光电信息科学与技术实验/高等学校电子信息类专业系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

编辑推荐

　　光电信息科学与工程是实践性很强的专业，实验教学是加强该专业学生基本技能训练、培养学生严谨的科学态度、分析问题与解决问题的综合能力以及创新能力的重要环节，在塑造学生的专业特点方面占有十分重要的地位，在人才培养中起着关键作用。
　　本书在光电信息科学与工程专业多年实验室建设和实验教学的基础上，参阅了大量优秀实验教材，结合一些生产商所提供的实验仪器说明书，编写了这本实验教材，希望能对当前光电信息科学与工程专业比较薄弱的实验教学环节起促进作用。
　　书中实验综合了光电信息科学与技术的理论知识，采用光、机、电、算等手段，尽可能与工程应用相联系。每个实验包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理以及实验内容与步骤等内容，最后还附有与实验相关的思考题，以方便学生学习。书中各实验项目之间彼此独立，以便教师根据不同专业的学时要求和专业需求独立选择适当的实验项目指导学生实验。

内容简介

　　《光电信息科学与技术实验/高等学校电子信息类专业系列教材》是针对光电信息科学与工程专业的人才培养要求而编写的专业实验课程教材。全书共5章，分别为绪论、工具软件在实验数据处理中的应用、光电信息科学与技术实验基础知识、基础光电实验和光电信息技术实验。全书共收入42个实验项目，涉及基础光电技术、光电信息技术，及光电精密测量三大块。书中实验综合了光电信息科学与技术的理论知识，采用光、机、电、算等手段，尽可能使其与工程应用相联系。每个实验项目包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理以及实验内容与步骤等内容，最后还附有与实验相关的思考题，以方便学生学习。本书可作为高等院校光电信息科学与工程专业的实验教材，也可作为电子与信息工程、物理学、应用物理学以及其他开设光电信息技术实验的本科生教材。

前言/序言

　　高等教育，不但要求把基本知识传授给学生，更重要的是要培养学生的全面素质和综合能力，特别是综合运用各方面的知识解决实际问题的能力，而实验教学无疑是连接基本知识和专业技能之间的有效手段。
　　实验是自然科学的根本，是工程技术的基础，大量的重要发现源于对自然的观察和实验研究。光电信息科学与工程是实践性很强的专业，实验教学是加强该专业学生基本技能训练、培养学生严谨的科学态度、分析问题与解决问题的综合能力以及创新能力的重要环节，在塑造学生的专业特点方面占有十分重要的地位，在人才培养中起着关键作用。
　　光电信息科学与技术实验旨在培养学生掌握光电信息科学与技术的基础知识、基本实验技能、现代光学与光信息实验技术和研究方法，通过实验教学来提高学生的科学素养，培养学生的创新意识、创新精神、创新思维和创新能力。
　　为了在教学中进一步加强对学生实验技能的培养，提升学生的实验动手能力，我们在光电信息科学与工程专业多年实验室建设和实验教学的基础上，参阅了大量优秀实验教材，结合一些生产商所提供的实验仪器说明书，编写了这本实验教材，希望能对当前光电信息科学与工程专业比较薄弱的实验教学环节起促进作用。
　　本书共5章，第1章为绪论，介绍光电信息科学与技术实验在学生掌握光电信息科学与技术理论知识中的作用以及实验教学的意义；第2章为工具软件在实验数据处理中的应用，主要介绍了Origion、Excel、MATLAB、Maple等工具软件在光电信息科学与技术实验数据处理中的应用；第3章是光电信息科学与技术实验基础知识，主要介绍光电信息科学与技术实验的基本操作，常用光学部件、机械部件及其组合等，第4章是基础光电实验，主要介绍基础光电实验中常见的24个实验；第5章是光电信息技术实验，主要介绍与光电信息技术相关的18个实验项目。全书共收入42个实验项目，涉及基础光电技术、光电信息记录与技术、光电信息调制与技术、光电信息处理与技术以及光电精密测量五大块，综合了光电信息科学与技术的理论知识，采用光、机、电、算等手段，尽可能与工程应用相联系。每个实验包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理以及实验内容与步骤等，最后还附有与实验相关的思考题，以方便学生学习。书中各实验项目之间彼此独立，以便教师根据不同专业的学时要求和专业需求独立选择适当的实验项目。
　　本书由南京信息工程大学裴世鑫、崔芬萍主编，其中绪论、第1、2、3章和第5章由裴世鑫编写，第4章由崔芬萍编写；全书由裴世鑫统稿。在本书编写过程中，孙婷婷、顾芳、苏静、徐林华、赵立龙、武旭华、王俊锋、赵静、张仙玲、夏江涛等老师对本书的编写提出了很多宝贵的建议；肖韶荣教授、张成义教授、赖敏教授和陈玉林副教授对本书的编写给予了大力的指导和帮助；本书编写工作得到了南京信息工程大学教务处、南京信息工程大学滨江学院和南京信息工程大学物理与光电工程学院的大力支持，被列为“南京信息工程大学2015年度教材基金立项建设项目”和“南京信息工程大学滨江学院2015年度教材基金立项建设项目”，深表感谢。
　　本书可作为高等院校光学专业、光学仪器专业、光电信息科学与工程专业以及相关专业本科生实验教材。
　　由于编者水平有限，书中会有错误和不足之处，敬请广大读者批评指正，以便我们再版时修正。
　　裴世鑫2015年8月于南京

