光电子技术(第四版)

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安毓英 等 著
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121285721
版次:4
商品编码:11950902
包装:平装
开本:16开
出版时间:2016-04-01
用纸:胶版纸
页数:268
字数:576000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

主要内容分为两大部分:一部分主要阐述光辐射特别是激光产生的机理、相干光辐射的调制原理、相干光辐射在各种介质中的传播理论以及光辐射探测的机理;另一部分主要讲述光电成像原理、红外成像原理、光电显示原理以及各种成像器件和显示器件。同时比较系统地介绍了光电子技术在国民经济、国防等方面的应用,如光纤通信、激光雷达、激光制导、红外跟踪、红外遥感等,并力图反映其中的新进展。

作者简介

西安电子科技大学教授, 2003年被评为西安电子科技大学教学名师,2005年被评为西安电子科技大学“十佳师德标兵”。曾编写《光电子技术》.《光电探测原理》《.光学传感与测量》《激光技术》等教材。

目录

目 录

第1章 光辐射、发光源与光传播基本定律
1.1 电磁波谱与光辐射
1.1.1 电磁波的性质与电磁波谱
1.1.2 光辐射
1.2 辐射度学与光度学基本知识
1.2.1 辐射量
1.2.2 光度量
1.3 热辐射基本定律
1.3.1 单色吸收比和单色反射比
1.3.2 基尔霍夫辐射定律
1.3.3 普朗克公式
1.3.4 瑞利―琼斯公式
1.3.5 维恩公式
1.3.6 维恩位移定律
1.3.7 斯忒藩―玻耳兹曼定律
1.3.8 色温
1.4 激光原理
1.4.1 激光产生的物理基础
1.4.2 激光(强相干光)产生的基本原理和方法
1.4.3 开放式光学谐振腔和高斯光束
1.5 典型激光器
1.5.1 固体激光器
1.5.2 气体激光器
1.5.3 半导体二极管激光器
1.5.4 光纤激光器
1.6 光频电磁波的基本理论和定律
1.6.1 光波的电磁场理论
1.6.2 光波场的时域频率特性
1.6.3 相速度和群速度
1.6.4 光波的横波性质和偏振态
1.6.5 光波在各向同性介质界面上的反射和折射
1.6.6 几何光学基本定律
练习及思考题1
第2章 光辐射的传播
2.1 光波在大气中的传播
2.1.1 大气衰减
2.1.2 大气湍流效应
2.2 光波在电光晶体中的传播
2.2.1 电致折射率变化
2.2.2 电光相位延迟
2.3 光波在声光晶体中的传播
2.3.1 拉曼―纳斯衍射
2.3.2 布喇格(Bragg)衍射
2.4 光波在磁光介质中的传播
2.4.1 法拉第旋转效应
2.4.2 磁光相互作用的耦合波分析
2.5 光波在光纤波导中的传播
2.5.1 光纤波导的结构及弱导性
2.5.2 光束在光纤波导中的传播特性
2.5.3 光束在光纤波导中的衰减和色散特性
2.6 光波在非线性介质中的传播
2.6.1 非线性电极化率
2.6.2 光波在非线性介质中的传播
2.6.3 光混频及光倍频技术
2.7 光波在水中的传播
2.7.1 传播光束的衰减特性
2.7.2 前向散射
2.7.3 后向散射
练习及思考题2
第3章 光束的调制和扫描
3.1 光束调制原理
3.1.1 振幅调制
3.1.2 频率调制和相位调制
3.1.3 强度调制
3.1.4 脉冲调制
3.1.5 脉冲编码调制
3.2 电光调制
3.2.1 电光强度调制
3.2.2 电光相位调制
3.2.3 电光调制器的电学性能
3.2.4 电光波导调制器
3.3 声光调制
3.3.1 声光调制器的工作原理
3.3.2 调制带宽
3.3.3 声光调制器的衍射效率
3.3.4 声束和光束的匹配
3.3.5 声光波导调制器
3.4 磁光调制
3.4.1 磁光体调制器
3.4.2 磁光波导调制器
3.5 直接调制
3.6 光束扫描技术
3.6.1 机械扫描
3.6.2 电光扫描
3.6.3 声光扫描
3.7 空间光调制器
3.7.1 泡克耳读出光调制器
3.7.2 液晶空间光调制器
3.7.3 其他类型的空间光调制器
练习及思考题3
第4章 光辐射的探测技术
4.1 光电探测器的物理效应
4.1.1 光子效应和光热效应
4.1.2 光电发射效应
4.1.3 光电导效应
4.1.4 光伏效应
4.1.5 温差电效应
4.1.6 热释电效应
4.1.7 光电转换定律
4.2 光电探测器的性能参数
4.2.1 积分灵敏度(R)
4.2.2 光谱灵敏度(Rλ)
4.2.3 频率灵敏度(Rf)
4.2.4 量子效率(η)
4.2.5 通量阈(Pth)和噪声等效功率(NEP)
4.2.6 归一化探测度(D*)
4.2.7 其他参数
4.3 光电探测器的噪声
4.3.1 噪声概念
4.3.2 噪声描述
4.3.3 光电探测器的噪声
4.4 光电导探测器――光敏电阻
4.4.1 光电转换原理
4.4.2 工作特性
4.4.3 几种典型的光敏电阻
4.4.4 使用注意事项
4.5 pn结光伏探测器的工作模式
4.5.1 光电转换原理
4.5.2 光伏探测器的工作模式
4.6 硅光电池――太阳电池
4.6.1 短路电流和开路电压
4.6.2 输出功率和最佳负载电阻
4.6.3 光谱、频率响应及温度特性
4.6.4 缓变化光电信号探测
4.6.5 交变光信号探测
4.7 光电二极管
4.7.1 Si光电二极管
4.7.2 PIN硅光电二极管
4.7.3 雪崩光电二极管(APD)
4.7.4 光电三极管
4.8 光热探测器
4.8.1 热探测器的一般概念
4.8.2 热敏电阻
4.8.3 热释电探测器
4.9 直接探测系统的性能分析
4.9.1 光电探测器的平方律特性
4.9.2 信噪比性能分析
4.9.3 直接探测系统的NEP分析
4.10 光频外差探测的基本原理
4.10.1 光频外差探测的实验装置
4.10.2 光外差原理
4.10.3 基本特性
4.10.4 光频外差探测的空间相位条件
练习及思考题4
第5章 光电成像系统
5.1 光电成像系统
5.1.1 光电成像系统的基本结构
5.1.2 光电成像系统的基本技术参数
5.2 红外成像光学系统
5.2.1 理想光学系统模型
5.2.2 光学系统中的光阑
5.2.3 红外成像光学系统的主要参数
5.2.4 光学系统的像差
5.2.5 红外光学系统的特点
5.2.6 典型的红外光学系统
5.3 红外成像中的信号处理
5.3.1 前置放大器
5.3.2 直流恢复
5.3.3 多路转换技术
5.3.4 通频带选择
5.3.5 温度信号的线性化
5.3.6 中心温度与温度范围的选择
5.3.7 提高图像质量的计算机处理方法
5.4 红外成像系统的综合特性
5.4.1 调制传递函数(MTF)
5.4.2 噪声等效温差(NETD)
5.4.3 最小可分辨温差(MRTD)
5.4.4 最小可探测温差(MDTD)
5.5 固体摄像器件
5.5.1 电荷耦合摄像器件
5.5.2 电荷耦合摄像器件的特性参数
5.5.3 CMOS摄像器件
5.5.4 红外焦平面器件
5.6 其他成像器件
5.6.1 微光像增强器
5.6.2 微光摄像CCD器件
5.6.3 纤维光学成像器件
练习及思考题5
第6章 显示技术
6.1 阴极射线管显示
6.2 液晶显示
6.2.1 液晶的基本知识
6.2.2 扭曲向列型液晶显示(TN?LCD)
6.2.3 超扭曲向列型液晶显示(STN?LCD)
6.2.4 有源矩阵液晶显示器件(AM?LCD)
6.2.5 液晶显示的背光源
6.3 等离子体显示
6.3.1 气体放电基本知识
6.3.2 单色等离子体显示
6.3.3 彩色等离子体显示
6.4 电致发光显示
6.4.1 注入电致发光显示
6.4.2 有机电致发光显示
6.5 其他显示技术
6.5.1 投影显示
6.5.2 真空荧光显示
6.5.3 电致变色显示
6.5.4 电泳显示
练习及思考题6
第7章 光电子技术应用实例
7.1 光纤通信
7.1.1 光纤通信的发展历史
7.1.2 光纤通信的优点
7.1.3 光纤通信系统的基本组成
7.1.4 光纤通信新技术
7.1.5 光纤通信局域网
7.1.6 综合业务数字网
7.2 激光测距与激光雷达
7.2.1 激光测距
7.2.2 激光雷达的优点
7.2.3 激光雷达原理
7.2.4 激光雷达的应用
7.3 激光制导
7.3.1 激光目标指示器
7.3.2 激光寻的器
7.4 红外遥感
7.4.1 红外遥感技术的发展及特点
7.4.2 红外遥感仪
7.5 红外跟踪制导
7.5.1 红外点源制导系统
7.5.2 红外成像制导系统
7.6 光纤传感
7.6.1 光纤温度传感器
7.6.2 光纤位移传感器
7.6.3 光纤陀螺
7.6.4 光纤传感器阵列
7.6.5 分布式光纤传感器
7.7 太赫兹技术
7.7.1 太赫兹波的产生
7.7.2 太赫兹波的传输
7.7.3 太赫兹波的探测
7.7.4 太赫兹波的应用
练习及思考题7
附录 部分习题参考答案
参考文献

