光电子技术 [Optoelectronic Cechnology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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顾济华，吴丹，周皓 编

图书标签:

• 光电子学
• 光电子技术
• 半导体光电器件
• 光纤通信
• 激光技术
• 显示技术
• 传感器
• 光电探测
• 信息技术
• 物理学

出版社： 苏州大学出版社

ISBN：9787567223646

版次：1

商品编码：12320348

包装：平装

外文名称：Optoelectronic Cechnology

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：183

字数：296000

正文语种：中文

内容简介

　　《光电子技术》共分为8章，第1章介绍了光电子技术的预备知识，包括光的基本性质和半导体物理基础；第2章介绍了辐射度学和光度学的基本理论以及热辐射定律；第3章介绍了各种光源以及特性参数，阐述了激光的工作原理与应用；第4章介绍了光电探测器的物理效应与主要性能指标；第5章介绍了光电倍增管、光电导探测器和光伏探测器等光子探测器件；第6章介绍了热探测器的基本原理与特征以及热电偶、热电堆与热释电等热探测器的主要结构与性能指标；第7章介绍了光调制的基本概念，以及横向、纵向光电效应原理及其应用；第8章介绍了光电成像器件的工作原理与各种显示技术。

内页插图

目录

第1章 光电子技术预备知识
◆1．1 光的基本性质
1．1．1 光的波动性
1．1．2 光辐射的传播特性
1．1．3 光波场的时域频率特性
1．1．4 光的粒子性
◆1．2 半导体物理基础
1．2．1 半导体能带的概念
1．2．2 半导体对光的吸收
1．2．3 非平衡状态下载流子的迁移率，平均寿命
1．2．4 PN结
◆思考题

第2章 光的度量与热辐射定律
◆2．1 辐射度学基本知识
2．1．1 辐射量
2．1．2 光度量
2．1．3 辐射度学和光度学中的两个基本定律
◆2．2 热辐射定律
2．2．1 热辐射和各种形式的发光
2．2．2 单色吸收比和单色反射比
2．2．3 基尔霍夫辐射定律
2．2．4 普朗克公式
2．2．5 维恩公式和瑞利一琼斯公式
2．2．6 斯忒藩一玻尔兹曼定律和维恩位移定律
◆思考题

第3章 光源
◆3．1 光源的基本特性参数
3．1．1 辐射效率和发光效率
3．1．2 光谱功率分布
3．1．3 光源的色温
3．1．4 光源的颜色
◆3．2 如何选择光源
3．2．1 对光源光谱特性的要求
3．2．2 对光源发光强度以及稳定性的要求
◆3．3 光源的发光机制
3．3．1 玻尔假说
3．3．2 粒子数按玻耳兹曼分布律
3．3．3 自发辐射、受激辐射和受激吸收
◆3．4 激光器
3．4．1 激光形成的原理和基本性质
3．4．2 激光器举例
3．4．3 激光应用举例
◆3．5 常用非相干光源
3．5．1 白炽灯与卤钨灯
3．5．2 荧光灯
3．5．3 气体放电光源
3．5．4 发光二极管
◆思考题

第4章 光电探测器概述
◆4．1 光电探测器的物理效应
◆4．2 光电探测器的噪声
4．2．1 几种典型噪声
4．2．2 光电探测器的噪声类别
◆4．3 光电探测器的性能参数
◆思考题
◆附录A 噪声的统计特性

第5章 光子探测嚣
◆5．1 光电倍增管
5．1．1 光电子发射效应
5．1．2 光电发射阴极
5．1．3 光电倍增管的工作原理
5．1．4 光电倍增管的主要特性参数
◆5．2 光电导探测器
5．2．1 光电导效应
5．2．2 光电导探测器的弛豫过程
5．2．3 半导体材料的光电导与载流子浓度的关系以及电流增益
5．2．4 光电导探测器的结构和特性
5．2．5 光敏电阻的偏置
5．2．6 光敏电阻的应用实例
◆5．3 光伏探测器
5．3．1 光伏效应
5．3．2 光伏探测器的工作模式以及开路电压和短路电流
5．3．3 光伏探测器的性能参数
5．3．4 光电池
5．3．5 太阳能电池的应用实例
◆附录B 光敏电阻光电特性实验
◆附录C 太阳能电池基本特性的测量

第6章 热探测器
◆6．1 热探测器的基本原理及特征
6．1．1 热探测器的热力学分析模型和热流方程的解
6．1．2 调制频率及热力学参数对温升的影响
6．1．3 热探测器的噪声等效功率和比探测率
◆6．2 热电偶和热电堆
6．2．1 热电偶的结构和工作原理
6．2．2 热电偶的主要特性参数
◆6．3 测辐射热计
6．3．1 测辐射热计的结构原理
6．3．2 测辐射热计的主要特性参数
◆6．4 热释电探测器
6．4．1 热释电探测器的结构原理
6．4．2 热释电探测器的主要特性参数
6．4．3 快速热释电探测器
6．4．4 热释电探测器的应用
◆思考题