光电信息科学与技术实验：探索光与信息的奥秘，赋能数字未来 本书并非您提到的《光电信息科学与技术实验/高等学校电子信息类专业系列教材》，而是另一本旨在深度剖析光电信息科学与技术前沿理论与实践的力作。它以广阔的视野、严谨的逻辑和丰富的案例，为读者构建起一座连接基础理论与尖端应用的桥梁，旨在培养具备创新思维和实践能力的光电信息科技人才，以满足日益增长的数字化、智能化社会对信息获取、处理、传输与显示的需求。 一、 理论基石：洞察光电世界的底层逻辑 本书首先将带领读者深入理解光电信息科学与技术的核心理论基石。我们会从经典的光学原理出发，详细阐述光的波动性与粒子性，光的干涉、衍射、偏振等现象的深刻内涵及其在光电器件设计中的应用。接着，将聚焦现代物理学在光电领域的突破，如量子光学、半导体物理等，解读激光、LED、光电探测器等核心器件的工作机制，以及它们如何驱动信息技术的革命。 在信息理论方面，本书将系统性地介绍信息论的基础概念，包括信息熵、信道容量、编码理论等，并重点探讨信息论如何指导光通信系统的设计与优化。读者将理解数据压缩、纠错编码等关键技术如何提升信息传输的效率与可靠性。同时，本书还将深入研究信号处理的原理，包括傅里叶变换、小波变换等，阐释其在图像处理、语音识别、数据分析等领域的强大能力，以及如何将这些理论应用于光电信号的提取与增强。 二、 核心技术：解锁光电信息系统的构建密码 理论的支撑是为了更好地理解和构建实际的光电信息系统。本书将系统地梳理当前光电信息领域的核心技术，并以深入浅出的方式呈现。 光通信技术： 这是本书的重头戏之一。我们将详尽介绍光纤通信的原理、不同类型光纤的特性、光放大器的工作原理，以及光信号的调制解调技术。从传统的点对点光通信，到构建高速、大容量的光网络，本书将一步步揭示光信号如何承载海量信息，实现跨越时空的连接。特别地，本书还将探讨下一代光通信技术，如相干光通信、空分复用技术，以及它们在5G、6G乃至未来通信网络中的关键作用。 光电子器件： 器件是光电信息系统的“细胞”。本书将详细介绍各类光电器件的结构、工作原理、性能指标和制造工艺。这包括： 光源： 从传统的激光器（如半导体激光器、光纤激光器）到新型光源（如量子点激光器、表面等离激元光源），深入分析其发光机制、光谱特性和应用场景。 光探测器： 介绍光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管等，分析其灵敏度、响应速度、噪声特性，以及在光信号接收、测量和成像中的作用。 光调制器： 涵盖电光调制器、声光调制器、铌酸锂调制器等，解释其如何控制光信号的幅度、相位或频率，这是实现高速信息传输的关键。 光开关与光交换： 探讨无源光开关、有源光交换等技术，以及它们在构建灵活、高效光网络中的地位。 光传感技术： 光的非接触、高精度、抗干扰等特性使其成为强大的传感工具。本书将深入介绍光纤传感器、激光雷达（LiDAR）、机器视觉等光传感技术。从测量温度、压力、位移等基本物理量，到实现环境监测、工业自动化、自动驾驶、生物医学诊断等复杂应用，本书将展示光传感的无限可能。 光存储与显示技术： 探讨基于光存储的原理，如光盘技术（CD, DVD, Blu-ray）的发展历程，以及未来可能的光存储技术。在显示方面，本书将聚焦液晶显示（LCD）、有机发光二极管（OLED）、微电子机械系统（MEMS）投影技术等，并展望下一代显示技术，如全息显示、量子点显示等。 