具体描述
内容简介
本书主要讲述不辐射物理基础（光辐射度量、光辐射源基本特性、光辐射传输中的衰减和调制），光电探测器的工作原理、性能参数，光电直接检测与外差检测的原理和性能，光电信号的滤波、放大与信号处理技术，最后介绍几种典型光电系统的原理、性能和应用。本书可作为相关专业学生的教学用书，也可供研究生和工程技术人员参考。
目录
前言第1章 光辐射物理基础
第1节 光辐射的度量
1 基本辐射度量
2 光谱辐射度量和光子辐射度量
3 基本光度量
4 朗伯余弦定律与小面源的辐射特性
第2节 温度辐射源及其辐射特性
1 温度辐射与黑体辐射定律
2 人工辐射源及目标、背景的辐射特性
第3节 受激辐射与激光器
1 激光的形成及特点
2 常见激光器系统及其特性
第4节 辐射在媒质中传输的衰减
1 表征辐射在媒质中衰减的物理量
2 大气特性及其对辐射传输的影响
3 材料对光辐射的反射、吸收和透射特性
第5节 光辐射的调制
1 调制的一般概念
2 光学调制盘
3 电光调制器
4 声光调制器
习题与复习题
参考文献
第2章 光辐射探测器
第1节 光辐射探测器的性能参数
1 光辐射探测器对光辐射的响应参数
2 光辐射探测器的噪声
第2节 光子探测器
1 光电子发射探测器
2 光电导探测器
3 光伏探测器
第3节 热探测器
1 热探测器对光辐射的温度响应
2 测辐射热电偶
3 测辐射热敏电阻探测器
4 热释电探测器
第4节 光电成像器件
1 光电成像器件的基本特性
2 像管
3 摄像管
4 CCD固体摄像器件
习题与复习题
参考文献
第3章 光辐射的直接检测与外差检测
第1节 直接检测
1 光电探测器直接检测的统计特性和平方律特性
2 直接检测系统的信噪比和灵敏度
第2节 外差检测
1 外差检测的基本原理
2 外差检测系统的信噪比和灵敏度分析
3 外差检测系统与直接检测系统性能比较
习题与复习题
参考文献
第4章 光电检测信号的前置放大和滤波
第5章 微弱信号检测
第6章 典型光电信号检测系统
参考文献
前言/序言
用户评价
作为一个长期在信息光学和光通信领域工作的人，我始终在寻找能够提供深度理论洞察和前沿技术概览的书籍。《光电信号检测原理与技术》无疑满足了我的需求。这本书并非流于表面的技术介绍，而是深入探讨了光与物质相互作用的根本原理，以及如何将这些原理转化为可用于信号检测的工程技术。书中对于光电探测器内部量子效率、响应时间、固有噪声等关键参数的详细解析，以及它们如何影响整体系统的性能，让我对器件的极限能力有了更深刻的理解。我特别欣赏书中对半导体光电探测器中载流子行为的细致描述，以及对光电倍增管（PMT）中电子倍增过程的深入分析，这些内容为我理解信号失真和噪声的根源提供了理论依据。在信号处理方面，书中对各种噪声的统计特性分析，以及基于这些特性的最优滤波和解调策略，都做得非常到位。例如，关于散粒噪声的分析以及如何通过最佳匹配滤波器来减小其影响，对我进行高信噪比的光通信接收机设计有很大的启发。书中还探讨了时间分辨和光谱分辨的检测技术，以及它们在不同应用场景下的优势，这让我对多维度光信号检测有了更全面的认识。书中的数学推导严谨而清晰，大量的图表和示意图也帮助我更好地理解抽象的物理概念。这本书的深度和广度，使之成为我案头不可或缺的参考资料，并为我进一步研究光电信号检测的理论和技术提供了坚实的基础。
评分对于一个长期在实验室里与各种精密仪器打交道的我来说，《光电信号检测原理与技术》这本书就像一本“武林秘籍”，它详细地揭示了那些我过去只能凭借经验摸索的“绝技”背后的原理。书中对光电效应的解释，从最初的光电导效应到光生伏特效应，再到内光电效应，都进行了深入的剖析，让我明白了不同探测器是如何将光能转化为电信号的。我尤其欣赏书中对不同类型光电探测器性能的量化分析，例如它们的时间响应速度、探测率（D）、量子效率（QE）等，以及这些参数是如何受到材料、结构和工作条件的影响。这对于我在选择最适合特定实验需求的探测器时提供了强有力的理论支持。