第7章 光的调制
◆7．1 光束调制原理
7．1．1 为什么要调制
7．1．2 调制有哪些方式
7．1．3 调制技术的一般原理
◆7．2 电光调制
7．2．1 光波在电光晶体中的传播
7．2．2 KDP晶体电光调制
◆7．3 声光调制
7．3．1 相位栅类型
7．3．2 声光衍射
◆7．4 光束扫描技术
7．4．1 机械扫描
7．4．2 电光扫描
7．4．3 电光数字式扫描
◆7．5 空间光调制器
7．5．1 泡克耳读出光调制器（PROM）
7．5．2 液晶空间光调制器
◆思考题
◆附录D 几种常用的光强度调制装置

第8章 光电成像与显示技术
英语词汇
参考文献

前言/序言

　　光电子技术是光学技术、电子电路技术、微电子技术、精密机械加工技术、计算机技术等相互结合的交叉学科。它涵盖了光信号的产生、处理、传输、接收和显示等基本内容，不仅在新能源、新材料、航空航天、生命科学等新兴领域中具有广泛应用，而且在日常生活中也发挥着重要的作用，与传统的电子器件相比，光电子器件响应速度更快，传输速率更高，集成化程度更好，因而成为国内外研究的热点领域，进入21世纪以来，随着社会信息化程度的日益加深，世界各国都将光电子产业视为未来国民经济与科学技术持续发展的重要支撑，掀起了一股光电子产业的热潮，
　　本书主要面向理工科相关本科专业的学生，讲授54课时，完整和简明地讲述了光电子技术的基本理论、光电子器件的工作原理以及实践方法，以达到培养学生探究与分析问题的能力，为今后从事相关领域的工作或研究打下坚实基础的目的。
　　全书共分为8章，第1章介绍了光电子技术的预备知识，包括光的基本性质和半导体物理基础；第2章介绍了辐射度学和光度学的基本理论以及热辐射定律；第3章介绍了各种光源以及特性参数，阐述了激光的工作原理与应用；第4章介绍了光电探测器的物理效应与主要性能指标；第5章介绍了光电倍增管、光电导探测器和光伏探测器等光子探测器件；第6章介绍了热探测器的基本原理与特征以及热电偶、热电堆与热释电等热探测器的主要结构与性能指标；第7章介绍了光调制的基本概念，以及横向、纵向光电效应原理及其应用；第8章介绍了光电成像器件的工作原理与各种显示技术。
　　教材主编顾济华主执笔5～6章，吴丹主执笔1～4章，周皓主执笔7～8章。教材吸收了现有国内外优秀教材的许多内容，凝聚了苏州大学光电信息科学与工程学院多位教师的智慧和教学经验，研究生龚冬梅等也为文字编辑做出了贡献，在此一并表示感谢！
　　由于编者水平有限，书中难免存在疏漏，恳请读者批评指正，提出宝贵的意见和建议。

