光电探测与信号处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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安毓英 著

图书标签:

• 光电探测
• 信号处理
• 光电子学
• 传感器
• 电路分析
• 数据处理
• 图像处理
• 通信
• 仪器仪表
• 电子工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030272621

版次：31

商品编码：12295938

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材

开本：32开

出版时间：2018-01-01

页数：280

正文语种：中文

内容简介

在光电子信息系统中，光电探测器对光信号的解调过程是功率响应。本书从这一特点出发，结合探测器性能和信噪比的概念，系统地介绍了光电探测系统和信息处理的基本内容和基本技术。第1章介绍光电探测基础，为后面章节提供必需的基础知识；第2章介绍光子、光热两大类点探测器的工作原理与负载电路的设计方法；第3章介绍直接探测和外差探测两种体制的系统性能及**信号处理方法；第4章介绍光电成像的特点和CCD等像探测器的功能；第5章介绍光接收机信号检测理论，包括**接收机和理想接收机的概念。

目录

丛书序
前言

第1章 光电探测基础
1.1 光电系统描述
1.1.1 光电系统的基本模型
1.1.2 光源发射增益
1.1.3 接收光功率
1.2 光接收机视场
1.2.1 透镜变换
1.2.2 探测功率和视场
1.3 光电探测器的物理效应
1.3.1 光子效应和光热效应
1.3.2 光电发射效应
1.3.3 光电导效应
1.3.4 光伏效应
1.3.5 温差电效应
1.3.6 热释电效应
1.4 光电转换定律和光电子计数统计
1.4.1 光电转换定律
1.4.2 光电子计数统计
1.5 光电探测器性能参数
1.6 光电探测器的噪声
1.6.1 噪声的概念
1.6.2 噪声的描述
1.6.3 光电探测器的噪声源
1.7 辐度学与光度学
1.7.1 辐射量
1.7.2 光度量
1.8 背景辐射
1.9 探测器主要性能参数测试
1.9.1 探测器光谱响应率函数的测试方法
1.9.2 光谱响应率函数的测试
习题与思考题1

第2章 点探测器
2.1 光电管
2.1.1 光阴极材料及其光谱响应
2.1.2 光电特性和伏安特性
2.1.3 频率特性及其他特性
2.1.4 强流管
2.2 光电倍增管
2.2.1 倍增极的特性
2.2.2 工作电压
2.2.3 光电特性和伏安特性
2.2.4 噪声特性
2.2.5 微通道板光电倍增管
2.3 光电导探测器
2.3.1 光电转换原理
2.3.2 工作特性
2.3.3 几种典型的光敏电阻及派生器件
2.3.4 使用注意事项
2.3.5 光电导探测器的偏置方式
2.4 PN结光伏探测器的工作模式
2.4.1 光电转换原理
2.4.2 光伏探测器的工作模式
2.5 光电池
2.5.1 短路电流和开路电压
2.5.2 输出功率和佳负载电阻
2.5.3 光谱、频率响应及温度特性
2.5.4 慢变化光信号探测
2.5.5 脉动光信号探测
2.6 光电二极管
2.6.1 Si光电二极管
2.6.2 PIN硅光电二极管
2.6.3 雪崩光电二极管
2.6.4 紫外光电二极管
2.6.5 半导体色敏器件
2.6.6 光电三极管
2.6.7 HgCdTe光电二极管
2.6.8 光子牵引探测器
2.7 光电象限探测器和位敏探测器
2.7.1 象限探测器
2.7.2 光电位敏传感器（PSD）
2.8 光热探测器
2.8.1 光热探测器的热过程分析
2.8.2 热敏电阻
2.8.3 热释电探测器
习题与思考题2

第3章 直接探测和外差探测
3.1 直接探测系统的性能分析
3.1.1 包络探测
3.1.2 信噪比特性
3.1.3 等效噪声功率特性
3.2 提高输入信噪比的光学方法
3.2.1 滤波法
3.2.2 场镜法
3.3 前置放大器的噪声匹配
3.3.1 前放噪声等效电路
3.3.2 噪声系数
3.3.3 匹配方法
3.4 阈值探测的光电探测统计
3.5 相关检测
3.5.1 相关原理
3.5.2 锁定放大器
3.5.3 信噪比改善
3.6 维纳滤波器
3.7 匹配滤波器
3.8 BOXCAR
3.8.1 取样积分器的工作原理
3.8.2 取样积分器的主要参数
3.9 光子计数
3.9.1 光子计数的原理
3.9.2 光子计数系统的测量误差
3.1 0光频外差探测的基本原理
3.1 0.1 光频外差光路结构
3.1 0.2 双光束干涉
3.1 0.3 外差信号的特点
3.1 1光频外差探测的信噪比分析
3.1 1.1 不计本振噪声
3.1 1.2 计人本振噪声
3.1 1.3 光电探测器的外差探测极限灵敏度
3.1 2光频外差探测的空间相位条件
3.1 2.1 两光束不平行
3.1 2.2 两光束平行但不垂直光敏面
3.1 3光频外差探测系统
3.1 3.1 降低空间相干条件——艾里斑原理法
3.1 3.2 自适应光外差技术
习题与思考题3