前言/序言

第4版前言


本教材是在1999年教育部本科专业目录调整后,电子信息科学与工程类、电子科学与技

术类、光信息科学与工程类本科专业开设的“光电子技术”课程而编写的教材。

激光器的发明,解决了光频载波的产生问题,从此电子技术的各种基本概念(如放大与振荡、调制与解调、直接探测与外差探测、倍频、和频与差频等)几乎都移植到了光频段。电子学与光学之间的鸿沟在概念上消失了,产生了光频段的电子技术,习惯上简称为光电子技术。当然由于波段不同,电子学波段和光波段在相应器件的结构上完全不同了。尽管如此,

从电子学频段扩展的意义上讲,光电子技术就是电子技术在光波段的开拓和发展;从光学发

展的角度讲,光电子技术发展需求的牵引,大大促进了相干光学技术的信息化进步。所以,

光电子技术也是电子技术与光学技术相结合的产物。

本教材比较全面、系统地反映了光电子技术的理论和应用基础。主要内容分两大部分:一部分主要阐述光辐射特别是激光产生的机制、相干光辐射的调制原理、相干光辐射在各种介质中的传播理论以及光辐射探测机理;另一部分主要讲述光电成像原理、红外成像原理、光电显示原理,以及各种成像器件和显示器件。

