前沿的真實數據，這極大地增強瞭教材的實用參考價值，讓人感覺自己正在跟隨一位經驗豐富、且對細節毫不妥協的導師學習。這本書的深度，使得它完全可以作為本科高年級到研究生階段深入研究光電子器件和係統設計的核心參考資料，絕非普通的入門讀物可比。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是厚重而內斂的學術經典氣質，它仿佛是曆經多年教學實踐沉澱下來的精華。它的語言風格是極其嚴謹的學術陳述，幾乎沒有使用任何煽動性或口語化的錶達，這對於追求知識純粹性的讀者來說是一種享受。讓我印象深刻的是，作者在介紹新型光電器件（如量子點LED）時，並沒有急於宣稱其優越性，而是先用大量的篇幅迴顧瞭傳統器件的局限性，然後纔循序漸進地引入新技術，這種對比和鋪墊，使得新技術的優勢顯得尤為紮實可信。此外，書中的參考文獻列錶極其詳盡，幾乎涵蓋瞭該領域幾十年來最重要的裏程碑式工作，這為有誌於進行深入研究的讀者提供瞭清晰的溯源路徑。閱讀完後，我最大的感受是，這本書為我們建立瞭一個極為可靠的知識框架，在這個框架之上，我們纔能有效地理解和創新未來的光電技術。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的閱讀體驗是充滿挑戰性的，但正是在這種挑戰中，我收獲瞭最大的成長。它的難度梯度設置得非常陡峭，尤其是在涉及到光場與物質的相互作用部分，那些偏微分方程和傅裏葉變換的應用密度，足以讓很多初學者望而卻步。然而，一旦你啃下瞭這些硬骨頭，你會發現自己對光電子器件的工作原理的理解達到瞭一個新的高度。我個人最欣賞的是其在前沿技術融閤方麵的努力，它並沒有將光電子學孤立起來，而是巧妙地將其與現代的微納加工技術、CMOS兼容性設計等結閤起來討論。比如，它深入分析瞭錶麵等離激元共振（SPR）在傳感器中的應用，並討論瞭如何利用光子晶體結構來控製光傳播，這些內容對於誌在光集成領域深耕的讀者來說，是極具啓發性的前瞻性指導。這本書要求讀者具備紮實的數學功底，但迴報也是巨大的——它為你打開瞭一扇通往未來光電子技術的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏和知識的組織方式，展現瞭一種老派的、沉穩的學術風範。它不像某些現代教材那樣追求錶麵的“酷炫”和“前沿概念的堆砌”，而是非常紮實地從光的本質——波動性和粒子性開始，一步步構建起整個光電係統的理論大廈。我注意到，作者在處理復雜的光學傳輸問題時，大量引用瞭經典的電磁場理論，確保瞭推導過程的邏輯自洽和完備性。例如，在介紹光縴通信中的損耗機製時，它詳盡地梳理瞭瑞利散射、吸收損耗以及彎麯損耗的微觀物理根源，並給齣瞭相應的優化策略，而不是簡單地羅列參數。這種對“根源性知識”的堅守，讓讀者在麵對新的光電器件時，能夠迅速抓住問題的本質，而不是被錶麵的新名詞所迷惑。對於習慣於係統化、從第一性原理齣發解決問題的學習者來說，這種結構化的深度是極其寶貴的，它培養的是真正的工程思維，而非應試技巧。