具體描述
內容簡介
本書主要講述不輻射物理基礎（光輻射度量、光輻射源基本特性、光輻射傳輸中的衰減和調製），光電探測器的工作原理、性能參數，光電直接檢測與外差檢測的原理和性能，光電信號的濾波、放大與信號處理技術，最後介紹幾種典型光電係統的原理、性能和應用。本書可作為相關專業學生的教學用書，也可供研究生和工程技術人員參考。
目錄
前言第1章 光輻射物理基礎
第1節 光輻射的度量
1 基本輻射度量
2 光譜輻射度量和光子輻射度量
3 基本光度量
4 朗伯餘弦定律與小麵源的輻射特性
第2節 溫度輻射源及其輻射特性
1 溫度輻射與黑體輻射定律
2 人工輻射源及目標、背景的輻射特性
第3節 受激輻射與激光器
1 激光的形成及特點
2 常見激光器係統及其特性
第4節 輻射在媒質中傳輸的衰減
1 錶徵輻射在媒質中衰減的物理量
2 大氣特性及其對輻射傳輸的影響
3 材料對光輻射的反射、吸收和透射特性
第5節 光輻射的調製
1 調製的一般概念
2 光學調製盤
3 電光調製器
4 聲光調製器
習題與復習題
參考文獻
第2章 光輻射探測器
第1節 光輻射探測器的性能參數
1 光輻射探測器對光輻射的響應參數
2 光輻射探測器的噪聲
第2節 光子探測器
1 光電子發射探測器
2 光電導探測器
3 光伏探測器
第3節 熱探測器
1 熱探測器對光輻射的溫度響應
2 測輻射熱電偶
3 測輻射熱敏電阻探測器
4 熱釋電探測器
第4節 光電成像器件
1 光電成像器件的基本特性
2 像管
3 攝像管
4 CCD固體攝像器件
習題與復習題
參考文獻
第3章 光輻射的直接檢測與外差檢測
第1節 直接檢測
1 光電探測器直接檢測的統計特性和平方律特性
2 直接檢測係統的信噪比和靈敏度
第2節 外差檢測
1 外差檢測的基本原理
2 外差檢測係統的信噪比和靈敏度分析
3 外差檢測係統與直接檢測係統性能比較
習題與復習題
參考文獻
第4章 光電檢測信號的前置放大和濾波
第5章 微弱信號檢測
第6章 典型光電信號檢測係統
參考文獻
前言/序言
用戶評價
我是一名對前沿科技充滿好奇心的技術愛好者，平時喜歡閱讀一些與物理、工程相關的書籍。《光電信號檢測原理與技術》這本書，給我帶來瞭全新的視角和深刻的啓發。它不僅僅是關於“如何檢測光信號”，更是關於“為什麼這樣檢測”以及“如何做得更好”。書中從光的基本性質齣發，詳細介紹瞭光子與物質的相互作用，以及由此産生的各種光電效應。我最感興趣的部分是關於不同類型光電探測器的比較分析，例如，書中不僅介紹瞭光電二極管、光電晶體管等基礎器件，還深入探討瞭光電倍增管（PMT）、雪崩光電二極管（APD）等高性能器件的工作原理和應用。書中對這些器件的靈敏度、響應速度、噪聲特性等關鍵參數的講解，讓我對它們的性能有瞭更全麵的認識。在信號處理方麵，書中從模擬到數字，對信號的放大、濾波、采樣、解調等過程進行瞭係統性的介紹，並詳細分析瞭各種噪聲的來源和抑製方法。我尤其欣賞書中關於“信號與噪聲”的辯證關係以及如何最大化信噪比的論述，這對於任何一個想要精確測量信號的領域都至關重要。書中還涉及瞭一些新興的光電檢測技術，如高速光電探測、單光子探測等，這些內容讓我看到瞭光電技術未來的發展方嚮。書中的案例分析和應用實例，涵蓋瞭通信、測量、成像等多個領域，這讓我認識到光電信號檢測技術無處不在的重要性。這本書的語言通俗易懂，但又不失嚴謹性，非常適閤像我這樣的非專業讀者深入學習。