本教材还比较系统地介绍了光电子技术在国民经济、国防等方面的应用,如光纤通信、激光雷达、激光制导、红外跟踪、红外遥感等,并力图反映其中的新进展。

教材各章节的编排,以及章节内容的安排上,既注重知识之间的有机联系,又考虑各自的独立性,并配有习题,以便于读者自学,也便于教师根据不同专业对“光电子技术”课程的不同要求、学时数的多寡选取适当的内容课内讲授。

本教材自2002年由电子工业出版社出版以来,受到兄弟院校师生的厚爱,印刷8次,累计印数达2.3万册。

2006年正式入选“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”后,根据“十一五”期间教育部对教学规划及学科建议的精神和“电子科学与技术教学指导委员会”建议,以及兄弟院校使用的反馈意见进行修订(第二版)。第二版在保持第一版的传统风格,删除了一些不当之处,增加了一些有关光学的基础知识和最新进展。同时,为便于教学,修订的同时开发了同步教学的多媒体教学课件。

《光电子技术》(第二版)于2007年出版后,依然受众多兄弟院校重视已连续印刷6次近2万多册。

在2010年7月电子工业出版社承办的教育部“高等学校微电子专业高级教师研修班”上,来自国内数十所兄弟院校的教师根据多年的使用体会,对“光电子技术”课程的教学进行交流,对本课程涉及的内容、知识点进行了深入讨论。同时也对该教材提出了很多有益的意见和建议。为此,根据“十二五”期间“电子信息科学与工程”、“电子科学与技术”、“光信息科学与工程”学科建设及教学规范要求,以及兄弟院校的使用反馈意见,对教材进行重新修订(第三版)。

本次修订,仍基本保留第二版的理论体系和风格,删去了一些国民经济和生产领域已经淘汰的陈旧内容,适当增加了光电子技术的新技术、新应用相关内容。为满足部分学校教学及学生学习的需求,本次修订增加了相关习题的�┐鸢浮*�

《光电子技术》第三版自2011年出版已历5年,其间被教育部遴选为“‘十二五’普通高等教育本科国家级规划教材”。随着光电子技术的飞速发展,教材的部分内容已显得陈旧。为了使教材能够反映科学技术的新发展,对教材做了进一步修订。

本次修订的重点是第5章、第6章、第7章。删去了一些已经淘汰的技术和应用,相应增加光电子技术的一些新应用,修订后的教材仍保留第三版的体系和风格。本次修订主要是调整了第5章早期版本的内容编排顺序;第6章删去了高场电致发光显示,加强了近年来发展十分迅速的有机电致发光显示的内容;第7章增加了激光测距和太赫兹技术的相关应用。

为了方便读者使用和教学,在教材修订的同时,开发了同步教学的多媒体课件和慕课(MOOC)。如有需求,请选用本教材的老师登录电子工业出版华信教育资源网http://www.hxedu.com.cn和http://mooc.hxedu.com.cn索取。

本次教材修订仍由西安电子科技大学安毓英担任主编,刘继芳修订第1~3章,安毓英修订第4章并统编全稿,李庆辉修订第5、第7章,冯喆珺修订第6章。本次修订吸收了兄弟院校的有益反馈意见,但由于编者水平有限,虽经多次修订,缺点和不足之处在所难免,希望广大读者不吝指正。


