光电信息技术实验教程 [Mechatronics Computer Electronics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

郭杰荣，刘长青，黄麟舒，蔡新华 著

图书标签:

• 光电信息技术
• 光电技术
• 信息技术
• 实验教程
• 电子技术
• 机电一体化
• 计算机应用
• 传感器技术
• 电路分析
• 信号处理

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560638386

版次：1

商品编码：11853827

包装：平装

丛书名： 高等学校应用型本科“十三五”规划教材

外文名称：Mechatronics Computer Electronics

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：320

字数：464

内容简介

　　《光电信息技术实验教程》从光电信息技术的基础知识出发，介绍了基于光电信息技术专业所需要掌握的光电探测器、光电信号处理和光电系统设计的实验原理与实验方法。
　　一章介绍光电传感器原理实验；二章介绍光学设计实验；三章介绍信息光学实验；四章介绍光电检测技术实验；五章介绍激光原理与应用实验；六章介绍光纤通信与光纤传感实验；七章介绍视觉测量实验；第八章介绍了综合设计开发实验。

目录

第1章光电传感器原理实验
1.1光敏二极管特性测量实验
1.2红外光电接近开关实验
1.3光敏电阻特性及参数测量实验
1.4光敏电阻暗光街灯实验
1.5光电耦合器性能测试实验
1.6光电耦合器控制开关实验
1.7PSD特性参数测量实验
1.8PSD转速检测实验
1.9硅光电池的光电特性测量实验
1.10硅光电池测光实验
1.11硅光电池转速测定实验
1.12光电断续器性能测试实验
1.13光电断续器斩光频率（速度）测量实验
1.14光敏三极管特性及参数测量实验
1.15红外遥控LED彩灯实验
第2章光学设计实验
2.1用自准法测薄凸透镜焦距实验
2.2用两次成像法测凸透镜焦距实验
2.3透镜组节点和焦距的测定实验
2.4光学系统像差的计算机模拟实验
2.5平行光管的调节使用及位置色差的测量实验
2.6星点法观测光学系统单色像差实验
2.7阴影法测量光学系统像差与刀口仪原理实验
2.8剪切干涉测量光学系统像差实验
2.9连续空间频率传递函数的测量实验
2.10数字式光学传递函数的测量和像质评价实验
第3章信息光学实验
3.1SLM液晶取向测量实验
3.2空间光调制器振幅调制实验
3.3空间光调制器相位调制模式的参数测量及标定实验
3.4SLM衍射特性研究及衍射光学元件设计实验
3.5全息光栅的制作
3.6利用一维光栅实现光学图像加减处理实验
3.7利用复合光栅实现光学微分处理
3.8全息照相
3.9彩虹全息
3.10全息透镜的设计与制作
3.11全息资料存储
3.12全息图的复制
3.13液晶的电光效应实验
（知识链接）
3.14用衍射理论测量电寻址液晶光阀的微结构实验
3.15光的干涉和衍射实验
3.16计算全息光学实验
3.17全息图衍射效率的测量实验
3.18傅里叶变换性质及全息性质的验证实验
第4章光电检测技术实验
4.1光电探测器光谱响应度的测量实验
4.2光电探测器响应时间的测试实验
4.3光电倍增管工作原理与微弱光信号探测实验
4.4电子散斑干涉术测离面位移实验
（知识链接）
4.5激光散斑照相测量实验
4.6线阵CCD原理及驱动实验
4.7线阵CCD基本特性的测量实验
4.8线阵CCD输出信号的二值化实验
4.9线阵CCD的A／D数据采集实验
4.10线阵CCD的软件二值化与边缘信号的提取实验
4.11利用线阵CCD进行物体角度的测量实验
4.12用线阵CCD测量物体尺寸实验
4.13用线阵CCD测量物体的振动实验
4.14用彩色线阵CCD识别被测物的颜色实验
4.15利用线阵CCD进行图像扫描的实验
4.16面阵CCD原理及驱动实验
4.17面阵CCD的数据采集与计算机接口实验
4.18面阵CCD尺寸测量实验
4.19面阵CCD用于颜色识别实验
4.20图像信息的点运算实验
4.21图像的几何变换实验
4.22图像的增强与清晰处理实验
4.23图像的边缘检测与轮廓信息处理实验
4.24典型图像分析方法实验
第5章激光原理与应用实验
5.1腔内选频单纵模氦氖激光器实验
5.2声光调制锁模激光器实验
5.3激光原理与技术综合实验
5.4半导体泵浦固体激光器综合实验
5.5Nd3+：YAG激光器综合实验
第6章光纤通信与光纤传感实验
6.1光纤光学基本知识演示
6.2光纤与光源耦合方法实验
6.3多模光纤数值孔径（NA）测量实验
6.4光纤传输损耗性质及测量实验
6.5光纤分束器参数测量实验
6.6光纤光开关实验
6.7M—Z光纤干涉实验
6.8光发射机消光比测量实验
6.9光纤温度传感原理实验
6.10光纤压力传感原理实验
6.11LD／LED光源的P—I、V—I特性曲线测试实验
6.12透射式横（纵）向光纤位移传感的测量实验
6.13反射式光纤位移传感的测量实验
6.14微弯光纤位移传感实验
6.15耦合器的测试实验
6.16光纤隔离器（Isolator）的特性和参数测试实验
6.17波分复用／解复用器（WDM）的测试实验
6.18光纤衰减器（VOA）特性实验
6.19聚合物光纤数据传输链路实验
6.20光通信系统的信号分插复用（OADM）模拟实验
6.21波分复用（WDM）光通信模拟实验
6.22掺铒光纤放大器实验
（知识链接）
第7章视觉测量实验
7.1相机标定实验
7.2光学系统的分辨率测量实验
7.3光源照明实验
7.4机器视觉光源特性实验
7.5二维码检测实验
7.6OCR识别实验
7.7工件参数测量综合实验