《材料科学基础导论》 内容梗概 《材料科学基础导论》是一本旨在为初学者全面介绍材料科学核心概念、基本原理以及其在现代科技和社会发展中扮演的关键角色的入门读物。本书内容丰富，结构清晰，从宏观的材料分类和性能特点出发，深入浅出地剖析了微观的材料结构与性能之间的内在联系，并逐步引导读者了解材料的制备、加工以及在各种工程应用中的表现。本书力求以最直观、最易懂的方式，构建起读者对材料科学世界的整体认知框架。 第一部分：材料世界的概览 本部分将首先带领读者认识材料科学的广阔领域。我们将从日常生活中的常见物品入手，如金属工具、陶瓷餐具、塑料制品、玻璃窗户，甚至到更复杂的电子元件和航空航天器。通过这些鲜活的例子，读者将初步领略到材料的多样性和它们在人类文明进步中的不可或缺性。 什么是材料科学？ 本章将定义材料科学，阐述其跨学科的性质，融合了物理学、化学、工程学等多个领域。我们将强调材料科学的研究目标：理解材料的结构、性能、加工和应用之间的关系，并在此基础上设计和开发新材料。 材料的分类： 介绍材料科学中常见的分类方法，包括按化学成分（如金属、陶瓷、聚合物、复合材料）、按性能（如导电材料、绝缘材料、磁性材料、光学材料）以及按结构（如晶体材料、非晶体材料）等。我们将详细阐述每类材料的基本特征、典型代表及其主要应用领域，例如，金属的强度和延展性使其成为结构件的首选，而陶瓷的耐高温和绝缘性则赋予其在高温环境和电子设备中的重要地位。 材料性能的多维度： 深入探讨材料的关键性能参数，包括力学性能（如强度、硬度、韧性、弹性）、热学性能（如导热性、热膨胀系数）、电学性能（如导电性、介电常数）、磁学性能（如磁导率、矫顽力）、光学性能（如折射率、透光率、反射率）以及化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性）。每一项性能都将通过清晰的定义、测量方法以及与其宏观表现的联系进行解释。 第二部分：微观世界的奥秘——材料的结构 理解材料的宏观性能，离不开对其微观结构的深入洞察。本部分将聚焦于原子、分子以及晶体学等微观层面，揭示材料内部的组织形态如何决定其外部表现。 原子结构与化学键： 回顾原子模型，重点介绍价电子、轨道以及元素周期律。我们将详细阐述不同类型的化学键，如离子键、共价键、金属键和范德华力，并解释它们如何影响物质的聚集状态和宏观性质。例如，强共价键赋予陶瓷材料极高的熔点和硬度。 晶体结构： 介绍晶体学的基本概念，包括点阵、晶胞、晶面和晶向。我们将重点讲解几种常见的晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方密堆积（HCP）等金属晶体结构，以及离子晶体和共价晶体结构。通过直观的图示和模型，帮助读者理解原子在三维空间中的排列方式，以及不同晶体结构对材料力学性能的影响。 非晶体材料： 对比晶体材料，介绍非晶体材料（如玻璃、无定形聚合物）的原子排列特点，即缺乏长程有序性。我们将讨论非晶体材料的形成机制、结构特点以及与晶体材料在性能上的差异。 缺陷： 探讨材料中的各种缺陷，包括点缺陷（如空位、填隙原子、取代原子）、线缺陷（如位错）和面缺陷（如晶界、畴界）。我们将解释这些缺陷并非总是负面的，例如，位错的移动是金属塑性变形的根本原因，而晶界的存在则会影响材料的强度和导电性。 第三部分：结构与性能的桥梁——材料的性能与表征 本部分将详细阐述材料的各种性能，并介绍用于表征这些性能的常用实验技术。 力学性能： 深入研究材料在受力作用下的响应。我们将详细介绍拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度试验等基本力学性能测试方法。重点讲解应力-应变曲线的各个区域，如弹性变形、屈服、塑性变形和断裂，并阐述屈服强度、抗拉强度、断裂韧性、疲劳寿命等关键指标的意义。 热学性能： 探讨材料在热作用下的行为。我们将讲解导热系数、热膨胀系数、比热容等热学参数的定义及其重要性，并介绍测量这些参数的方法。例如，高导热材料在散热器中的应用，低热膨胀系数材料在精密仪器中的作用。 电学与磁学性能： 详细介绍材料的导电、绝缘、半导电等电学特性，以及铁磁性、顺磁性、抗磁性等磁学特性。我们将探讨载流子类型、迁移率、能带结构等微观因素如何决定材料的电学性能，并介绍霍尔效应、磁滞回线等表征方法。 光学性能： 关注材料与光相互作用的特性。我们将讲解折射率、反射率、透光率、吸收光谱等光学参数，以及它们的测量方法。例如，不同折射率的材料在光学镜片设计中的应用，以及特定吸收光谱材料在滤光片中的作用。 相变与热处理： 介绍材料在温度变化过程中发生的相变现象，如固态相变、熔化、凝固等。我们将探讨相变对材料性能的影响，并介绍退火、淬火、回火等热处理工艺如何通过控制相变来优化材料的性能。 第四部分：从原材料到成品——材料的制备与加工 了解材料的性能后，如何有效地制备和加工出具有特定形状和性能的材料是工程应用的关键。本部分将介绍各种常见的材料制备和加工技术。 金属材料的制备与加工： 介绍金属的冶炼过程，如高炉炼铁、电弧炉炼钢等。讲解铸造、锻造、轧制、挤压、焊接等成形工艺，以及切削加工、磨削加工等精加工方法。 陶瓷材料的制备与加工： 介绍陶瓷粉末的制备、成型（如压制、注浆、挤出）以及高温烧结过程。讲解陶瓷的机械加工难度以及精加工方法。 