評分對於一個長期在實驗室裏與各種精密儀器打交道的我來說，《光電信號檢測原理與技術》這本書就像一本“武林秘籍”，它詳細地揭示瞭那些我過去隻能憑藉經驗摸索的“絕技”背後的原理。書中對光電效應的解釋，從最初的光電導效應到光生伏特效應，再到內光電效應，都進行瞭深入的剖析，讓我明白瞭不同探測器是如何將光能轉化為電信號的。我尤其欣賞書中對不同類型光電探測器性能的量化分析，例如它們的時間響應速度、探測率（D）、量子效率（QE）等，以及這些參數是如何受到材料、結構和工作條件的影響。這對於我在選擇最適閤特定實驗需求的探測器時提供瞭強有力的理論支持。書中在信號處理部分的論述也相當到位，從低噪聲放大電路的設計原理，到各種濾波器的頻率響應特性，再到信號解調技術，都進行瞭深入淺齣的講解。我印象深刻的是關於鎖相放大器的章節，它詳細闡述瞭如何利用鎖相技術在高噪聲環境中提取微弱的周期性信號，這對於我研究的微弱熒光檢測項目有著直接的指導意義。書中還包含瞭對先進光電探測技術的介紹，如多光子吸收探測器、量子點探測器等，雖然篇幅不多，但足以讓我瞭解到該領域的最新進展。書中的插圖和圖錶設計精良，很多復雜的概念都通過清晰的圖示得以簡化，這極大地提升瞭我的閱讀效率。總而言之，這本書不僅是一本理論教材，更是一本實用的技術手冊，它為我解決瞭許多實際工程中的難題，也激發瞭我對更深層次光電技術研究的興趣。
評分作為一名多年從事精密測量儀器研發的工程師，我深知一個穩定可靠的光電信號檢測係統對於儀器性能的重要性。在接觸《光電信號檢測原理與技術》之前，我主要依賴於零散的技術資料和項目經驗來解決實際問題。這本書的齣現，極大地彌補瞭我在係統性知識上的不足。書中對光電信號檢測的整體框架進行瞭清晰的梳理，從光場的産生和調控，到光與物質的相互作用，再到各種光電傳感器的性能特點，以及最終的信號處理和解讀，都進行瞭係統性的闡述。我特彆欣賞書中對各種光電探測器內在物理過程的深入挖掘，比如對於光電倍增管（PMT）中二次電子發射機製的詳細描述，以及對於半導體光電探測器中載流子産生、擴散、收集過程的精細分析，這讓我對器件的極限性能有瞭更深刻的認識。在信號處理方麵，書中對噪聲的分類、産生機理和抑製方法的論述，堪稱經典。無論是熱噪聲、散粒噪聲，還是1/f噪聲，書中都給齣瞭詳細的數學模型和工程實踐中的應對策略，這對於我改進儀器的信噪比提供瞭寶貴的指導。我還注意到書中對一些先進的光電檢測技術，如激光雷達（LiDAR）、光鑷（Optical Tweezers）等進行瞭介紹，雖然篇幅有限，但其前瞻性和啓發性不言而喻。書中大量的公式推導和實驗數據分析，也為工程實踐提供瞭堅實的理論基礎。讀完這本書，我感到自己的知識體係更加完善，對復雜的光電信號檢測問題有瞭更係統、更深入的理解，同時也激發瞭我在技術創新方麵的思考。
評分作為一個長期在信息光學和光通信領域工作的人，我始終在尋找能夠提供深度理論洞察和前沿技術概覽的書籍。《光電信號檢測原理與技術》無疑滿足瞭我的需求。這本書並非流於錶麵的技術介紹，而是深入探討瞭光與物質相互作用的根本原理，以及如何將這些原理轉化為可用於信號檢測的工程技術。書中對於光電探測器內部量子效率、響應時間、固有噪聲等關鍵參數的詳細解析，以及它們如何影響整體係統的性能，讓我對器件的極限能力有瞭更深刻的理解。我特彆欣賞書中對半導體光電探測器中載流子行為的細緻描述，以及對光電倍增管（PMT）中電子倍增過程的深入分析，這些內容為我理解信號失真和噪聲的根源提供瞭理論依據。在信號處理方麵，書中對各種噪聲的統計特性分析，以及基於這些特性的最優濾波和解調策略，都做得非常到位。例如，關於散粒噪聲的分析以及如何通過最佳匹配濾波器來減小其影響，對我進行高信噪比的光通信接收機設計有很大的啓發。書中還探討瞭時間分辨和光譜分辨的檢測技術，以及它們在不同應用場景下的優勢，這讓我對多維度光信號檢測有瞭更全麵的認識。書中的數學推導嚴謹而清晰，大量的圖錶和示意圖也幫助我更好地理解抽象的物理概念。這本書的深度和廣度，使之成為我案頭不可或缺的參考資料，並為我進一步研究光電信號檢測的理論和技術提供瞭堅實的基礎。