书中在信号处理部分的论述也相当到位，从低噪声放大电路的设计原理，到各种滤波器的频率响应特性，再到信号解调技术，都进行了深入浅出的讲解。我印象深刻的是关于锁相放大器的章节，它详细阐述了如何利用锁相技术在高噪声环境中提取微弱的周期性信号，这对于我研究的微弱荧光检测项目有着直接的指导意义。书中还包含了对先进光电探测技术的介绍，如多光子吸收探测器、量子点探测器等，虽然篇幅不多，但足以让我了解到该领域的最新进展。书中的插图和图表设计精良，很多复杂的概念都通过清晰的图示得以简化，这极大地提升了我的阅读效率。总而言之，这本书不仅是一本理论教材，更是一本实用的技术手册，它为我解决了许多实际工程中的难题，也激发了我对更深层次光电技术研究的兴趣。
评分我是一名刚刚进入光学工程领域的研究生，对于光电信号检测这个概念，最初的印象是模糊而杂乱的。在老师的推荐下，我开始阅读《光电信号检测原理与技术》，这本书彻底改变了我对这个领域的看法。它就像一本百科全书，又像一位循循善诱的导师，让我一步步地走进了光电信号检测的奇妙世界。书中从最基础的光学原理开始，讲解了光的传播、衍射、干涉等现象，为理解后续的光电转换打下了坚实的基础。然后，它系统地介绍了各种光电探测器，如光电二极管、光电倍增管、CCD、CMOS等，详细解释了它们的工作原理、响应光谱、量子效率等关键参数，并对比了它们在不同应用场景下的优劣。我尤其喜欢书中对这些器件的剖面图和内部结构示意图，这些清晰的图示让我能够直观地理解它们是如何工作的。在信号处理部分，书中从模拟信号的处理，如放大、滤波，到数字信号的处理，如采样、量化、数据采集，都进行了详尽的介绍。对于噪声的分析，书中也给出了非常全面的讲解，包括各种噪声的来源、特性以及抑制方法，这对于我今后的实验数据处理至关重要。书中还穿插了许多实际的应用案例，比如在通信、遥感、医学成像等领域的应用，这些案例让我看到了光电信号检测技术的巨大潜力和价值。读完这本书，我感觉自己对光电信号检测的理解不再是碎片化的，而是形成了一个完整而系统的知识体系，为我今后的学术研究奠定了坚实的基础。
评分这本书的出现，简直就像在迷雾中点亮了一盏指路明灯，让我这个在光电领域摸爬滚打多年的老兵，都感到一股久违的兴奋。我原本以为自己对这些概念已经烂熟于心，但翻开目录那一刻，就被深深吸引了。它不像市面上那些泛泛而谈、流于表面的教材，而是直击核心，深入浅出地剖析了光电信号检测的每一个关键环节。从最基础的光子行为，到各种传感器件的物理特性，再到复杂的信号处理算法，书中都给予了详尽而生动的阐述。我尤其欣赏作者在讲解过程中，不仅仅罗列公式和理论，而是通过大量的实际应用案例，将抽象的概念具象化，让人能够清晰地看到这些原理如何在实际系统中发挥作用。比如，在介绍光电探测器时，书中不仅详细讲解了PN结、PIN结构、雪崩光电二极管（APD）的工作原理，还巧妙地穿插了它们在通信、医疗、工业自动化等领域的应用实例，比如高速光通信中的接收端、PET扫描中的闪烁探测器、以及机器人视觉中的距离测量等等。这种理论与实践的紧密结合，让我受益匪浅。书中对于噪声的分析也非常到位，从热噪声、散粒噪声到闪烁噪声，都进行了深入的探讨，并且给出了相应的抑制方法。这对于我目前正在进行的一个高灵敏度光信号测量项目至关重要，我之前一直被噪声问题困扰，这本书提供的思路和方法，让我看到了突破的希望。总而言之，这本书不仅适合初学者入门，更能够帮助有经验的研究者深化理解，拓展视野。它就像一位博学而耐心的老师，循循善诱，让你在不知不觉中掌握了光电信号检测的精髓。
