光电技术（第二版）/普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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施建华，谢文科，马浩统 等 著，江文杰 编

图书标签:

• 光电技术
• 光电子学
• 电子科学与技术
• 高等教育
• 教材
• 电子技术
• 光学
• 传感器
• 光电器件
• 通信

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030396020

版次：2

商品编码：11402263

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：313

字数：538000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《光电技术（第二版）/普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材》特点：
　　★从原理一器件一方法一系统逐级推进，内容传承拓新、深入浅出
　　★以光电信息处理为主线，科学构建教材知识结构体系
　　★紧密关注光电学科前沿，有机融合国内外最新研究成果
　　★向任课教师赠送多媒体授课课件

内容简介

　　《光电技术（第二版）/普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材》介绍光电技术的理论及应用基础、常用光电器件的原理、应用技术和光电信号的变换与处理技术。主要内容包括光辐射源及光电探测的理论基础，光子探测器、热探测器、图像传感器等光电器件的结构原理及应用技术，光学信号的调制与解调技术，直接探测和相干探测技术，光电检测电路与信号处理技术，典型光电系统的分析与设计。
　　《光电技术（第二版）/普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材》可作为高等院校光电信息工程、光信息科学与技术、测试技术与仪器、电子科学与技术、电气工程及其自动化、通信工程、应用物理学等专业本科生及研究生教材，也可作为高等院校其他相关专业师生和工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

序
第二版前言
第一版前言
绪论
0.1 光电系统和光电技术
0.2 光电技术研究及发展
0.3 本书编写思路和内容安排
参考文献

第一部分 光辐射源
第1章 光辐射源
1.1 辐射度学与光度学的基础知识
1.1.1 光的基本概念
1.1.2 辐射度量
1.1.3 光度量
1.1.4 辐射度学和光度学中的两个基本定律
1.2 半导体的基础知识
1.2.1 能带理论
1.2.2 热平衡状态下的载流子
1.2.3 半导体对光的吸收
1.2.4 非平衡状态下的载流子
1.2.5 载流子的扩散与漂移
1.2.6 PN结
1.3 黑体辐射
1.3.1 基尔霍夫定律
1.3.2 普朗克辐射定律
1.3.3 维恩位移定律
1.3.4 斯蒂芬一玻尔兹曼定律
1.4 典型光辐射源
1.4.1 光源的基本特性参数
1.4.2 热辐射光源
1.4.3 气体放电光源
1.4.4 激光二极管
1.4.5 发光二极管
本章小结
习题与思考题
参考文献

第二部分 光电探测器
第2章 光电探测器概述
2.1 半导体的光电效应
2.1.1 光电导效应
2.1.2 光伏效应
2.1.3 光电子发射效应
2.1.4 光电转换的基本规律
2.2 光电探测器的噪声
2.3 光电探测器的特性参数
本章小结
习题与思考题
参考文献
第3章 光电导探测器
3.1 光电导探测器的基本原理
3.1.1 光电导探测器的分类
3.1.2 光照下的光电导响应过程
3.1.3 光电导探测器的基本原理和结构设计
3.2 光电导探测器的主要特性参数
3.3 光电导探测器的偏置电路
3.3.1 偏置电路的基本参数及直流输出信号
3.3.2 几种典型的偏置电路
3.4 光电导探测器的应用举例
本章小结
习题与思考题
参考文献
第4章 光伏探测器
4.1 光伏探测器的工作原理及特性
4.2 典型光伏探测器
4.2.1 硅光电池
4.2.2 硅光电二极管
4.2.3 硅光电三极管
4.2.4 PIN光电二极管
4.2.5 雪崩光电二极管
4.2.6 紫外光电二极管
4.2.7 碲镉汞、碲锡铅红外光电二极管
4.3 光伏探测器的偏置电路
4.3.1 自偏置电路
4.3.2 零伏偏置电路
4.3.3 反向偏置电路
4.4 光伏探测器组合器件
4.4.1 半导体色敏器件
4.4.2 阵列式光电器件
4.4.3 象限式光电器件
4.4.4 光电位置探测器
4.4.5 光电耦合器
本章小结
习题与思考题
参考文献
第5章 光电子发射探测器
5.1 光电阴极
5.2 光电管和光电倍增管的工作原理
5.2.1 光电管
5.2.2 光电倍增管”
5.3 光电倍增管的主要特性参数
5.4 光电倍增管的工作电路及应用
5.4.1 高压供电电路
5.4.2 信号输出电路
5.4.3 光电倍增管应用举例
本章小结
习题与思考题
参考文献
第6章 热探测器
6.1 热探测器的基本原理及特性
6.1.1 热流方程及其解
6.1.2 热探测器的共性分析
6.2 测辐射热计
6.2.1 测辐射热计的结构和原理
6.2.2 测辐射热计的主要特性参数
6.2.3 测辐射热计的应用
6.3 热电偶和热电堆
6.3.1 热电偶的结构和工作原理
6.3.2 热电偶的主要特性参数
6.3.3 热电堆
6.3.4 热电偶和热电堆的应用
6.4 热释电探测器
6.4.1 热释电探测器的结构和原理
6.4.2 热释电探测器的主要特性参数
6.4.3 快速热释电探测器
6.4.4 热释电探测器的应用
本章小结
习题与思考题
参考文献
第7章 光电成像器件
7.1 光电成像器件概述
7.1.1 光电成像器件的分类
7.1.2 电视制式
7.2 直视型光电成像器件
7.2.1 像管的结构和工作原理
7.2.2 像管的主要特性参数
7.2.3 变像管
7.2.4 像增强器
7.3 电荷耦合器件
7.3.1 CCD结构和基本特性
7.3.2 CCD基本工作原理
7.3.3 CCD的主要特性参数
7.3.4 CCD摄像器件
7.3.5 CCD的发展趋势
7.4 CMOS图像传感器
7.4.1 CMOS图像传感器的结构和工作原理
7.4.2 CMOS图像传感器的像素单元结构
7.4.3 CMOS图像传感器的主要特性参数
7.4.4 CMOS图像传感器与CCD的特性比较
7.5 特种光电成像器件
7.5.1 红外焦平面阵列器件
7.5.2 紫外固体成像器件
7.5.3 增强型光电成像器件
……
第三部分 光电信号变换与处理
第四部分 典型应用
附录 部分习题与思考题答案及提示