前言/序言

光学世界的奇妙探索：揭秘光电信息技术的奥秘 我们生活在一个被光电信息技术深刻影响的时代。从智能手机的屏幕显示，到高清电视的影院体验，再到精密医疗设备的诊断成像，乃至宇宙深处的观测探索，光无处不在，信息传递的效率和精度也达到了前所未有的高度。这一切的背后，是人类对光现象的深刻理解和对电子技术的巧妙运用，是“光电信息技术”这个强大领域不断发展和创新的结果。 这本书，并非一本枯燥的教科书，而是一次引人入胜的光电信息技术之旅。它旨在为您揭开这个迷人领域的神秘面纱，让您在亲身实践中，深入理解光与电如何协同工作，创造出我们今天所依赖的无数神奇应用。我们将不仅仅停留在理论的讲解，更会带领您走进生动鲜活的实验世界，通过动手操作，将抽象的科学原理转化为看得见、摸得着的成果。 一、 光的舞蹈：探索光的本质与传播 作为光电信息技术的基础，理解光的本质是至关重要的第一步。本书将从最基础的光学原理出发，为您梳理光的波粒二象性，介绍光的产生、传播、干涉、衍射以及偏振等基本性质。您将了解到，光并非只是简单的直线传播，它还具备如水波般荡漾的波动性，以及如粒子般碰撞的粒子性，这两种看似矛盾的特性，共同构成了光丰富多彩的物理表现。 在实验部分，您将有机会亲手搭建简单的光学实验装置，观察光的直线传播，感受光在不同介质中的折射现象。您将用棱镜分离白光，看到绚丽的七色光谱，从而理解色彩的形成原理。更重要的是，您将深入探索光的干涉和衍射现象。通过杨氏双缝干涉实验，您将直观地看到光的波动性在屏幕上形成的明暗相间的条纹，这不仅仅是一个有趣的物理现象，更是理解光学信息编码和解码的基础。通过单缝衍射实验，您将观察到光绕过障碍物时的“弯曲”现象，这对于理解光在光学元件中的成像特性至关重要。 您还将学习如何控制光的偏振状态，例如使用偏振片来滤除眩光，或者在液晶显示器中利用偏振光来实现图像的显示。通过这些实验，您将不再只是被动地接受光的理论知识，而是成为光学现象的观察者和探索者，亲身体验光的奇妙。 二、 电的脉动：驾驭电子的信号世界 电子是信息传递的载体，是光电信息技术中的另一位关键舞者。本书将引导您了解电子元器件的基本原理，包括电阻、电容、电感、二极管、三极管等。您将学习如何分析和设计简单的电子电路，理解电流、电压、电阻等基本概念在信息处理中的作用。 实验部分将是您与电子世界亲密接触的平台。您将学习使用万用表测量电路中的电压和电流，理解串联和并联电路的不同特性。您将亲手搭建简单的滤波电路，学习如何去除电路中的噪声，实现信号的净化。您将接触到晶体管放大电路，理解它如何将微弱的电信号放大，为后续的信息处理奠定基础。 更重要的是，您将开始接触数字电子世界。本书将介绍逻辑门电路，如与门、或门、非门等，理解它们如何进行基本的逻辑运算。您将学习如何使用这些逻辑门构建更复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路，例如加法器、寄存器等。这些基础的数字逻辑电路，是构建现代计算机和各种数字信息处理系统的基石。通过这些实验，您将不再被电子世界的复杂性所吓倒，而是能够自信地驾驭电子信号，理解它们如何承载和处理信息。 三、 光电联动：信息传递的桥梁 光电信息技术的核心在于将光信号与电信号进行有效的转换和处理。本书将重点介绍这一关键环节，讲解各种光电器件的工作原理及其在信息技术中的应用。 您将深入了解光电二极管和光电三极管。您将学习光电二极管如何将光信号转化为电信号，并探索其在光电探测、光通信等领域的应用。