光電子技術基礎與技能 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳剋香 編

圖書標籤:

• 光電子技術
• 光電子學
• 傳感器
• 光電器件
• 電路分析
• 實驗技能
• 高等教育
• 電子工程
• 通信工程
• 儀器儀錶

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121131295

版次：1

商品編碼：10629752

包裝：平裝

叢書名： 職業院校理論實踐一體化係列教材（光電子技術專業）

開本：16開

齣版時間：2011-04-01

用紙：膠版紙

頁數：172

字數：294400

內容簡介

　　《光電子技術基礎與技能》分6章，首先介紹光電基礎知識，然後介紹激光技術、紅外技術、光/電轉換現象和圖像顯示器件、光縴通信技術等實用技術的基礎知識及其在各方麵的應用，最後介紹光電技術的現狀和新的發展趨勢。《光電子技術基礎與技能》旨在為光電專業其他教材提供基礎知識，為學習專業課奠定必要的基礎。《光電子技術基礎與技能》是理論和實踐相結閤的一體化教材，設計瞭9個技能實訓項目。由於光電技術的內容廣泛，因此《光電子技術基礎與技能》設計瞭知識拓展以使內容更豐富。《光電子技術基礎與技能》注重應用，介紹瞭大量的應用提示。《光電子技術基礎與技能》還配有電子教學參考資料包（包括教學指南、電子教案及習題答案），詳見前言。

目錄

第1章 光電基礎知識
1.1 光電子技術概述
技能訓練1　光電實訓設備及場所參觀認識
1.2 光學基礎知識
1.2.1 反射、全反射、摺射
1.2.2 光的偏振
1.2.3 光的乾涉
1.2.4 光的衍射
1.2.5 光譜學基礎知識
1.2.6 光電參數
技能訓練2 光的雙縫乾涉
技能訓練3 觀察光的偏振現象
1.3 光電倍增管（PMT）
1.3.1 光電倍增管的分類
1.3.2 光電倍增管的結構
1.3.3 光電倍增管的工作原理
1.3.4 光電倍增管的特性
技能訓練4 光電倍增管暗電流的測試
項目小結
第2章 激光技術
2.1　概述
2.1.1 激光器的産生
2.1.2 激光器的分類
2.2　激光的産生和特性
2.2.1 激光的産生
2.2.2 激光器的結構
2.2.3 激光器的工作原理
2.2.4 激光的特性
技能訓練5 激光二極管（LD）伏安特性的測量
技能訓練6 激光二極管電光轉換特性（P-I）
2.3　各種物質類型的激光器