前言/序言

前沿光电技术理论与应用 本书旨在系统性地介绍当前光电技术领域最前沿的理论知识和最广泛的应用实践。作为一本面向高等教育的专业教材，它特别关注电子科学与技术类特色专业的发展需求，致力于为学生提供扎实的基础、开阔的视野和解决实际问题的能力。本书内容涵盖了从基础的光学原理到复杂的集成光电子器件，再到新兴的光电传感与成像技术，力求展现光电技术在现代科技体系中的核心地位及其不断演进的动态。 第一章：光电技术基础 本章作为全书的基石，将首先梳理光电技术发展的历史脉络，并在此基础上深入阐述构成光电系统的基本要素。我们将从经典光学出发，回顾光的波动性与粒子性，介绍光波的传播、干涉、衍射和偏振等基本现象，为理解后续的器件和系统原理奠定坚实的基础。 光的性质与传播： 详细介绍光的电磁波理论，包括光的频谱、波长、频率和速度等关键参数。讲解光在不同介质中的传播行为，如折射、反射、全反射以及光线追迹的基本方法。 光与物质的相互作用： 深入探讨光与物质在微观层面的相互作用，包括吸收、透射、散射、荧光和磷光等现象。分析不同材料的光学特性，如折射率、吸收系数、反射率和透射率，以及它们如何影响光电器件的设计与性能。 光的基本概念与度量： 介绍光度学和辐射度学的基本概念，如光通量、光照度、发光强度、亮度、辐射强度、辐射亮度等，并解释这些量在光电系统分析中的重要性。 第二章：光电材料与器件 本章将聚焦于构成光电系统的核心物质基础——光电材料，以及基于这些材料所设计的各种关键光电器件。我们将从半导体材料的光电特性入手，逐步过渡到光电转换、光发射、光调制和光探测等核心器件的工作原理、结构特点和性能指标。 半导体光电材料： 重点介绍各类半导体材料，如硅（Si）、砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、氮化镓（GaN）等，以及它们在光电领域应用的优势。分析半导体能带结构、载流子输运机制以及掺杂对光电性能的影响。 光电探测器： 详述各种类型的光电探测器，包括光电二极管（PD）、光电倍增管（PMT）、雪崩光电二极管（APD）、光电导探测器（Photoconductor）和焦平面阵列（FPA）等。分析它们的结构、工作原理、响应速度、灵敏度、噪声特性以及适用场景。 发光器件： 重点介绍发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）和激光二极管（LD）等发光器件。阐述它们的光激发原理、电致发光机制、发光颜色控制、效率提升以及在显示、照明和通信领域的应用。 光调制器： 介绍实现光信号调制的关键器件，如电光调制器、声光调制器、磁光调制器以及MEMS光调制器。分析它们的调制原理、调制速度、调制深度、插入损耗等参数，并讨论其在光通信、光计算和光传感中的作用。 光集成器件： 探讨集成光电子学的发展，介绍光波导、光耦合器、马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、定向耦合器等基本光集成元件。讲解如何将多种光电器件集成在同一芯片上，实现更小型化、高性能化的光电系统。 第三章：光学系统与成像技术 本章将从宏观角度审视光电技术的系统性应用，重点介绍各类光学系统和先进的成像技术。我们将分析光学成像的基本原理，探讨不同成像系统的设计与优化，并介绍在科学研究、工业检测和医疗诊断等领域广泛应用的成像技术。 光学成像原理： 讲解镜头成像的基本原理，包括焦距、视场、分辨率、景深等概念。分析不同类型镜头（如折射式、反射式）的成像特点和像差校正方法。 显微成像技术： 介绍光学显微镜的工作原理，包括明场、暗场、相差、微分干涉（DIC）和荧光显微镜等。探讨超分辨成像技术，如扫描近场光学显微镜（SNOM）和结构光照明显微镜（SIM），以突破衍射极限。 