例如，您可以通过实验搭建一个简单的光控开关，当有光照射到光电二极管时，电路状态发生改变，从而实现对电器的控制。您还将学习光电三极管，它在某些应用中能提供放大作用，进一步提升信号的灵敏度。 本书还将介绍发光二极管（LED）和激光二极管。您将了解LED如何将电能转化为光能，并探索其在显示技术、照明等领域的广泛应用。通过实验，您将学会控制LED的亮度和颜色，甚至尝试制作简单的LED显示系统。您还将接触到激光，了解其高方向性、高单色性和高相干性等特性，以及激光在条形码扫描、光通信、医疗等领域的应用。 四、 光电转换与处理：信息的编码与解码 光电信息技术不仅仅是简单的光电转换，更是对信息进行编码、传输、处理和解码的过程。本书将通过一系列精心设计的实验，让您亲身体验这一过程。 您将学习模数转换（ADC）和数模转换（DMP）。您将理解如何将连续的模拟光信号转化为离散的数字信号，以及如何将数字信号还原为模拟信号。这对于现代数字信息处理至关重要。您将可能通过实验，将一个模拟的声音信号通过ADC转换为数字信号，然后通过DAC还原为声音。 您还将接触到光纤通信的基本原理。您将了解光纤如何成为高效的信息传输通道，以及光信号在光纤中的传播机制。通过模拟实验，您将感受光纤在信息传输中的优势，例如抗干扰能力强、传输速率高。 五、 传感器与成像：感知世界的眼睛 光电技术在传感器和成像领域有着不可替代的作用。本书将介绍各种光电传感器，它们能够将物理世界的各种信息转化为电信号。 您将了解CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）图像传感器的工作原理。您将理解它们如何捕捉光信号并将其转换为数字图像，从而构建出我们今天所看到的相机和摄像机。通过一些简化的实验，您将有机会理解图像采集的基本流程。 您还将接触到红外探测技术。您将了解红外线在热成像、夜视等方面的应用，以及相关的红外传感器。通过实验，您可能会尝试搭建一个简单的红外感应装置，感知周围环境的温度变化。 六、 嵌入式系统与应用：智能时代的脉搏 光电信息技术与嵌入式系统的结合，催生了无数智能化的产品和应用。本书将带领您走进嵌入式系统的大门，理解微控制器如何控制光电器件，实现复杂的功能。 您将学习微控制器的基本编程，例如使用C语言来控制GPIO（General-Purpose Input/Output）端口，从而控制LED的亮灭，读取传感器的数值。您将尝试搭建一个简单的智能家居系统，例如用光传感器检测光线强度，并根据强度自动控制灯光的开关。 本书还将介绍一些典型的光电信息技术应用案例，例如： 显示技术： LCD、OLED等显示屏的原理与应用。 通信技术： 光纤通信、无线光通信等。 测量与控制： 光学测量仪器、工业自动化中的光电传感器应用。 生物医学： 光学诊断设备、激光医疗技术。 图像处理： 图像采集、增强、识别等。 踏上探索之旅 这本书并非要求您成为一名光电领域的专家，而是希望激发您对这个领域的好奇心和探索欲。我们相信，通过理论学习与动手实践的紧密结合，您将能够： 建立扎实的光电信息技术基础： 理解核心概念和工作原理。 掌握基本的实验技能： 能够独立搭建和操作简单的光电实验。 培养解决问题的能力： 能够分析和解决光电相关的实际问题。 激发创新思维： 能够将所学知识应用于新的领域和项目。 光电信息技术是一个充满活力和无限可能的世界，它正在以前所未有的速度改变着我们的生活。希望您能在这本书的引导下，踏上一段精彩而充实的探索之旅，发现光电世界的无穷魅力，并为这个领域的发展贡献自己的力量！