作者

2016年3月



光电子技术(第四版) 《光电子技术(第四版)》是一本全面而深入探讨光与电子相互作用及其在现代科技中应用的权威著作。本书以严谨的学术态度,系统地梳理了光电子技术的发展脉络、核心理论、关键器件以及前沿应用,旨在为广大读者,包括高校师生、科研人员以及工程技术人员,提供一个扎实而完整的知识体系。 本书核心内容概述: 本书的结构安排逻辑清晰,层层递进,从基础概念出发,逐步深入到复杂的器件原理与应用。 第一部分:光电子学基础 第一章 光的性质与传播: 这一章节将从电磁波理论出发,详细阐述光的波动性与粒子性,包括光的干涉、衍射、偏振等基本现象。我们将深入探讨光的传播在均匀介质、非均匀介质以及界面上的行为,为后续理解光在器件中的传播和操控奠定基础。同时,本章也将触及光与物质相互作用的宏观描述,为后续微观机制的讲解做好铺垫。 第二章 物质的光学特性: 本章将聚焦于物质与光相互作用的微观机制。我们将详细讲解电子能带理论、晶格振动(声子)以及它们如何影响物质对光的吸收、发射和散射。内容涵盖了各种材料的光学常数(如折射率、吸收系数)、色散关系以及光诱导的非线性光学效应。理解这些基本原理是设计和分析光电子器件的关键。 第三章 光与物质的相互作用(量子力学视角): 在前两章的基础上,本章将深入到量子力学的层面,精细解析光子与原子、分子、固态材料中电子的相互作用。我们将详细讲解光子吸收、受激发射和自发发射的量子过程,以及这些过程在激光、LED等发光器件中的作用。同时,本章也将探讨光电转换的量子效率和载流子动力学,为理解半导体光电器件的工作原理提供深刻的理论支持。 第二部分:光电子器件及其原理 第四章 半导体PN结与光电器件基础: 这一章是本书的核心之一。我们将从半导体物理学出发,详细讲解PN结的形成、能带图、载流子分布以及正反偏压下的特性。在此基础上,本书将深入探讨PN结作为光电器件基本单元的原理,包括光生伏特效应(用于光探测器和太阳能电池)、注入式发光(用于LED)等。 第五章 半导体发光二极管(LED): 本章将专门针对LED进行详细论述。内容涵盖了PN结发光的基本原理、不同材料体系(如III-V族、II-VI族化合物半导体)的LED特性、外量子效率、内量子效率、亮度与效率的提高策略。我们将讨论结型LED、表面发射LED(VCSEL)、LED的色度与显色指数,以及LED在照明、显示等领域的最新进展。 第六章 半导体激光器: 激光作为光电子技术中最具代表性的器件之一,本章将对其进行深入剖析。我们将详细讲解激光产生的三要素:受激发射、粒子数反转和光学谐振腔。内容包括不同类型的半导体激光器(如双异质结激光器、量子阱激光器、DFB/DBR激光器)、阈值电流、输出功率、光谱特性、模式、速率方程等。同时,本章也将介绍激光器的应用,如光通信、传感、医疗等。 第七章 光电探测器: 光电探测器是将光信号转化为电信号的关键器件。本章将涵盖各类光电探测器的原理和特性,包括PIN光电二极管、雪崩光电二极管(APD)、光电倍增管(PMT)、光电导探测器、光电晶体管等。我们将深入探讨其响应速度、灵敏度、噪声特性、量子效率、暗电流等关键参数,以及它们在光通信接收端、成像系统、光谱分析等领域的应用。 第八章 光调制器: 为了在光通信等领域传输信息,需要将电信号调制到光信号上。本章将介绍各种光调制技术和器件。内容包括电光调制器(如Pockels效应、Kerr效应)、声光调制器、电吸收调制器(EAM)、Mach-Zehnder调制器(MZM)等。我们将详细分析其调制深度、调制速率、插入损耗、消光比等关键性能指标,以及它们在光通信系统中的作用。 第九章 光电导与光伏器件: 除了PN结器件,本章还将探讨基于光电导效应和光伏效应的其他光电器件。内容包括光电导探测器(如硒、硫化镉等材料)、光伏电池(太阳能电池)的原理、效率、不同类型(如硅基、薄膜、钙钛矿太阳能电池)及其发展趋势。 第三部分:光电子系统的应用与发展 第十章 光通信系统: 光通信是光电子技术最重要的应用领域之一。本章将系统介绍光通信系统的组成、原理和关键技术。内容包括光纤通信的原理、光纤的类型与损耗、光源(激光器、LED)、探测器(PIN、APD)、光调制、光解调、光放大器(EDFA)、波分复用(WDM)、时分复用(TDM)等。我们将探讨光通信系统的发展历程、当前技术瓶颈和未来发展方向。 第十一章 光存储技术: 光存储技术在数据存储领域发挥着重要作用。本章将介绍CD、DVD、Blu-ray等光盘的记录原理、读写机制、编码技术、材料特性,以及新兴的光存储技术,如全息光存储。 第十二章 光学传感与测量: 光电子技术在传感与测量领域也展现出巨大的潜力。本章将介绍利用光电效应实现各种物理量(如温度、压力、位移、气体浓度等)测量的原理和器件。内容包括光纤传感器、光电编码器、激光测距仪、光谱仪、图像传感器等。 第十三章 光电子技术的其他应用: 这一章将广泛介绍光电子技术在其他新兴领域的应用。包括但不限于: 显示技术: LCD、OLED、Micro-LED等显示技术的原理与发展。 激光加工与制造: 激光切割、焊接、打标、3D打印等。 医疗与生物技术: 光动力疗法、激光手术、生物成像、光遗传学等。 信息处理与计算: 光计算、光互连等前沿研究方向。 量子光学与量子信息: 量子点、量子通信、量子计算等基础理论与技术。 本书特点: 系统性强: 结构合理,从基础到应用,内容全面,覆盖了光电子技术的主要分支。 理论与实践相结合: 既有严谨的理论推导,也结合了大量的实际器件原理和应用实例。 前沿性: 及时反映了光电子技术领域的最新研究成果和发展趋势。 易于理解: 语言清晰,图文并茂,有助于读者掌握复杂的光电概念。 适合不同层次读者: 既适合初学者建立光电子学的基础,也适合专业研究人员深入了解特定领域。 《光电子技术(第四版)》不仅是学习光电子技术理论知识的宝贵教材,更是从事相关领域研究与开发工作者的必备参考书。通过本书的学习,读者将能够深刻理解光与电子的奥秘,掌握光电子器件的设计、制造和应用,并能洞察该领域未来的发展方向,为推动科技进步贡献力量。