第4章 像探测器
4.1 光电成像概论
4.2 真空摄像管
4.2.1 真空摄像管结构
4.2.2 摄像原理
4.2.3 其他真空摄像管
4.3 自扫描光电二极管阵列
4.3.1 SSPD线阵列
4.3.2 SSPD面阵列
4.4 CCD摄像器件
4.4.1 CCD结构和存储电荷原理
4.4.2 电荷转移工作原理与电极结构
4.4.3 电荷注入和读出
4.4.4 CCD图像传感器
4.5 电荷注入器件CID
4.6 CMOS图像传感器
4.6.1 CMOS图像传感器的成像原理及结构
4.6.2 CMOS图像传感器的优势
4.6.3 CMOS图像传感器的发展
4.7 固体图像传感器主要特性参数
4.7.1 光谱响应特性
4.7.2 灵敏度
4.7.3 暗信号及动态范围
4.7.4 分辨率
4.7.5 工作频率
4.7.6 CCD的特性参数
习题与思考题4
……

第5章 光接收机信号检测理论概述
参考文献

《时空织锦：宇宙奥秘的星图与物质流变》 内容概要： 《时空织锦：宇宙奥秘的星图与物质流变》并非一本聚焦于特定科学技术领域的专著，而是一次宏大而深邃的宇宙探索之旅。本书旨在编织一幅涵盖宇宙从诞生至今的壮丽画卷，从最宏观的宇宙结构与演化，到构成万物的基本粒子及其相互作用，再到生命在宇宙中存在的意义与可能。全书以叙事性的笔触，将前沿的宇宙学、天体物理学、粒子物理学、化学、生物学乃至哲学思想融会贯通，带领读者穿越时空的洪流，领略宇宙的浩瀚与精妙。 第一部分：宇宙的黎明与结构（宏观视角） 这一部分将带领读者回到宇宙的起点。我们将从大爆炸理论的基石——宇宙微波背景辐射的观测出发，揭示早期宇宙的温度、密度以及物质的分布。随后，我们将深入探讨宇宙的膨胀、暗物质与暗能量的驱动作用，以及它们如何塑造了我们今日所见的宇宙大尺度结构。 宇宙的起源与早期演化： 从普朗克时代到暴胀时期，再到核合成，我们将详细解析宇宙最初几秒钟内发生的戏剧性变化，以及这些变化如何奠定了宇宙的基本属性。 大尺度结构的形成： 恒星、星系、星系团、超星系团——这些宇宙中的“岛屿”是如何从最初的微小涨落中孕育而生的？本书将借助观测证据和理论模型，讲述引力如何在宇宙早期扮演“建筑师”的角色。 暗物质与暗能量之谜： 它们占据了宇宙总质能的绝大部分，却又对我们而言神秘莫测。我们将梳理关于暗物质的各种候选粒子以及探测它们的最新进展，同时探讨暗能量在加速宇宙膨胀中的作用，以及这些“神秘力量”可能蕴含的宇宙学意义。 宇宙的命运： 宇宙将走向何方？是大爆炸的终结，还是持续膨胀，或是最终的坍缩？本书将介绍不同的宇宙学模型，并结合当前的观测数据，对宇宙的未来进行展望。 第二部分：星辰的诞生与演化（恒星物理与元素合成） 在宏大的宇宙结构之中，恒星是璀璨的生命体，也是元素合成的熔炉。本部分将聚焦于恒星的生老病死，以及它们如何为宇宙播撒构成我们自身以及周围一切的元素。 恒星的诞生： 从星云坍缩到原恒星的形成，再到氢核聚变的开启，我们将描绘恒星孕育的壮丽过程。 恒星的生命周期： 不同质量的恒星有着截然不同的命运。从红矮星的漫长燃烧，到大质量恒星的超新星爆发，再到白矮星、中子星和黑洞的诞生，本书将生动地展现恒星的演化轨迹。 元素的炼金术： 恒星内部的核聚变反应是宇宙元素合成的主要场所。我们将详细介绍从氢元素到铁元素的形成过程，以及比铁更重的元素（如金、银、铀等）如何在超新星爆发和中子星合并等极端事件中被锻造出来，从而解释宇宙中元素丰度的分布。 行星系统的形成与演化： 恒星周围的行星系统又是如何形成的？本书将介绍星盘模型，并结合系外行星的观测，描绘行星从吸积盘中诞生的过程，以及它们与母星之间相互作用下的动态演化。 第三部分：物质的基石与力量（粒子物理与相互作用） 当我们进一步深入探索物质的本质，我们将触及粒子物理学的领域。本部分将带领读者走进原子核内部，认识构成宇宙的更基本粒子，以及它们之间通过四种基本力相互作用的精妙规则。 基本粒子家族： 从夸克、轻子到玻色子，我们将介绍标准模型中的基本粒子及其性质，包括它们的质量、电荷、自旋等。 