光通信系统： 详细介绍光通信系统的组成，包括光源、调制器、光纤、光放大器和光接收机。分析光纤通信的传输原理、损耗和色散，以及多路复用技术（如WDM）。 激光技术及其应用： 深入介绍激光的产生原理、特性（单色性、相干性、方向性、高亮度）以及不同类型激光器（如气体激光、固体激光、半导体激光）。重点阐述激光在材料加工、医疗、测量、科研等领域的广泛应用。 光学测量与传感： 介绍基于光学原理的各类测量与传感技术，如光栅尺、激光测距、干涉测量、光谱分析、光纤传感等。分析这些技术如何实现非接触式、高精度测量，以及在工业自动化、环境监测和生物医学中的重要作用。 先进成像技术： 介绍新兴的成像技术，如计算成像、层析成像（CT）、磁共振成像（MRI）的辅助光学成像、多光谱与高光谱成像技术。分析这些技术如何获取更丰富的信息，实现对复杂场景的深入理解。 第四章：光电系统设计与集成 本章将从工程实践的角度出发，重点讲解光电系统的整体设计流程、关键环节以及集成化技术。我们将结合具体应用实例，展示如何将前述的光电材料、器件和光学系统有机地结合起来，构建出满足特定需求的复杂光电系统。 系统需求分析与方案设计： 强调在系统设计初期进行详细的需求分析，明确系统功能、性能指标、成本预算和环境要求。在此基础上，提出最优化的系统设计方案。 光路设计与仿真： 介绍如何运用光学设计软件（如Zemax, LightTools）进行光路设计、仿真和优化。分析光线追迹、像差分析、杂散光抑制等关键设计过程。 电子电路设计与控制： 阐述光电器件的驱动电路、信号采集电路、数据处理电路以及控制系统的设计。关注模拟与数字电路的结合，以及嵌入式系统的应用。 热管理与机械结构设计： 强调光电器件和系统的散热问题，以及如何通过热管理技术保证器件稳定工作。讨论光电系统的机械结构设计，确保系统的稳定性和可靠性。 系统集成与测试： 详细介绍光电系统的集成过程，包括器件的固定、连接、调试等。阐述系统性能测试的方法和标准，以及如何进行故障诊断和排除。 可靠性与寿命设计： 探讨光电系统的可靠性设计原则，如冗余设计、抗干扰设计等，以及如何评估和提高系统的使用寿命。 第五章：光电技术前沿与发展趋势 本章将展望光电技术未来的发展方向，探讨当前研究的热点和新兴领域，以及其对未来科技和社会发展的影响。 微纳光电子学： 介绍微纳光电子学的发展，包括纳米光子学、光子晶体、表面等离激元等，以及它们在超小型化器件、高效光捕获和光操控方面的潜力。 量子光学与量子信息： 探讨量子光学的基础理论，如光子的量子态、纠缠等。介绍量子信息科学的发展，包括量子计算、量子通信和量子传感，以及光在其中扮演的关键角色。 生物光子学： 关注生物医学领域的光电技术应用，如生物成像、光动力疗法、生物传感器等。分析光如何用于疾病诊断、治疗和生命科学研究。 人工智能与光电技术的融合： 探讨人工智能（AI）如何赋能光电技术，例如利用AI进行图像识别、目标检测、系统优化和故障预测。反之，光电技术也为AI提供了强大的数据采集和处理能力。 柔性与可穿戴光电子学： 介绍柔性显示、柔性传感器、可穿戴电子设备等领域的光电技术发展，以及其在消费电子、医疗健康和物联网中的应用前景。 可持续光电技术： 关注环保、节能的光电技术，如高效太阳能电池、低功耗LED照明、绿色光通信等，以及这些技术如何助力可持续发展。 本书力求以严谨的学术态度，结合生动的实例，为读者呈现一个全面、深入、前沿的光电技术知识体系。通过学习本书，读者将能够深刻理解光电技术的原理，掌握分析和设计光电器件与系统的基本方法，并能够把握光电技术的发展脉搏，为未来在相关领域的研究与实践打下坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