用户评价

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这本书就像一扇窗,让我窥见了光电技术波澜壮阔的世界。作者的文字简洁而富有力量,将抽象的科学概念转化为生动的图景。 开篇部分,作者就以一种令人振奋的口吻,描绘了光电子技术如何成为现代科技发展的“驱动引擎”。从高速通信到精密制造,再到医学诊断,光电子技术的每一次进步,都推动着人类文明迈向新的高峰。这种宏大的叙事,让我对即将展开的学习充满了期待。 第一章关于光的本质的探讨,如同一场跨越时空的科学探索。作者没有直接给出答案,而是引导我回顾了科学家们是如何一步步揭示光的奥秘的。从经典物理学对光的波动性和粒子性的描述,到量子力学对光之波粒二象性的解释,每一个环节都充满了智慧的光芒。我尤其对“普朗克常数”和“光电效应”的讲解印象深刻,它们是理解光与物质相互作用的基石。 随后,关于半导体材料的讲解,如同为我打开了一个微观世界的精密制造工厂。作者详细介绍了不同半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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这本书的叙事方式有一种奇特的魔力,让我感觉自己不是在被动地接受信息,而是在和作者一起进行一场思想的冒险。开头部分,作者就以一种近乎哲学思辨的方式,探讨了“光”在人类文明中的重要地位。从早期人类对火焰的崇拜,到现代社会对光能的开发利用,光始终与人类的生存、发展和进步息息相关。 第一章对于光的本源的探讨,简直是一场跨越时空的科学辩论。作者没有直接给出答案,而是引导读者去思考,去理解科学家们是如何一步步从各种实验现象中推断出光的本质的。我特别欣赏作者对“波粒二象性”的解释,他用了“既是河流又是水滴”这样形象的比喻,让我一下子就抓住了核心要义。这种开放式的教学方式,培养了我的独立思考能力。 在讲解半导体材料时,作者的笔触变得更加专业和细致。他详细介绍了各种晶体的形成过程,以及原子排列对电子运动的影响。我从中了解到,半导体材料的“能带结构”是如何决定的,以及“费米能级”在其中的关键作用。作者还用图示清晰地展现了不同掺杂情况下,半导体材料的导电性能如何发生改变,让我对PN结的形成有了更直观的认识。 随后,关于光电器件的部分,简直是打开了我对电子世界的想象力。作者对不同器件的工作原理进行了深入浅出的讲解,仿佛在我眼前构建了一个个微观的“能量工厂”。我了解到,LED是如何通过电子和空穴的复合来发光的,激光器又是如何利用受激辐射来产生强大光束的。作者还提及了不同类型激光器的特点和应用,例如,用于信息存储的半导体激光器,以及用于精密测量的气体激光器。 书中对光通信系统的阐述,让我领略到了信息传递的极致速度。作者将光纤比作“信息的高速公路”,详细介绍了光信号在光纤中传输的原理,以及各种传输损耗和如何克服它们。我学到了很多关于光调制、光解调、光放大等技术,这些都是构建现代通信网络不可或缺的要素。 在讲解光电探测器时,作者的分析更加深入。他不仅介绍了不同探测器的基本原理,还深入探讨了它们的探测性能,如灵敏度、响应时间、量子效率等。我了解到,不同的应用场景需要选择不同类型的探测器,例如,在高速数据传输中,需要低噪声、高带宽的探测器;而在生物医学成像中,则需要高灵敏度、低光损伤的探测器。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在环境监测和工业自动化中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器来测量空气质量、监测水体污染,以及在生产线上进行自动化检测和控制。这些应用让我看到了光电子技术在改善生活质量和提升生产效率方面的巨大潜力。 而且,书中对光电子技术在人工智能、虚拟现实等前沿领域的应用也进行了展望。作者描绘了未来基于光子计算的强大处理器,以及利用光电子技术实现更逼真、更沉浸式的人机交互。这让我对接下来的科技发展充满了期待。 总体而言,这本书给我留下了深刻的印象。它不仅内容翔实,逻辑严谨,更以其独特的叙事风格和丰富的案例,让我对光电子技术这个领域产生了浓厚的兴趣。它是一本值得反复阅读的经典之作,也是我开启光电探索之旅的绝佳起点。