2.3.1 固體激光器
2.3.2 氣體激光器
2.3.3 液體激光器
2.3.4 半導體激光器（GaAlAs、InGaAs等）
2.4 激光調製
2.4.1 激光調製的種類
2.4.2 激光調製的方式
2.4.3 激光的調製的應用實例——激光打印機
2.5 激光調Q技術
2.5.1 激光調Q技術的定義
2.5.2 激光調Q技術的應用實例——轉鏡調Q技術
2.6 激光的應用
2.6.1 激光在加工業上的應用
2.6.2 激光全息技術
2.6.3 CD、VCD、DVD機的激光頭
2.6.4 激光在軍事上的應用
2.6.5 激光醫學
項目小結
第3章 紅外技術
3.1 紅外綫的發現
3.2 紅外綫的産生、傳播和接收
3.2.1 紅外綫的産生
3.2.2 紅外綫的傳播
3.2.3 紅外綫的接收
3.3 紅外成像原理
3.3.1 紅外成像簡史
3.3.2 主動式紅外成像
3.3.3 被動式紅外成像
3.4 紅外技術應用
3.4.1 紅外技術在溫度檢測上的應用
3.4.2 紅外技術在傢用電器上的應用
3.4.3 紅外技術在軍事上的應用
3.4.4 紅外無綫鼠標
技能訓練7 紅外感應報警器套件製作
項目小結
第4章 光電轉換現象和圖像顯示器件
4.1 光電轉換現象
4.1.1 光電效應
4.1.2 電光效應
4.2 液晶顯示器（LCD）
4.2.1 液晶
4.2.2 液晶顯示器
4.2.3 液晶電視的優點和缺點
4.2.4 液晶顯示器的應用和發展趨勢
技能訓練8 製作小點陣液晶顯示器件顯示時間 （年月日時分秒）
4.3 等離子體顯示闆（PDP）
4.3.1 等離子體顯示闆的發展和結構
4.3.2 等離子體顯示闆的工作原理
4.3.3 等離子體顯示闆的特性
4.3.4　等離子體顯示闆的應用
4.4 電子書閱讀器
4.4.1 電子書的發展和前景
4.4.2 電子書的終端閱讀器産品
4.4.3 電子書的功能特點
4.5　其他光電轉換器件介紹
4.5.1 CCD/CMOS圖像傳感器
4.5.2 觸摸屏
項目小結
第5章 光縴通信技術
5.1 概述
5.2 光縴和光纜
5.2.1 光縴的結構和分類
5.2.2 光縴的特性
5.2.3 光縴的連接
5.2.4 光纜的結構、型號及規格
5.3 光縴通信係統
5.3.1 光縴通信係統的組成
5.3.2 光縴通信係統的應用
技能訓練9 光縴熔接實驗
項目小結
第6章 光電技術的新發展
6.1 光電技術的發展現狀
6.2 光電技術的發展趨勢
項目小結
參考文獻