老实说，在拿到这本《光电技术（第二版）》之前，我对“光电”这个词的理解还比较模糊，只知道它和光有关，也和电有关，但具体是怎么结合的，原理是什么，我一点概念都没有。这次抱着学习的态度来接触这本书，是希望能够系统地了解这个领域。拿到书后，首先吸引我的是它清晰的章节划分和由浅入深的讲解方式。我觉得对于我这样的初学者来说，这一点非常重要。我不太喜欢那种一开始就抛出大量复杂公式的书，而是更倾向于先理解概念，再逐步深入。从目录上看，这本书涵盖了光的基本性质、光的传播、光与物质的相互作用，以及各种光电器件的工作原理，比如光电二极管、光电倍增管、激光器等等。这让我觉得内容非常全面，基本上能够覆盖光电技术的核心知识点。我希望通过阅读这本书，能够真正理解光电信号是如何产生、传输和处理的，以及这些技术在实际应用中的具体体现。

评分☆☆☆☆☆

《光电技术（第二版）》这本书，我拿到手的时候，说实话，第一感觉就是厚重，沉甸甸的，仿佛里面蕴含着无数的知识等待我去挖掘。我一直对光电这个领域充满好奇，也知道它在现代科技中扮演着举足轻重的角色，从通信到传感，再到显示，几乎无处不在。这本书的封面设计简洁大方，书名醒目，一看就知道是学术类的专业教材，这让我对内容的严谨性有了初步的信心。拿到手里翻阅了几页，就被那些精密的图表和公式吸引住了，感觉信息量很大，需要静下心来慢慢品味。我尤其期待能够深入了解光电转换的原理，以及不同类型的光电器件是如何工作的。毕竟，很多前沿科技的背后，都离不开这些基础的光电技术。希望这本书能够为我打开一扇通往光电世界的大门，让我能够系统地学习和掌握这方面的知识，为将来的学习和研究打下坚实的基础。整体而言，我对这本书的期待值很高，相信它能成为我学习路上的重要助力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，选择这本书完全是出于学业的需要。作为一名电子科学与技术专业的学生，光电技术是绕不开的一门重要课程。拿到《光电技术（第二版）》，我的第一反应就是它看起来相当学术化，书页间充斥着大量的公式、图表和专业术语，对于我这个还在努力消化基础知识的学生来说，确实是一个不小的挑战。我希望通过这本书，能够建立起对光电技术一个比较完整和系统的认知框架。我最想弄明白的是，光和电到底是如何联系起来的，它们之间有哪些基本的物理规律支配着。同时，我也想了解一下，目前市面上那些我们习以为常的光电产品，比如手机屏幕、摄像头、光纤通信等等，其背后的核心技术究竟是什么。我希望这本书能够用相对清晰易懂的方式，为我揭示这些奥秘，而不是让我仅仅停留在表面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的到来，对正在进行光电相关研究的我来说，无疑是及时雨。我手头的项目涉及到光信号的探测和处理，很多细节上的问题一直困扰着我，希望能在这本书中找到更深入的理论支持和更全面的技术解决方案。翻开书页，我立刻被那些严谨的数学推导和详细的器件模型吸引住了。我尤其关注书中所阐述的半导体光电器件的物理机制，以及不同结构的光电器件在性能上的权衡。我希望能够通过书中对器件性能参数的深入分析，来优化我的实验设计，提高实验的效率和精度。此外，对于一些前沿的光电探测技术和应用，我也非常感兴趣，比如高灵敏度光电探测器、宽带光通信器件等。我相信这本书中丰富的案例分析和实验数据，能够为我的研究提供宝贵的参考和启发，帮助我突破瓶颈，取得更大的进展。

评分☆☆☆☆☆

收到这本《光电技术（第二版）》的时候，我脑子里想的是，能否从中找到一些关于光电传感器在物联网应用方面的具体案例。我从事的是物联网相关的开发工作，近年来，对各种传感器的需求越来越大，特别是那些能够精确、可靠地感知光信号的传感器。我希望这本书能给我提供一些关于各种类型光电传感器的原理、性能特点以及它们在实际应用中的优劣势分析。比如，我一直对不同类型的光电二极管和光电晶体管的工作原理及其在不同环境下的响应特性很感兴趣，希望这本书能够对此有详尽的阐述。同时，我也期待书中能涉及一些新兴的光电传感器技术，比如MEMS光电传感器或者新型的量子点光电探测器，以及它们在物联网数据采集中的潜力。如果书中能提供一些实际的项目应用案例，那就更好了，这会直接帮助我理解如何将这些技术落地。

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书呢专业性很强，初看之下。

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