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这本书的文字风格独具匠心,既有科学的严谨,又不失哲学的思辨,仿佛带领我进行一场探索光与电子奇妙世界的深度旅行。 开篇就以一种宏大的视角,阐述了光电子技术如何深刻地改变着我们的世界。从通信、计算到医疗、制造,光电子技术无处不在,如同一张无形的网,将人类社会紧密地联系在一起。这种宏观的叙述,让我立刻意识到,学习这本书并非仅仅是掌握一门技术,更是理解现代文明的基石。 第一章对光的本质的探讨,堪称一场智慧的盛宴。作者通过回顾科学史上的重大发现,引领我一步步走近光的奥秘。从经典物理学对光的波动性和粒子性的描述,到量子力学对光之波粒二象性的解释,每一个环节都充满了智慧的光芒。我尤其对“能带”和“禁带”的概念印象深刻,它们是理解半导体材料光电特性的关键。作者通过生动的图示,展示了不同材料的能带结构,让我明白了为什么有些材料会发光,有些会吸收光。 随后,关于半导体材料的讲解,如同为我打开了一个微观世界的精密制造工厂。作者详细介绍了不同半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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这本书简直是打开了新世界的大门!我一直对光电领域充满了好奇,但总觉得它太过高深莫测,像是遥不可及的学术殿堂。然而,当我翻开《光电子技术(第四版)》这本书时,这种畏惧感瞬间烟消云散。作者用一种极其引人入胜的方式,将那些复杂的概念娓娓道来。开篇的引言部分,就以一种极具画面感的语言,勾勒出了光电子技术在现代社会无处不在的应用场景,从我们日常使用的手机屏幕,到通信基站的光纤网络,再到医疗领域的精密仪器,甚至到航天探索中的遥感技术,都离不开光电子技术的支撑。这种宏观的视角让我立刻感受到了这本书的价值所在,它不仅仅是一本技术手册,更是一本关于未来的指南。 接着,书的第一章便深入浅出地讲解了光的基本性质,包括光的波动性、粒子性,以及各种光的传播现象,如反射、折射、衍射和干涉。我特别喜欢作者在解释这些基础概念时使用的类比,比如将光波比作水波,将光子比作微小的能量粒子。这些生动形象的比喻,让我这个对物理学有些生疏的读者也能轻松理解。而且,作者还穿插了许多历史故事,讲述了科学家们是如何一步步揭示光之奥秘的,这让学习过程变得更加有趣,也让我对这些伟大的科学成就充满了敬意。 随后,书的第二章开始聚焦于半导体材料,这是构建光电器件的核心。作者详细介绍了不同半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子的运动特性。我印象深刻的是关于“能带隙”的讲解,它直接决定了材料的光电特性。作者用图示和简洁的语言,解释了为什么有些材料会发光,有些会吸收光。而且,书中还对几种常用的半导体材料,如硅、锗、砷化镓等进行了详细的分析,比较了它们的优缺点以及适用的领域。这部分内容让我对半导体器件有了更深层次的认识。 到了讲解光电器件的部分,这本书更是让我眼前一亮。书中对各种主要的光电器件,比如发光二极管(LED)、半导体激光器、光电二极管、光电倍增管等都进行了详尽的阐述。对于LED,我了解到它不仅仅是发光的,还有不同颜色、不同功率、不同效率的LED,以及它们在显示技术、照明等领域的广泛应用。而对于激光器,作者解释了其产生原理、不同类型(如半导体激光器、气体激光器)以及它们在通信、测量、医疗等领域的革命性影响。 我特别欣赏书中对复杂原理的简化处理,比如在讲解半导体激光器的阈值电流、光腔效应时,作者并没有陷入过多的数学推导,而是通过清晰的示意图和形象的比喻,让我理解了其核心思想。例如,关于光腔的增益和损耗的平衡,作者将其比作一个“能量池塘”,只有当注入的能量足够多,才能让“水波”不断放大,最终形成激光。这种方式大大降低了学习的门槛,让我能够专注于理解其物理本质。 而且,这本书并没有止步于理论讲解,还融入了大量的工程实践和应用实例。书中会提及不同光电器件的制造工艺、性能参数的测试方法,以及它们在实际系统中的集成应用。我看到了如何将LED阵列用于全彩显示屏,如何利用光电二极管检测微弱的光信号,甚至如何将光电子技术应用于智能制造的传感器网络。这些鲜活的案例,让我感觉自己不再是孤立地学习某个概念,而是看到了整个光电技术产业链的运作。 书本对光通信系统的介绍也十分精彩。作者从光纤的结构和传输原理讲起,再到各种调制解调技术,以及光信号的放大和检测。我了解到光纤为什么能够传输信息,以及光纤的损耗是如何被克服的。同时,关于光通信中的各种接口标准、传输速率等实际工程问题,书中也有提及,这对于希望从事通信行业的读者来说,无疑是非常宝贵的参考。 在讨论到光电探测器时,作者深入剖析了不同探测器的灵敏度、响应速度、噪声特性等关键参数。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器。例如,在高速通信中,需要响应速度快的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。书中的表格和图表,清晰地对比了这些探测器的性能差异,帮助我做出更明智的选择。 不得不提的是,书中对光电器件的最新发展和未来趋势也进行了展望。作者探讨了量子点LED、有机LED(OLED)等新型发光技术,以及它们在柔性显示、高效照明等领域的潜力。我还了解到,光电子技术还在不断向更微型化、更智能化、更集成化的方向发展,例如光子芯片的出现,将有望实现更强大的计算能力和更高效的数据处理。 总的来说,《光电子技术(第四版)》这本书给了我一次非常愉悦且富有成效的学习体验。它不仅系统地讲解了光电子技术的核心知识,更以其通俗易懂的语言、丰富的实例和前瞻性的视野,激发了我对这个领域的浓厚兴趣。我坚信,这本书将成为我日后深入研究光电子技术的宝贵参考,也强烈推荐给所有对光电世界充满好奇的读者。