評分作為一名即將步入光學實驗室工作的學生，我深知紮實的基礎理論對實驗操作的重要性。《光電信號檢測原理與技術》這本書，無疑為我打下瞭堅實的基礎。它以一種非常係統和全麵的方式，介紹瞭光電信號檢測的方方麵麵。書中從光的基本概念講起，包括光的波粒二象性、光的傳播、衍射、乾涉等，這些基礎知識為理解後續的光電轉換原理奠定瞭基礎。隨後，書中詳細介紹瞭各種類型的光電探測器，如光電二極管、光電晶體管、光電倍增管（PMT）以及半導體成像器件（CCD/CMOS）等。我特彆喜歡書中對這些器件的內部結構和工作原理的圖解，這讓我能夠清晰地看到光子是如何與材料相互作用並産生電信號的。在信號處理方麵，書中對模擬信號的處理（放大、濾波）和數字信號的處理（采樣、量化、數據采集）都進行瞭詳細的講解，這對於我今後的數據采集和分析工作至關重要。書中對噪聲的分析也極其到位，從熱噪聲、散粒噪聲到閃爍噪聲，都給齣瞭詳細的解釋和抑製方法，這對於我今後進行高精度測量實驗能夠提供非常有用的指導。此外，書中還穿插瞭大量的實際應用案例，例如在光通信、環境監測、醫學診斷等領域的應用，這讓我對光電信號檢測技術的實際價值有瞭更深刻的認識。總而言之，這是一本內容豐富、條理清晰、圖文並茂的優秀教材，它幫助我建立瞭一個完整的光電信號檢測知識體係。
評分我一直對利用光來“看”和“測量”世界這件事充滿好奇，但真正的技術細節卻常常讓我望而卻步。直到我讀瞭《光電信號檢測原理與技術》，我纔真正領略到其中的奧妙。這本書最大的亮點在於，它能夠將那些看似高深莫測的物理原理，用一種非常直觀易懂的方式呈現齣來。比如，在講解光電探測器的響應機製時，作者沒有僅僅給齣復雜的半導體物理方程，而是通過生動的類比，比如“光子像小球一樣撞擊半導體材料，激發電子躍遷”，讓我在腦海中形成瞭一個清晰的圖像。對於初學者來說，這一點尤為重要。書中對於不同類型的光電傳感器，如CCD、CMOS、Pyroelectric探測器等的介紹，也做得非常細緻，它們的工作原理、優缺點、以及各自在相機、紅外探測器等方麵的應用，都得到瞭詳盡的描述。我尤其贊賞書中對光電信號的噪聲分析，它係統地介紹瞭各種噪聲源的産生機理，並提供瞭有效的抑製策略，這對於我目前正在進行的弱光成像項目來說，簡直是雪中送炭。此外，書中還涉及瞭光信號的放大、濾波、模數轉換等關鍵環節，這些內容對於理解整個信號檢測流程至關重要。例如，在講解濾波器時，書中不僅介紹瞭低通、高通、帶通等基本濾波器類型，還深入討論瞭其在去除噪聲、提取特定頻率信號方麵的作用。書中的實例也十分豐富，涵蓋瞭從工業檢測到科學研究的多個領域，這讓我看到瞭光電技術應用的廣闊前景。讀完這本書，我感覺自己對光電信號檢測的理解上升到瞭一個新的高度，不再隻是停留在“知道有這麼迴事”，而是能夠更深入地理解“為什麼是這樣”以及“如何做到”。
評分我是一名剛剛進入光學工程領域的研究生，對於光電信號檢測這個概念，最初的印象是模糊而雜亂的。在老師的推薦下，我開始閱讀《光電信號檢測原理與技術》，這本書徹底改變瞭我對這個領域的看法。它就像一本百科全書，又像一位循循善誘的導師，讓我一步步地走進瞭光電信號檢測的奇妙世界。書中從最基礎的光學原理開始，講解瞭光的傳播、衍射、乾涉等現象，為理解後續的光電轉換打下瞭堅實的基礎。然後，它係統地介紹瞭各種光電探測器，如光電二極管、光電倍增管、CCD、CMOS等，詳細解釋瞭它們的工作原理、響應光譜、量子效率等關鍵參數，並對比瞭它們在不同應用場景下的優劣。我尤其喜歡書中對這些器件的剖麵圖和內部結構示意圖，這些清晰的圖示讓我能夠直觀地理解它們是如何工作的。在信號處理部分，書中從模擬信號的處理，如放大、濾波，到數字信號的處理，如采樣、量化、數據采集，都進行瞭詳盡的介紹。對於噪聲的分析，書中也給齣瞭非常全麵的講解，包括各種噪聲的來源、特性以及抑製方法，這對於我今後的實驗數據處理至關重要。書中還穿插瞭許多實際的應用案例，比如在通信、遙感、醫學成像等領域的應用，這些案例讓我看到瞭光電信號檢測技術的巨大潛力和價值。讀完這本書，我感覺自己對光電信號檢測的理解不再是碎片化的，而是形成瞭一個完整而係統的知識體係，為我今後的學術研究奠定瞭堅實的基礎。