《光電傳感技術應用》 內容簡介： 本書深入探討瞭光電傳感器的基本原理、關鍵技術、設計方法以及廣泛的應用領域。旨在為讀者提供一個全麵而係統的光電傳感技術知識框架，幫助讀者掌握光電傳感器的設計、選型、集成和調試能力，從而能夠獨立完成各種光電傳感係統的設計與實現。 第一部分：光電傳感器基礎理論 光的基本性質與相互作用： 介紹光作為電磁波的性質，包括光的波粒二象性、光的傳播、反射、摺射、衍射、乾涉等現象。深入闡述光與物質相互作用的基本規律，如吸收、散射、透射、熒光、磷光等，為理解各類光電傳感器的工作機理奠定基礎。 光電效應： 詳細講解光電效應的不同類型，包括外光電效應（如光電導效應、光伏效應）、內光電效應（如光緻發光）以及熱電效應等。重點闡述半導體材料的光電特性，分析其能帶結構、載流子特性以及與光的相互作用機製，是理解各類光電探測器工作原理的核心。 光學基礎： 涵蓋幾何光學和物理光學中的關鍵概念，包括透鏡、棱鏡、反射鏡等光學元件的成像原理和設計，光闌、濾光片等在光路設計中的作用。介紹乾涉、衍射等物理光學現象在傳感器中的應用，如光柵、全息等。 電子學基礎： 復習與光電傳感器相關的電子學基礎知識，包括半導體器件（二極管、三極管、場效應管）、運算放大器、濾波電路、模數/數模轉換器等。重點講解如何設計信號調理電路，以適應不同光電傳感器的輸齣特性，並保證信號的穩定性和精度。 第二部分：常見光電傳感器類型及原理 光電二極管（Photodiode）： 詳細介紹PIN光電二極管、雪崩光電二極管（APD）、光電倍增管（PMT）等不同類型光電二極管的工作原理、結構特點、性能參數（如響應時間、量子效率、暗電流、靈敏度等）。分析不同材料（如矽、鍺、砷化鎵）在不同波段的應用優勢。 光電晶體管（Phototransistor）： 講解光電晶體管的結構、工作方式（如雙極型、場效應型），以及其與光電二極管的性能對比。分析其在簡單光電控製電路中的應用。 光敏電阻（Photoresistor）： 介紹硫化鎘（CdS）、硫化硒（SeS）等光敏電阻材料的光電特性，分析其阻值隨光照強度變化的規律。講解其在簡易光傳感器、光控開關等應用中的優勢與局限。 CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）圖像傳感器： 深入剖析CCD和CMOS圖像傳感器的像素結構、電荷傳輸機製、讀齣方式，以及它們在圖像采集中的核心作用。對比分析兩種傳感器的優缺點，如功耗、速度、靈敏度、動態範圍等，並探討其在數碼相機、掃描儀、安防監控等領域的應用。 光電耦閤器（Optocoupler）： 闡述光電耦閤器的基本原理，即利用發光器件和光敏器件的耦閤實現電信號的隔離。介紹不同類型光電耦閤器的結構（如光電二極管型、光電晶體管型、可控矽型），分析其在隔離、抑製噪聲、提高安全性等方麵的作用。 紅外傳感器（Infrared Sensor）： 重點介紹被動紅外傳感器（PIR）和主動紅外傳感器（包括紅外測距、紅外對射、紅外接收等）。闡述其工作原理，如熱釋電效應、紅外光的反射與吸收特性，以及在安防、遙控、環境監測等領域的應用。 激光傳感器（Laser Sensor）： 介紹激光作為一種特殊光源在傳感技術中的應用。講解不同類型的激光傳感器，如激光測距儀、激光掃描儀、激光位移傳感器等，分析其工作原理（如時間飛行法、相位法、三角測量法），以及在高精度測量、自動化控製中的關鍵作用。 其他新興光電傳感器： 簡要介紹一些前沿的光電傳感器技術，如光縴傳感器、MEMS光傳感器、生物光子傳感器等，展望其未來的發展趨勢和應用前景。 第三部分：光電傳感器的設計與實現 光電傳感係統的設計流程： 引導讀者理解從需求分析、方案設計、元件選型、電路設計、軟件開發到係統集成與調試的完整流程。 光源與照明設計： 講解不同類型光源（如LED、鹵素燈、激光器）的選擇原則，考慮其光譜特性、功率、壽命、調製能力等。