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这本书的文字充满了一种独特的感染力,让人在阅读的过程中,仿佛能触摸到光波的脉动,感受到电子的律动。作者将严谨的科学理论与生动的现实应用巧妙地结合在一起,使得枯燥的技术术语变得鲜活起来。 开篇就以一种宏大的视角,阐述了光电子技术如何深刻地改变着我们的世界。从通信、计算到医疗、制造,光电子技术无处不在,如同一张无形的网,将人类社会紧密地联系在一起。这种宏观的叙述,让我立刻意识到,学习这本书并非仅仅是掌握一门技术,更是理解现代文明的基石。 第一章对光的本质的探讨,堪称一场智慧的盛宴。作者通过回顾科学史上的重大发现,引领我一步步走近光的奥秘。从亚里士多德的光学思想,到牛顿的粒子说,再到惠更斯的波动说,以及后来的量子力学,作者清晰地梳理了人类认识光的思想演变过程。尤其是对“光电效应”的解读,让我深刻理解了光与物质相互作用的本质,也为后续光电器件的讲解奠定了基础。 随后,关于半导体材料的讲解,如同为我揭开了电子世界的神秘面纱。作者详细介绍了半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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这本书给我的感觉非常像一位循循善诱的良师益友,它没有高高在上的学术腔调,而是用一种平易近人的方式,将光电子技术这个看似遥不可及的领域,一点点地展现在我面前。 开篇的序言就足以吸引人,作者没有直接切入技术细节,而是从光电子技术对现代社会的影响入手,勾勒出一幅幅生动的应用图景。从我们手机里的显示屏,到夜晚路边的LED照明,再到跨越海洋的光纤通信,光电子技术无处不在,深刻地改变着我们的生活方式。这种“润物细无声”式的引导,让我对这本书所要讲述的内容充满了好奇。 第一章对光的本质的探讨,如同一场精妙的科学探索之旅。作者没有直接给出结论,而是带领我回顾了科学家们是如何一步步揭示光的奥秘的。从古希腊的几何光学,到牛顿的粒子说,再到惠更斯的波动说,最后到量子力学对光之波粒二象性的解释,每一步都充满了智慧的火花。我尤其对“光子”的概念印象深刻,它不仅仅是光的粒子,更是能量的基本单元,这种认识让我对光有了全新的理解。 随后,关于半导体材料的讲解,如同为我打开了一个微观世界的精密制造工厂。作者详细介绍了不同半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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这本书的语言风格十分别致,充满了学术的严谨性,但又不失逻辑的流畅和洞察的深度。读这本书,就像是在与一位经验丰富的导师对话,他循循善诱,将复杂的概念层层剥开,展现在我面前。 开篇部分,作者就以一种宏观的视角,描绘了光电子技术在现代社会的“脉搏”般的存在。从我们每天使用的智能手机,到横跨大陆的光纤网络,再到改变医疗诊断的光学成像技术,光电子技术的身影无处不在。这种开门见山的阐述,让我立刻感受到了这本书的现实意义和应用价值,也激起了我深入了解的欲望。 第一章对光的物理本质的探讨,如同一场精巧的推理游戏。作者带领我回顾了人类对光的认识历程,从经典物理学对光的波动性和粒子性的描述,到量子力学对光之奥秘的揭示。我尤其对“普朗克常数”和“光电效应”的讲解印象深刻,作者通过生动的实验案例,让我明白了能量是量子化的,光子是能量的基本单元。 随后,关于半导体材料的讲解,则把我带入了微观的电子世界。作者详细介绍了半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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这本书的写作风格如同一位经验丰富的向导,带领我穿越光电技术的迷宫,每一步都充满了惊喜和发现。它不像有些教材那样枯燥乏味,而是充满了故事性和人文关怀。 开篇的引言就极具吸引力,作者用生动的语言描绘了光电子技术在日常生活中的“无声革命”,从我们每天使用的智能手机屏幕,到连接世界的互联网,再到改变医疗诊断的精密仪器,光电子技术早已深入到我们生活的方方面面。这种宏观的视角,让我立刻意识到这本书的重要性,也激发了我对这个领域的浓厚兴趣。 第一章对光的本质的探讨,如同一场跨越时空的科学史诗。作者带领我回顾了人类认识光的漫长而曲折的历程,从古希腊哲学家对光的猜想,到牛顿的粒子说,再到惠更斯的波动说,直到爱因斯坦对光电效应的解释,每一个阶段的突破都充满了智慧的闪光。我尤其对“波粒二象性”的讲解印象深刻,作者用了“既是波浪又是粒子”这样形象的比喻,让我这个物理学基础不强的读者也能轻松理解。 接着,书中关于半导体材料的讲解,如同为我打开了一个微观世界的精密制造工厂。作者详细介绍了不同半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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这本书的阅读体验,就像是走进了一座灯火辉煌的科技殿堂,每一步都充满了知识的启迪和技术的魅力。作者的文笔沉稳而富有洞察力,将光电子技术的精髓娓娓道来。 开篇就以一种宏大的视角,阐述了光电子技术在现代社会的“脉搏”般的存在。从通信、计算到医疗、制造,光电子技术无处不在,如同一张无形的网,将人类社会紧密地联系在一起。这种宏观的叙述,让我立刻意识到,学习这本书并非仅仅是掌握一门技术,更是理解现代文明的基石。 第一章对光的本质的探讨,堪称一场跨越时空的科学辩论。作者没有直接给出答案,而是引导读者去思考,去理解科学家们是如何一步步从各种实验现象中推断出光的本质的。我尤其对“能带”和“禁带”的概念印象深刻,它们是理解半导体材料光电特性的关键。作者通过生动的图示,展示了不同材料的能带结构,让我明白了为什么有些材料会发光,有些会吸收光。 随后,关于半导体材料的讲解,如同为我打开了一个微观世界的精密制造工厂。作者详细介绍了不同半导体材料的晶体结构、能带理论,以及载流子(电子和空穴)的产生和输运机制。我从中了解到,为什么半导体材料具有如此独特的导电特性,以及如何通过掺杂来改变其导电性能。作者还用详实的图表,展示了不同温度下半导体材料的导电率变化,让我对其物理特性有了更深的理解。 在进入光电器件的章节时,这本书就像是变魔术一般,展现了各种神奇的发光、发光和感应光的器件。我了解到,LED是如何通过PN结的电致发光原理工作的,激光器又是如何利用受激辐射产生高度相干的光束。作者还详细介绍了不同类型的激光器,如半导体激光器、气体激光器、固体激光器,以及它们在通信、工业、医疗等领域的广泛应用。 书中对光通信系统的介绍,更是让我惊叹于信息传递的速度和效率。作者详细阐述了光纤的结构、光在光纤中的传输原理,以及各种传输损耗(如吸收、散射、色散)以及如何通过技术手段来克服这些损耗。我了解到,波分复用技术是如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信容量。 在探讨光电探测器时,作者的分析更加细致入微。他不仅介绍了各种探测器的基本原理,如光电导效应、光伏效应,还深入分析了它们的性能参数,如灵敏度、响应速度、噪声特性等。我了解到,在不同的应用场景下,需要选择不同类型的探测器,例如,在高速通信中,需要低噪声、高带宽的PIN光电二极管;而在弱光环境下,则需要使用具有高灵敏度的雪崩光电二极管。 令我印象深刻的是,书中对光电传感器在工业自动化和智能制造中的应用的论述。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的自动识别、尺寸测量、表面检测等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位和质量控制。 而且,书中对光电子技术在生物医学、环境监测等领域的应用也进行了深入探讨。作者描绘了利用光电子技术实现的无创伤性诊断、高精度测量等,这让我看到了光电子技术在改善人类健康和生活环境方面的巨大潜力。 总体而言,这本书是一本内容详实、逻辑严谨、应用广泛的经典教材。作者的讲解深入浅出,图文并茂,让我对光电子技术这个领域有了系统而全面的认识。它不仅是一本技术手册,更是一本启迪思想、激发创新的著作。