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它的标题与实际内容之间存在着一种令人费解的“时空错位”。当我看到“光电信息技术实验教程”时，我自然而然地联想到一系列围绕光电转换、信号采集、信息处理以及相关实验设计的课程和指导。我希望能够学习到如何利用光电效应实现信息编码、解码，如何设计并搭建能够响应特定光信号的探测器，以及如何用这些技术解决实际问题。例如，我期待能看到关于光纤通信的基本原理和实验，或者利用LED和光电二极管构建的简单通信系统。甚至，对于更高级的内容，比如光电耦合器的设计与应用，或者光电传感器的标定与校准，都是我非常感兴趣的方向。然而，本书的内容却更偏向于宏观的“机电一体化”和“计算机电子”技术。它详尽地介绍了各种控制器的硬件接口，比如GPIO、ADC、PWM等，以及如何利用这些接口与外部设备进行交互。书中关于编程语言（如C/C++）在嵌入式系统开发中的应用也占有相当大的比重。虽然这些内容对于理解复杂的机电一体化系统至关重要，但对于专注于“光电信息技术”的“实验教程”这一特定定位而言，显得有些“跑偏”了。感觉这本书更像是一本“嵌入式系统与机电一体化入门”，而“光电信息技术”的痕迹则比较淡薄，更不用说具体的“实验教程”内容了。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我原本期待的是一场关于光电世界的神奇探索之旅，尤其是在“实验教程”这个标签的指引下，我渴望能亲手搭建那些令人兴奋的光电装置，感受光与电相互作用的神奇。我一直在寻找关于如何利用光作为信息载体，如何通过光电转换器将光信号转化为电信号，以及如何对这些电信号进行精细处理和分析的详细指导。例如，我希望能看到关于如何设计和实现一个简易的激光测距仪，或者一个基于图像识别的物体追踪系统。我期待书中能提供清晰的电路原理图，详细的元器件规格，以及一步步的操作指南，让我能够理论结合实践，真正掌握光电信息技术的核心技能。然而，这本书的内容却似乎将我引入了一个更为广阔的领域。它的大部分篇幅都在讲述各种电子元器件的通用性应用，比如电阻、电容、电感的工作原理，以及各种集成电路的功能介绍。在“机电一体化”和“计算机电子”这些更为宏观的概念下，光电技术似乎只是其中一个小小的分支，书中对于其在具体应用中的细节和实验方法介绍非常有限。我感觉，与其说它是一本“光电信息技术实验教程”，不如说它是一本涵盖了机电和计算机电子基础知识的综合性读物，对于我这种希望深入钻研光电实验的读者来说，它提供的信息略显零散和不够聚焦。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，但内容上，我真的找了半天，想找到一点点关于“光电信息技术”的“实验教程”的影子，结果却让我有些摸不着头脑。它像是把很多零散的电子和机械领域的概念一股脑地塞了进来，从基础的电路原理，到一些看上去很炫酷的传感器应用，再到复杂的控制系统设计。我本来对光电传感器如何与信息处理结合，以及在实际项目中的应用场景特别感兴趣，希望能看到一些具体的实验步骤、原理分析以及相关的光学知识。比如，如何用光敏电阻测量光强，如何用光电二极管检测信号，或者激光雷达在机器人导航中的具体实现。