四种基本相互作用： 强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用，这四种基本力如何支配着粒子间的行为，又是如何塑造了宏观世界的运行规律？我们将逐一解析它们的特点和传递粒子。 粒子对撞机与探测器： 人类如何能够“看见”这些微小的粒子？本书将介绍粒子对撞机（如大型强子对撞机）的工作原理，以及各种粒子探测器的巧妙设计，展示科学家们如何通过实验来探索微观世界的奥秘。 超越标准模型的前沿探索： 除了标准模型，还有哪些未知的粒子和相互作用？本书将简要介绍超对称理论、弦理论等前沿猜想，以及暗物质粒子、中微子性质等尚待解决的难题。 第四部分：生命的萌芽与宇宙的意义（生物学、演化与哲学思考） 在理解了宇宙的结构、恒星的演化以及物质的构成之后，本书将目光投向生命这一宇宙中最令人着迷的现象。我们将探讨生命起源的可能性，生命的演化历程，以及在浩瀚宇宙中，生命存在的意义和人类在其中的位置。 生命的起源： 从无机物到有机物的演化，再到原始生命的出现，本书将梳理目前关于生命起源的主流科学假说，并介绍地外生命存在的可能性。 生命的演化与多样性： 从最简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物，生命的演化是一部波澜壮阔的历史。本书将介绍达尔文进化论的核心思想，并展示地球上丰富多彩的生命形式。 智能的涌现： 在生命的演化过程中，智能是如何出现的？人类智能与其他智能形式有何异同？我们将探讨智能的本质及其在宇宙中的普遍性。 宇宙中的人类： 我们从哪里来？我们到哪里去？在探索宇宙奥秘的同时，本书也将引导读者进行哲学思考，反思人类在宇宙中的渺小与伟大，以及我们对宇宙的责任与使命。 本书特色： 宏观与微观的统一： 本书跨越了从宇宙大尺度结构到基本粒子物理的巨大尺度，将宏观的宇宙景象与微观的物质本质有机地联系起来，展现宇宙的整体性和统一性。 科学与叙事的融合： 摆脱枯燥的科学术语堆砌，本书采用富有吸引力的叙事风格，将复杂的科学概念以生动形象的方式呈现给读者，让科学探索的过程本身充满乐趣。 前沿与经典的结合： 在介绍经典科学理论的同时，本书也及时反映了近年来宇宙学、天体物理学和粒子物理学等领域的最新研究成果和热点问题，为读者提供最前沿的知识。 跨学科的视野： 本书不仅局限于某一门科学，还将物理学、化学、生物学、地质学以及哲学等多个学科的思想融会贯通，力求为读者提供一个更全面、更深入的宇宙观。 激发好奇与探索： 通过展现宇宙的壮丽与精妙，本书旨在激发读者对科学的兴趣，鼓励大家保持对未知的好奇心，并积极参与到人类探索宇宙的伟大事业中来。 《时空织锦：宇宙奥秘的星图与物质流变》是一次思想的旅行，一次知识的盛宴，它将带领您在浩瀚的宇宙中遨游，在物质的深处探寻，最终认识我们自身在宇宙中的位置，并深刻理解生命的价值与意义。本书适合所有对宇宙、科学和生命充满好奇的读者，无论您是否有专业的科学背景，都能在这趟旅程中获得启发与满足。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《光电探测与信号处理》的时候，我就觉得它与众不同。与其他教科书不同，它的内容不是那种枯燥乏味的理论堆砌，而是更侧重于解决实际问题。我是一位对光电工程领域充满好奇的在校学生，尤其是在实验室做一些关于光信号采集的实验时，常常会遇到信号不稳定、噪声干扰严重等问题。翻看这本书，我首先被它清晰的结构吸引了。目录的设计非常合理，从基础的光电效应讲到各种探测器的应用，再到信号处理技术，环环相扣。我注意到书中对不同探测器（如光电二极管、CCD、CMOS等）的优缺点、适用场景以及工作原理都进行了详细的分析，这对我选择合适的器件非常有帮助。更让我兴奋的是，它还深入探讨了各种信号处理算法，例如傅里叶变换、小波变换在光信号降噪和特征提取方面的应用。这些内容对于我正在进行的毕业设计非常有启发。书中的插图和图示也非常生动，将复杂的原理可视化，让我更容易理解。感觉这本书就像是一位经验丰富的工程师，手把手地教你如何解决光电探测和信号处理中的实际难题。