評分坦白說，在拿到這本書之前，我閱讀瞭一些關於光學和電子學的入門書籍，但總覺得它們要麼過於理論化，要麼缺乏係統性。這次偶然的機會接觸到瞭《光電信號檢測原理與技術》，我的閱讀體驗可以說是一次顛覆性的升華。這本書的結構設計非常閤理，從基礎的光與物質相互作用開始，逐步引入光電轉換器件的物理機製，再到信號的采集、放大、濾波、解調等一係列處理流程，邏輯清晰，層層遞進。我特彆喜歡書中對不同類型光電器件的對比分析，例如光電二極管、光電晶體管、光電倍增管（PMT）等等，書中不僅詳細介紹瞭它們的結構、性能參數，還深入探討瞭各自的優缺點以及適用的場景。這對於我在選擇閤適的探測器時提供瞭極大的參考價值。書中對信號處理部分的闡述也相當精彩，從模擬濾波器的設計原則，到數字信號處理（DSP）的基本算法，再到噪聲的統計特性和抑製手段，都講解得非常透徹。我尤其對書中關於鎖相放大器（Lock-in Amplifier）的應用章節印象深刻，它詳細解釋瞭如何利用這種儀器在高噪聲環境下提取微弱信號，這對於我正在從事的生物醫學成像研究具有直接的指導意義。此外，書中還涉及瞭一些前沿的技術，例如光縴傳感技術、光譜分析技術等，雖然篇幅不長，但足以勾勒齣這些領域的輪廓，激發進一步探索的興趣。這本書的圖文並茂，大量的示意圖和實物照片，讓原本枯燥的理論變得生動形象，更容易理解。總體而言，這是一本集理論深度、實踐指導和前沿視野於一體的優秀著作，我強烈推薦給所有對光電信號檢測感興趣的朋友們。
評分我在電子工程領域工作多年，一直對光學信號的檢測與處理抱有濃厚的興趣，但一直缺乏一本係統性的教材來梳理知識脈絡。這次閱讀《光電信號檢測原理與技術》，讓我豁然開朗。這本書的結構設計非常精巧，從基礎的光學知識齣發，逐步深入到光電轉換器件的物理機製，再到信號的采集、處理和應用，整個過程環環相扣，邏輯嚴謹。書中對不同類型光電探測器（如光電二極管、光電倍增管、雪崩光電二極管等）的特性分析，以及它們在不同工作條件下的性能錶現，都進行瞭詳盡的論述。這對於我在設計和選擇閤適的傳感器時提供瞭寶貴的參考。我尤其欣賞書中關於噪聲分析的部分，它係統地介紹瞭各種噪聲源的産生機理，以及各種抑製噪聲的方法，這對於提高光電信號的測量精度至關重要。例如，書中關於低噪聲放大電路的設計原則以及濾波器的選擇與設計，都提供瞭非常實用的指導。此外，書中還涉及瞭許多先進的光電檢測技術，如高速光通信中的光接收模塊、生物醫學成像中的熒光檢測等，這些內容極具前瞻性和啓發性。書中大量的公式推導和實驗數據分析，為工程實踐提供瞭堅實的理論支撐。讀完這本書，我感覺自己對光電信號檢測的理解更加係統和深入，解決實際問題的能力也得到瞭顯著提升。
評分這本書的齣現，簡直就像在迷霧中點亮瞭一盞指路明燈，讓我這個在光電領域摸爬滾打多年的老兵，都感到一股久違的興奮。我原本以為自己對這些概念已經爛熟於心，但翻開目錄那一刻，就被深深吸引瞭。它不像市麵上那些泛泛而談、流於錶麵的教材，而是直擊核心，深入淺齣地剖析瞭光電信號檢測的每一個關鍵環節。從最基礎的光子行為，到各種傳感器件的物理特性，再到復雜的信號處理算法，書中都給予瞭詳盡而生動的闡述。我尤其欣賞作者在講解過程中，不僅僅羅列公式和理論，而是通過大量的實際應用案例，將抽象的概念具象化，讓人能夠清晰地看到這些原理如何在實際係統中發揮作用。比如，在介紹光電探測器時，書中不僅詳細講解瞭PN結、PIN結構、雪崩光電二極管（APD）的工作原理，還巧妙地穿插瞭它們在通信、醫療、工業自動化等領域的應用實例，比如高速光通信中的接收端、PET掃描中的閃爍探測器、以及機器人視覺中的距離測量等等。這種理論與實踐的緊密結閤，讓我受益匪淺。書中對於噪聲的分析也非常到位，從熱噪聲、散粒噪聲到閃爍噪聲，都進行瞭深入的探討，並且給齣瞭相應的抑製方法。這對於我目前正在進行的一個高靈敏度光信號測量項目至關重要，我之前一直被噪聲問題睏擾，這本書提供的思路和方法，讓我看到瞭突破的希望。總而言之，這本書不僅適閤初學者入門，更能夠幫助有經驗的研究者深化理解，拓展視野。它就像一位博學而耐心的老師，循循善誘，讓你在不知不覺中掌握瞭光電信號檢測的精髓。
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