评分我一直对利用光来“看”和“测量”世界这件事充满好奇，但真正的技术细节却常常让我望而却步。直到我读了《光电信号检测原理与技术》，我才真正领略到其中的奥妙。这本书最大的亮点在于，它能够将那些看似高深莫测的物理原理，用一种非常直观易懂的方式呈现出来。比如，在讲解光电探测器的响应机制时，作者没有仅仅给出复杂的半导体物理方程，而是通过生动的类比，比如“光子像小球一样撞击半导体材料，激发电子跃迁”，让我在脑海中形成了一个清晰的图像。对于初学者来说，这一点尤为重要。书中对于不同类型的光电传感器，如CCD、CMOS、Pyroelectric探测器等的介绍，也做得非常细致，它们的工作原理、优缺点、以及各自在相机、红外探测器等方面的应用，都得到了详尽的描述。我尤其赞赏书中对光电信号的噪声分析，它系统地介绍了各种噪声源的产生机理，并提供了有效的抑制策略，这对于我目前正在进行的弱光成像项目来说，简直是雪中送炭。此外，书中还涉及了光信号的放大、滤波、模数转换等关键环节，这些内容对于理解整个信号检测流程至关重要。例如，在讲解滤波器时，书中不仅介绍了低通、高通、带通等基本滤波器类型，还深入讨论了其在去除噪声、提取特定频率信号方面的作用。书中的实例也十分丰富，涵盖了从工业检测到科学研究的多个领域，这让我看到了光电技术应用的广阔前景。读完这本书，我感觉自己对光电信号检测的理解上升到了一个新的高度，不再只是停留在“知道有这么回事”，而是能够更深入地理解“为什么是这样”以及“如何做到”。
评分我是一名对前沿科技充满好奇心的技术爱好者，平时喜欢阅读一些与物理、工程相关的书籍。《光电信号检测原理与技术》这本书，给我带来了全新的视角和深刻的启发。它不仅仅是关于“如何检测光信号”，更是关于“为什么这样检测”以及“如何做得更好”。书中从光的基本性质出发，详细介绍了光子与物质的相互作用，以及由此产生的各种光电效应。我最感兴趣的部分是关于不同类型光电探测器的比较分析，例如，书中不仅介绍了光电二极管、光电晶体管等基础器件，还深入探讨了光电倍增管（PMT）、雪崩光电二极管（APD）等高性能器件的工作原理和应用。书中对这些器件的灵敏度、响应速度、噪声特性等关键参数的讲解，让我对它们的性能有了更全面的认识。在信号处理方面，书中从模拟到数字，对信号的放大、滤波、采样、解调等过程进行了系统性的介绍，并详细分析了各种噪声的来源和抑制方法。我尤其欣赏书中关于“信号与噪声”的辩证关系以及如何最大化信噪比的论述，这对于任何一个想要精确测量信号的领域都至关重要。书中还涉及了一些新兴的光电检测技术，如高速光电探测、单光子探测等，这些内容让我看到了光电技术未来的发展方向。书中的案例分析和应用实例，涵盖了通信、测量、成像等多个领域，这让我认识到光电信号检测技术无处不在的重要性。这本书的语言通俗易懂，但又不失严谨性，非常适合像我这样的非专业读者深入学习。
评分作为一名多年从事精密测量仪器研发的工程师，我深知一个稳定可靠的光电信号检测系统对于仪器性能的重要性。在接触《光电信号检测原理与技术》之前，我主要依赖于零散的技术资料和项目经验来解决实际问题。这本书的出现，极大地弥补了我在系统性知识上的不足。书中对光电信号检测的整体框架进行了清晰的梳理，从光场的产生和调控，到光与物质的相互作用，再到各种光电传感器的性能特点，以及最终的信号处理和解读，都进行了系统性的阐述。我特别欣赏书中对各种光电探测器内在物理过程的深入挖掘，比如对于光电倍增管（PMT）中二次电子发射机制的详细描述，以及对于半导体光电探测器中载流子产生、扩散、收集过程的精细分析，这让我对器件的极限性能有了更深刻的认识。在信号处理方面，书中对噪声的分类、产生机理和抑制方法的论述，堪称经典。无论是热噪声、散粒噪声，还是1/f噪声，书中都给出了详细的数学模型和工程实践中的应对策略，这对于我改进仪器的信噪比提供了宝贵的指导。我还注意到书中对一些先进的光电检测技术，如激光雷达（LiDAR）、光镊（Optical Tweezers）等进行了介绍，虽然篇幅有限，但其前瞻性和启发性不言而喻。书中大量的公式推导和实验数据分析，也为工程实践提供了坚实的理论基础。读完这本书，我感到自己的知识体系更加完善，对复杂的光电信号检测问题有了更系统、更深入的理解，同时也激发了我在技术创新方面的思考。