光计算与量子信息： 本书还将触及光计算的最新进展，探讨如何利用光子进行高速信息处理，以及量子光学与量子信息科学的崛起，如量子通信、量子计算等，为读者描绘光电信息技术未来的发展方向。 三、 实践应用：赋能各行各业的创新力量 理论与技术最终要落地应用，为社会发展贡献价值。本书将通过丰富的实际案例，展示光电信息科学与技术在各个领域的广泛应用。 通信与网络： 从互联网骨干网到移动通信基站，光纤通信是现代信息社会不可或缺的基石。本书将解析其在构建高速、低延迟、大带宽通信网络中的关键作用。 信息处理与计算： 在大数据时代，如何快速高效地处理海量信息？本书将介绍光学图像处理、光信号处理在人工智能、机器学习、模式识别等领域的应用。 医疗健康： 激光手术、光动力疗法、内窥镜检查、生物医学成像（如OCT、荧光成像）等，光电技术在诊断、治疗、康复等环节发挥着越来越重要的作用。 工业制造与自动化： 机器视觉检测、激光加工、工业机器人、无损检测等，光电技术极大地提升了制造业的效率、精度和智能化水平。 科学研究与探测： 望远镜、显微镜、光谱仪、激光雷达等，光电仪器是科学家探索宇宙、微观世界和环境变化的重要工具。 消费电子与娱乐： 智能手机的摄像头、AR/VR设备、高清电视、激光投影仪等，光电技术正在重塑我们的生活方式和娱乐体验。 国防安全： 光电侦察、目标跟踪、激光制导、光电对抗等，光电技术是现代国防安全不可或缺的关键支撑。 四、 挑战与展望：引领未来发展趋势 本书不会止步于现状，更会引导读者思考光电信息科学与技术的未来发展方向。我们将探讨当前面临的挑战，例如： 信息爆炸与带宽瓶颈： 如何在信息量指数级增长的背景下，继续提升通信带宽和处理能力？ 功耗与能效： 如何在追求高性能的同时，降低光电器件和系统的能耗？ 集成化与小型化： 如何将复杂的光电器件和系统集成到更小的空间内？ 安全性与隐私： 如何在光通信和信息处理过程中，确保数据的安全和用户的隐私？ 新材料与新原理的探索： 例如，如何利用新一代半导体材料、纳米材料、二维材料等，突破现有器件的性能极限？如何挖掘新的物理原理，实现更高效、更智能的光电转换和信息处理？ 同时，本书将积极展望未来，如： 万物互联时代的“光之脉搏”： 展望下一代通信网络（如6G），更加强调泛在连接、智能感知和极致体验，光通信将扮演更加核心的角色。 人工智能与光电的深度融合： 探讨光计算、光学神经网络等，加速人工智能的发展。 光子集成与芯片化： 推动光电系统向集成化、芯片化发展，降低成本，提高性能。 生物光子学与智慧医疗： 探索光与生物相互作用，实现更精准的诊断和治疗。 人机交互的革新： AR/VR、全息显示等技术的成熟，将带来全新的交互体验。 本书适合对象： 本书不仅适合高等学校电子信息类、物理学、光学工程等专业本科生和研究生，作为拓展视野、深化理解的参考读物，也同样适用于从事光电信息技术相关研究、开发和工程的科研人员、工程师，以及对光电信息科学与技术充满好奇心的广大科技爱好者。 通过阅读本书，您将能够： 建立坚实的理论基础： 深刻理解光电信息科学与技术背后的物理原理和数学模型。 掌握核心技术脉络： 熟悉当前及未来光电信息领域的主要技术和发展趋势。 洞察前沿应用场景： 了解光电技术如何在各行各业掀起创新浪潮。 激发创新思维： 培养解决复杂问题、进行技术创新的能力。 本书致力于为您提供一个全面、深入、前瞻性的光电信息科学与技术知识体系，助您在这片充满机遇的领域中，不断探索，引领未来。