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读这本书的时候,我总有一种沉浸式的体验,仿佛置身于一个充满奇妙光影的实验室。作者的叙述风格非常独特,他善于将抽象的概念具象化,用诗意的语言描绘光的存在和运动。比如,在讲解光的干涉和衍射时,他会用“光之舞”来形容,将微观粒子世界的复杂现象描绘得如同一场精妙绝伦的芭蕾表演。 第一章关于光的本质的论述,让我对“光”这个词有了全新的理解。它不再仅仅是我们眼中看到的颜色,而是宇宙中最基本、最活跃的能量载体之一。作者通过历史回顾,展现了人类探索光的漫长而艰辛的历程,从古希腊的哲学思辨,到牛顿的粒子说,再到惠更斯的波动说,直到量子力学的出现,每一个阶段的突破都充满了智慧的火花。这让我感到,科学的进步并非一蹴而就,而是无数先贤智慧的结晶。 在进入半导体材料的讲解时,作者的笔触变得更加严谨而细腻。他详细阐述了晶体结构对材料导电性的影响,特别是“能带”的概念,是如何区分导体、绝缘体和半导体的。我尤其喜欢他对“空穴”的描述,将它比作电子在晶体中移动时留下的“空位”,而这些空位本身也像正电荷一样具有移动性。这种生动的比喻,让我对半导体内部载流子的行为有了清晰的认识。 接着,关于光电器件的章节,就像是为我打开了一个五彩斑斓的万花筒。作者对不同器件的工作原理进行了深入浅出的剖析。例如,在介绍LED时,他不仅讲了PN结发光的原理,还提到了不同掺杂浓度和材料会产生不同颜色的光,甚至还谈到了LED的效率问题,以及如何提高LED的发光效率。这让我明白了,我们日常生活中见到的各种LED灯,背后都有着如此精妙的设计。 对于激光器,作者的描述更是充满了科学的浪漫。他将激光的产生比作“一场自我激励的能量放大过程”,光子在谐振腔内不断被激发,最终形成高度相干、方向性极强的光束。我特别欣赏书中关于激光器腔模、阈值等概念的解释,作者巧妙地利用图形和类比,将复杂的物理过程简化,让我这个非物理专业背景的读者也能大致理解。 在讨论光通信时,作者的视角非常宏观,他将光通信系统比作连接世界的“光脉络”。他详细介绍了光纤的种类、传输损耗、色散等问题,以及如何通过中继放大来克服这些限制。我学到了很多关于光通信网络的知识,比如波分复用技术,如何在一根光纤中传输多路信号,极大地提高了通信的效率。 书中对光电探测器的介绍也相当到位。作者不仅列举了多种探测器的类型,如光电二极管、光电倍增管、CCD、CMOS等,还详细对比了它们的性能特点,如灵敏度、响应时间、噪声系数等。这让我明白,不同的应用需求需要选择不同的探测器,例如在天文学领域,需要极其灵敏的探测器来捕捉遥远星系的微弱光芒。 我对书中关于光电传感器在现代工业中的应用的论述印象深刻。作者举例说明了,如何利用光电传感器进行产品的尺寸测量、缺陷检测、位置识别等,这极大地提高了生产效率和产品质量。例如,在汽车制造行业,光电传感器被广泛应用于装配线上的精确对位。 而且,书中对未来光电子技术的发展趋势也有着独到的见解。作者展望了光计算、光互连等新兴领域,以及它们可能带来的颠覆性变革。我了解到,利用光子进行信息处理,不仅速度更快,而且功耗更低。 总而言之,这本书是一本集科学性、趣味性和前瞻性于一体的优秀读物。作者的文笔优美,逻辑清晰,内容详实,无论是初学者还是有一定基础的读者,都能从中获益匪浅。它让我对光电子技术这个充满魅力的领域有了更深刻的认识,也激发了我继续探索的欲望。

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非常好的教材,有一定深度。

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