探討不同照明方式（如透射式、反射式、暗視場、明視場）對傳感性能的影響，以及如何通過優化照明設計提高信噪比和檢測精度。 光學設計與集成： 介紹透鏡、反射鏡、濾光片等光學元件的選型與組閤，如何構建有效的光路以聚焦、準直或分光。講解如何進行光學元件的安裝與對準，以保證係統的穩定性和重復性。 電子電路設計： 重點講解信號采集與調理電路的設計，包括放大電路、濾波電路、阻抗匹配電路等。介紹如何設計數據采集係統，包括模數轉換（ADC）器的選型與使用，以及常見的接口電路（如UART、SPI、I2C）。 嵌入式係統集成： 闡述如何將光電傳感器與微控製器（MCU）、單片機或更復雜的嵌入式係統進行集成。講解傳感器數據讀取、處理、存儲和通信的實現，以及如何編寫固件實現傳感器功能的控製和智能化。 抗乾擾與噪聲抑製技術： 討論影響光電傳感係統性能的常見乾擾源，如電磁乾擾（EMI）、熱噪聲、散粒噪聲等。介紹有效的抗乾擾設計方法，包括屏蔽、接地、濾波、差分信號傳輸等，以及軟件降噪算法的應用。 係統校準與標定： 詳細介紹光電傳感係統的校準與標定方法，以消除係統誤差，提高測量精度和準確度。講解綫性校準、多點校準、零點校準等不同校準策略。 第四部分：光電傳感器的應用實踐 工業自動化與檢測： 介紹光電傳感器在産品分揀、位置檢測、液位測量、物體計數、尺寸測量、錶麵缺陷檢測等工業自動化過程中的應用。例如，利用光電開關實現自動生産綫的物料傳送控製，利用激光測距傳感器實現精準的機器人定位。 環境監測與安全： 探討光電傳感器在氣體泄漏檢測（如紅外氣體傳感器）、煙霧報警（如光電煙感）、水質監測（如濁度傳感器）、大氣顆粒物濃度測量等環境監測領域的應用。在安全領域，介紹紅外人體感應器、入侵探測器、火災探測器等。 醫療與生物技術： 講解光電傳感器在生物醫學成像（如內窺鏡、顯微鏡）、生理信號監測（如血氧飽和度儀、心率監測器）、疾病診斷（如光譜分析）、藥物研發等方麵的應用。例如，脈搏血氧儀利用紅外光和可見光穿透人體組織，測量血液中的氧閤血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的比例。 智能傢居與消費電子： 介紹光電傳感器在智能照明控製、自動門、安防係統、掃地機器人導航、智能手機攝像頭、VR/AR設備中的應用。例如，智能傢居中的光照傳感器自動調節室內燈光亮度，以達到節能和舒適的效果。 交通與汽車電子： 闡述光電傳感器在交通信號燈控製、車道偏離預警、自動泊車、自適應巡航控製、交通流量監測等方麵的應用。例如，車載攝像頭利用光電傳感器捕捉路麵信息，為ADAS係統提供數據支持。 光學測量與儀器： 介紹光電傳感器在精密測量儀器中的應用，如激光乾涉儀、光學輪廓儀、三維掃描儀等，用於實現高精度長度、角度、形狀和錶麵形貌的測量。 第五部分：未來發展趨勢與挑戰 微型化與集成化： 探討光電傳感器嚮微型化、集成化方嚮發展，實現更高的集成密度和更小的體積，為可穿戴設備、微型機器人等應用提供可能。 智能化與網絡化： 分析光電傳感器與人工智能、物聯網（IoT）技術的結閤，實現傳感器數據的智能分析、自主決策和遠程訪問，構建更智能的感知網絡。 高性能化與多功能化： 展望高性能光電傳感器，如更高靈敏度、更快響應速度、更寬光譜響應範圍、更強的抗乾擾能力。同時，發展集成多種傳感功能的“多功能一體化”傳感器。 新興技術融閤： 探討光電傳感器與其他前沿技術（如柔性電子、3D打印、納米技術）的融閤，催生新型的光電傳感應用。 麵臨的挑戰： 分析光電傳感器在成本、功耗、可靠性、標準化、數據安全等方麵的挑戰，以及如何通過技術創新和産業協作來剋服這些挑戰。 本書結構清晰，內容詳實，理論與實踐相結閤，配以豐富的圖例和實例，旨在幫助讀者建立紮實的光電傳感技術理論基礎，掌握核心技能，並能夠將其應用於實際工程項目。通過學習本書，讀者將能夠深刻理解光電傳感器的奧秘，並成為一名閤格的光電傳感技術應用工程師。