评分我在电子工程领域工作多年，一直对光学信号的检测与处理抱有浓厚的兴趣，但一直缺乏一本系统性的教材来梳理知识脉络。这次阅读《光电信号检测原理与技术》，让我豁然开朗。这本书的结构设计非常精巧，从基础的光学知识出发，逐步深入到光电转换器件的物理机制，再到信号的采集、处理和应用，整个过程环环相扣，逻辑严谨。书中对不同类型光电探测器（如光电二极管、光电倍增管、雪崩光电二极管等）的特性分析，以及它们在不同工作条件下的性能表现，都进行了详尽的论述。这对于我在设计和选择合适的传感器时提供了宝贵的参考。我尤其欣赏书中关于噪声分析的部分，它系统地介绍了各种噪声源的产生机理，以及各种抑制噪声的方法，这对于提高光电信号的测量精度至关重要。例如，书中关于低噪声放大电路的设计原则以及滤波器的选择与设计，都提供了非常实用的指导。此外，书中还涉及了许多先进的光电检测技术，如高速光通信中的光接收模块、生物医学成像中的荧光检测等，这些内容极具前瞻性和启发性。书中大量的公式推导和实验数据分析，为工程实践提供了坚实的理论支撑。读完这本书，我感觉自己对光电信号检测的理解更加系统和深入，解决实际问题的能力也得到了显著提升。
评分坦白说，在拿到这本书之前，我阅读了一些关于光学和电子学的入门书籍，但总觉得它们要么过于理论化，要么缺乏系统性。这次偶然的机会接触到了《光电信号检测原理与技术》，我的阅读体验可以说是一次颠覆性的升华。这本书的结构设计非常合理，从基础的光与物质相互作用开始，逐步引入光电转换器件的物理机制，再到信号的采集、放大、滤波、解调等一系列处理流程，逻辑清晰，层层递进。我特别喜欢书中对不同类型光电器件的对比分析，例如光电二极管、光电晶体管、光电倍增管（PMT）等等，书中不仅详细介绍了它们的结构、性能参数，还深入探讨了各自的优缺点以及适用的场景。这对于我在选择合适的探测器时提供了极大的参考价值。书中对信号处理部分的阐述也相当精彩，从模拟滤波器的设计原则，到数字信号处理（DSP）的基本算法，再到噪声的统计特性和抑制手段，都讲解得非常透彻。我尤其对书中关于锁相放大器（Lock-in Amplifier）的应用章节印象深刻，它详细解释了如何利用这种仪器在高噪声环境下提取微弱信号，这对于我正在从事的生物医学成像研究具有直接的指导意义。此外，书中还涉及了一些前沿的技术，例如光纤传感技术、光谱分析技术等，虽然篇幅不长，但足以勾勒出这些领域的轮廓，激发进一步探索的兴趣。这本书的图文并茂，大量的示意图和实物照片，让原本枯燥的理论变得生动形象，更容易理解。总体而言，这是一本集理论深度、实践指导和前沿视野于一体的优秀著作，我强烈推荐给所有对光电信号检测感兴趣的朋友们。
评分作为一名即将步入光学实验室工作的学生，我深知扎实的基础理论对实验操作的重要性。《光电信号检测原理与技术》这本书，无疑为我打下了坚实的基础。它以一种非常系统和全面的方式，介绍了光电信号检测的方方面面。书中从光的基本概念讲起，包括光的波粒二象性、光的传播、衍射、干涉等，这些基础知识为理解后续的光电转换原理奠定了基础。随后，书中详细介绍了各种类型的光电探测器，如光电二极管、光电晶体管、光电倍增管（PMT）以及半导体成像器件（CCD/CMOS）等。我特别喜欢书中对这些器件的内部结构和工作原理的图解，这让我能够清晰地看到光子是如何与材料相互作用并产生电信号的。在信号处理方面，书中对模拟信号的处理（放大、滤波）和数字信号的处理（采样、量化、数据采集）都进行了详细的讲解，这对于我今后的数据采集和分析工作至关重要。书中对噪声的分析也极其到位，从热噪声、散粒噪声到闪烁噪声，都给出了详细的解释和抑制方法，这对于我今后进行高精度测量实验能够提供非常有用的指导。此外，书中还穿插了大量的实际应用案例，例如在光通信、环境监测、医学诊断等领域的应用，这让我对光电信号检测技术的实际价值有了更深刻的认识。总而言之，这是一本内容丰富、条理清晰、图文并茂的优秀教材，它帮助我建立了一个完整的光电信号检测知识体系。
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