但这本书里，这些内容似乎被稀释了，更多的是在讲机械结构的优化、各种微控制器（MCU）的编程技巧，还有一些关于嵌入式系统开发的框架。我甚至看到了关于“机电一体化”这个词频繁出现，虽然我知道光电技术常常是机电一体化的重要组成部分，但这本书更多地把重点放在了“机电”本身，而不是“光电信息”的“实验”层面。感觉就像是在读一本泛泛的电子工程和机械工程的入门读物，缺了点“光电”的灵魂，也少了点“教程”该有的那种循序渐进、hands-on的指导。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的标题《光电信息技术实验教程 [Mechatronics Computer Electronics]》给我的期待值非常高，我本来设想着它会是一本能够带领我深入理解光电转换、信号处理以及信息获取过程的实践性指南。我期待看到关于如何搭建简单的光电检测系统，例如利用光耦实现非接触式测量，或者如何使用CCD/CMOS图像传感器进行图像采集与初步处理。同时，我也希望书中能有详细的实验步骤，包括所需的元器件清单、电路连接图、实验现象的预期以及结果的分析方法。比如，在光学测量实验部分，我希望能学习到如何精确控制光源和被测物体的距离，如何处理光信号中的噪声，以及如何通过软件算法提取有用的信息。然而，这本书的内容更像是将“光电”这个词仅仅作为了“机电一体化”和“计算机电子”领域中的一个应用方向来提及，而非核心。它花费了大量篇幅介绍各种微处理器的工作原理，比如Arduino、STM32等，以及如何利用它们进行数据采集和控制。虽然了解这些技术对实现复杂的光电系统是必要的，但书中关于光学原理、光电探测器特性、以及信号优化等方面的论述显得相当肤浅，缺乏深入的理论探讨和具体的实验指导。我感觉这本书更像是为有一定电子和机械基础，并且想快速接触机电一体化项目开发的人准备的，而对于想专研光电信息技术本身，并进行实验探索的读者来说，可能信息量不够聚焦。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体风格，用一个词来形容，那就是“博而不精”。在“光电信息技术实验教程”的旗帜下，我原本期待的是能够沉浸在一系列精心设计的实验中，去揭示光电转换的奥秘，去掌握信息处理的技巧。我渴望能够看到那些用简洁的代码和硬件电路就能实现的，关于光信号捕捉、识别、分析和利用的详细步骤。比如，如何通过光电探测器捕捉微弱的光信号，如何利用数字信号处理技术滤除噪声，如何通过编程将光信号转化为有意义的数据。我希望书中能有关于光学传感器的原理性讲解，以及不同类型传感器（如光电管、光电二极管、光电晶体管、CCD、CMOS等）的特性比较和适用场景分析。同时，对于实验部分，我期望有清晰的流程图，详细的元器件列表，以及对实验结果的深度解读。然而，这本书的内容更像是一张巨大的网，将许多相关的技术领域都囊括了进来，但却未能对“光电信息技术”这一核心概念进行深入的挖掘和实验性的剖析。它花费了大量篇幅介绍“机电一体化”的整体框架，以及“计算机电子”的基础知识，这固然构建了一个更全面的技术背景，但对于我来说，这些内容显得有些泛泛而谈，缺乏“光电”的特有闪光点，更遑论具体的“实验教程”了。我感觉这本书像是提供了一个通往更广阔技术世界的地图，但地图上关于“光电信息技术实验”的标记却模糊不清，让我难以找到真正的入口。