評分☆☆☆☆☆

我對一些光電子器件在顯示技術中的應用一直很感興趣，例如LED和LCD。這本書的相關章節，讓我對這些技術有瞭更全麵的認識。作者首先從LED的發光原理講起，詳細解釋瞭不同半導體材料如何産生不同顔色的光，以及PN結在發光過程中的關鍵作用。我驚訝於作者對LED的效率、亮度和壽命等性能指標的深入分析，讓我理解瞭為什麼某些LED比其他LED更亮或更耐用。接著，我學習瞭LCD的工作原理，包括液晶材料的電光效應，以及偏振片和背光源的作用。書中對於彩色濾光片和像素結構的講解，也讓我對如何實現全彩顯示有瞭更清晰的認識。此外，我還在書中看到瞭關於OLED的初步介紹，這讓我瞭解到新一代顯示技術的發展趨勢，以及其在靈活性和對比度方麵的優勢。這本書的內容讓我對我們日常使用的顯示設備有瞭更深的敬意。

評分☆☆☆☆☆

這本書的開篇就讓我眼前一亮，作者用非常生動形象的比喻，將那些抽象的光學原理和復雜的半導體器件工作機製，描繪得如同發生在眼前一般。讀第一章的時候，我仿佛置身於一個奇幻的光的國度，從光的粒子性和波動性到光的傳播和乾涉，每一個概念都被拆解得如此細緻，又如此易於理解。尤其是關於光電效應的講解，作者並非簡單地羅列公式，而是深入淺齣地闡述瞭其物理本質，並通過一些曆史性的實驗案例，讓我們看到瞭科學傢們是如何一步步揭開這個奧秘的。我尤其欣賞的是，書中並非止步於理論的陳述，而是巧妙地融入瞭一些實際的應用場景，比如早期的照相機感光元件，以及光電門在工業生産中的應用。這使得我這個初學者，在享受理論知識的同時，也能感受到光電子技術離我們並不遙遠，甚至已經在悄悄改變著我們的生活。作者的語言風格非常流暢，沒有那種枯燥的學術腔調，讀起來就像和一位經驗豐富的老師在促膝長談，他循循善誘，總能在我睏惑的地方點撥一二，讓我豁然開朗。

評分☆☆☆☆☆

我一直對微電子學和集成電路非常感興趣，所以當我翻開這本書時，主要關注點集中在半導體材料的特性和各種晶體管的工作原理上。令我驚喜的是，作者並沒有將這些內容寫得過於晦澀難懂，而是從材料的能帶理論入手，一步步講解瞭PN結的形成以及二極管、三極管的放大和開關特性。書中對於各種器件的結構和物理過程的描述，非常細緻，甚至深入到瞭載流子注入、擴散、漂移的細節。我特彆喜歡關於MOSFET的章節，作者用非常直觀的方式解釋瞭柵極電壓如何控製溝道電導率，以及不同工作區域的特性。此外，書中還提到瞭一些常用的半導體器件製造工藝，雖然沒有深入到每一個步驟，但足以讓我對整個流程有一個大緻的瞭解。我感覺這本書在理論深度和工程實用性之間找到瞭一個很好的平衡點，既能滿足我深入學習的渴望，又能讓我看到這些理論在實際芯片設計中的應用。

評分☆☆☆☆☆

我在實際工作中接觸過一些光學測量設備，所以對書中關於光學測量技術的內容非常感興趣。讓我意外的是，這本書不僅僅停留在基礎理論，而是詳細介紹瞭各種基於光學的測量方法和儀器。例如，關於乾涉儀的介紹，讓我明白瞭利用乾涉條紋來測量微小位移和錶麵形貌的原理。書中還涉及到瞭衍射和散射的原理，以及如何利用這些現象來測量顆粒尺寸和流速。我特彆欣賞的是，作者在講解每一種測量技術時，都會附帶一些實際的應用案例，比如激光乾涉儀在精密機床定位中的應用，以及光散射法在生物醫藥領域的應用。這讓我能夠更直觀地理解這些技術是如何解決實際問題的。此外，書中對光學傳感器的類型和工作原理也進行瞭詳細的闡述，讓我瞭解瞭各種傳感器是如何將物理量轉化為可測量的電信號的。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對通信係統充滿好奇的人，我一直想弄清楚光信號是如何在光縴中傳輸的，以及如何在接收端被還原成電信號。這本書的這部分內容，可以說完全滿足瞭我的需求。作者從光縴的結構和光波在其中的傳播方式講起，詳細解釋瞭全反射的原理，以及為什麼光縴能夠實現長距離、低損耗的信號傳輸。我尤其對書中關於色散和非綫性效應的講解印象深刻，作者通過圖示和類比，將這些復雜的光學現象解釋得非常清晰，讓我理解瞭為什麼在實際通信中需要采取各種措施來補償這些效應。接著，書本深入講解瞭光電器件在光通信係統中的作用，比如激光器作為光源，以及光電二極管作為探測器。我對光電二極管的響應速度和量子效率等關鍵參數有瞭更深入的瞭解，也明白瞭它們是如何將微弱的光信號轉換為可用的電信號的。這本書為我打開瞭一扇通往高速光通信世界的大門。