评分☆☆☆☆☆

刚收到这本《光电探测与信号处理》，我还是挺惊喜的。包装得很严实，书的封面设计也很有质感，那种沉甸甸的手感，一下子就让人觉得内容肯定扎实。我最近正好在忙一个和光学传感器相关的项目，想深入了解一下光电探测的原理和实际应用，所以对这类书籍特别感兴趣。拿到手后，我迫不及待地翻阅了一下目录，发现里面涵盖了非常广泛的知识点，从基础的光物理原理，到各种不同类型的光电探测器的特性分析，再到复杂的信号处理算法，似乎都有涉猎。尤其是一些关于噪声抑制和信号增强的章节，光是看标题就觉得非常有深度，期待能从中找到解决我项目瓶颈的思路。这本书的排版也很清晰，图文并茂，即使是比较抽象的概念，通过图示也能更容易理解。书页的纸张质量也不错，摸起来很舒服，翻页也很顺畅，不像有些书翻起来“沙沙”作响，影响心情。总之，从初步的接触来看，这本书给我留下了非常好的第一印象，感觉是一本值得细细品读、并且能够带来实际帮助的专业书籍。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《光电探测与信号处理》时，就被它厚重的质感和精美的设计所吸引。书的封面上简洁大方的设计风格，预示着其内容的专业和严谨。我是一名在光通信领域工作的工程师，平时工作中会接触到大量的光信号的接收、处理和分析。因此，一本能够系统梳理光电探测技术发展历程，并深入解析信号处理关键环节的书籍，对我来说是极其宝贵的。翻阅过程中，我惊喜地发现，书中不仅详细介绍了各类光电探测器的基本原理、性能参数和应用场景，如APD、PIN光电二极管、光电倍增管等，还对这些器件的噪声特性、响应速度等关键指标进行了深入的分析，这对于我评估和选择适合特定通信场景的探测器至关重要。此外，书中关于信号处理的部分，对于如何有效地提取和还原被噪声干扰的光信号，提供了多种实用的方法和算法，例如锁相放大、数字滤波等，这对我日常工作中遇到的信号衰减和干扰问题，提供了有力的理论指导和技术支持。感觉这本书就像一位经验丰富的导师，用清晰的逻辑和翔实的论据，引领我一步步深入理解光电探测与信号处理的精髓。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到《光电探测与信号处理》的时候，并没有抱太高的期望，因为市面上很多类似的书籍要么过于理论化，要么过于浅显，很难找到一本真正能兼顾深度和广度的。然而，这本书的出现颠覆了我的看法。它的内容覆盖面非常广，从基础的半导体物理到复杂的集成电路设计，再到现代的机器学习在信号处理中的应用，可以说是一应俱全。我最感兴趣的是书中关于光电耦合器和光电器件的集成化设计部分，这对我正在进行的微型化光电器件项目非常重要。书中对各种材料特性、器件结构以及制造工艺的详细阐述，让我对如何优化器件性能有了更深的理解。而且，它对信号处理算法的讲解也相当到位，不仅仅是罗列公式，更重要的是解释了这些算法背后的物理意义和工程应用。我特别喜欢书中对于一些复杂噪声源的分析，以及如何通过特定的算法来抑制这些噪声，这对我提升探测器的信噪比非常有价值。总的来说，这是一本非常有分量的专业书籍，适合有一定基础的读者深入学习。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧真是让人眼前一亮，封面色彩搭配得体，字体清晰，散发着一种沉稳的学术气息。作为一名对光学技术有着浓厚兴趣的爱好者，我一直渴望能有一本能够系统地梳理光电探测技术发展脉络，并深入剖析其内在机制的读物。这本《光电探测与信号处理》似乎正好满足了我的期待。我尤其关注的是书中关于新型光电探测器材料和器件的介绍，比如一些关于量子点、有机半导体等前沿技术的论述，这让我对未来的技术发展趋势有了更清晰的认识。同时，书中对于信号处理部分的阐述，也让我看到了将理论知识转化为实际应用的可能。比如，如何利用数字信号处理技术来优化探测器的性能，如何进行噪声滤波和信号解调，这些都是我在实际操作中经常遇到的难题。我喜欢这本书在讲解理论的同时，还能结合实际的案例和图表进行说明，这极大地降低了理解的难度，让复杂的概念变得生动形象。我坚信，通过对这本书的学习，我能够更深入地理解光电探测的奥秘，并将其更好地应用于我的研究和实践中。