聚合物材料的制备与加工： 介绍聚合物的合成方法，以及注塑、挤出、吹塑、压延等成型工艺。 复合材料的制备： 介绍纤维增强、颗粒增强等复合材料的制造方法，如层压、缠绕、注射成型等。 表面工程： 探讨通过表面处理来改善材料性能的技术，如热处理、化学镀、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等。 第五部分：材料在现代科技与生活中的应用 本部分将通过具体的实例，展示材料科学在各个领域的广泛应用，强调材料创新对社会进步的驱动作用。 信息技术领域： 介绍半导体材料（如硅、砷化镓）在集成电路中的应用，以及磁性材料、光学材料在存储、显示等方面的作用。 能源领域： 探讨材料在电池（如锂离子电池）、太阳能电池、燃料电池、氢能源储存等方面的应用，以及新型能源材料的研发进展。 生物医学领域： 介绍生物相容性材料（如医用合金、生物陶瓷、生物聚合物）在植入物、药物载体、组织工程等方面的应用。 航空航天与交通运输领域： 讲解高强度、轻质材料（如铝合金、钛合金、碳纤维复合材料）在飞机、汽车、高铁等领域的应用，以及耐高温材料在发动机中的作用。 环境保护与可持续发展： 介绍可降解材料、回收利用技术、环境友好型材料在解决环境问题中的潜力。 总结与展望 本书的最后一章将对整个材料科学的基础知识进行回顾和总结，并展望材料科学未来的发展趋势，包括纳米材料、智能材料、仿生材料等前沿领域的研究方向，以及材料科学在解决全球性挑战中的重要作用。 《材料科学基础导论》通过系统性的知识梳理和丰富翔实的案例分析，旨在为读者构建一个扎实的材料科学知识体系，培养其对材料的敏感性、分析能力和创新思维，为他们未来在相关领域深入学习和研究打下坚实的基础。本书适合作为大学本科生、研究生入门教材，也可作为对材料科学感兴趣的工程师、科研人员以及普通读者的参考读物。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本《光电子技术》时，我其实是抱持着一个非常明确的学习目标：我希望能够理解当下最热门的光通信技术，尤其是光纤激光器和光放大器在现代网络建设中的作用。我原本期待书中能够详细介绍不同类型的光纤激光器（如掺铒光纤激光器）的工作原理、增益机制，以及如何通过设计优化来提高其输出功率和稳定性。同样，对于EDFA（掺铒光纤放大器）的增益谱、噪声特性以及在长距离传输系统中的应用，我也希望能有更深入的阐述。然而，这本书的内容却给我一种“失焦”的感觉。它花了大量的篇幅去介绍光电子器件的共性理论，比如半导体材料的能带理论、载流子动力学，以及一些基础的光电探测器和发光器件的原理。这些内容虽然重要，但对于我迫切想了解的光通信核心器件，其介绍显得比较笼统和表面。书中对于光纤激光器和光放大器的提及，更像是作为了某些章节的“引子”或“案例”，而缺乏对这些关键技术的系统性、深度性讲解，这让我感到非常遗憾。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在光学领域工作了多年的工程师，一直对光电子技术这个交叉学科充满兴趣，尤其是它在通信、传感以及能源领域的应用。然而，当我拿到这本《光电子技术》时，我发现它并没有给我带来预期的“豁然开朗”。书中对于一些经典的光电器件，例如光电二极管和LED，虽然提及了其基本结构和工作原理，但深入的分析部分却略显仓促。我更希望看到关于不同材料选择对器件性能影响的详细对比，例如砷化镓、磷化铟等在不同波长范围的优势和劣势，以及它们在制造工艺上的考量。此外，书中对光电子集成电路的介绍也偏向于概念性，对于实际的集成设计流程、性能优化策略以及面临的挑战，例如串扰、功耗等问题，并没有进行充分的阐述。这本书更像是一份概念的罗列，缺乏将理论与实践紧密结合的深度解析。我本想从中学习一些关于光通信系统设计中的关键参数选择和优化思路，但似乎只能从字里行间找到一些零散的线索，需要花费大量时间去梳理和补充。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对光电显示技术非常感兴趣的业余爱好者，我一直想了解我们日常生活中见到的OLED屏幕、Micro-LED显示器等背后的科学原理。《光电子技术》这本书，我尝试着去阅读，但很快就发现它离我的兴趣点实在太远了。它更侧重于半导体物理的底层原理，以及一些基础的光电器件的理论分析。比如，关于PN结的形成、载流子输运的详细方程，以及光电探测器的量子效率、响应时间等参数的推导，这些内容对于我来说，实在过于枯燥和抽象。我更希望了解的是，不同类型的发光材料是如何实现色彩的，驱动这些像素发光的电路设计是怎样的，以及如何实现高分辨率、高刷新率的显示效果。书中虽然也提到了LED和激光器，但更多的篇幅都在讲解其半导体结的特性，而不是如何将它们集成到一块显示面板上，以及在实际制造过程中会遇到哪些技术难题。这本书对我来说，更像是一本纯粹的学术教材，而不是一本能够激发我兴趣、解答我疑惑的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

这本《光电子技术》我刚翻了几页，就觉得这绝对不是我期待的那种入门读物。它上来就抛出一堆让我头疼的公式和概念，什么“量子阱”、“激光二极管的辐射复合效率”、“光电导效应的能带图解”等等，感觉像是直接跳进了博士论文的海洋，而不是轻轻地把我领进光电子的世界。我原本以为会从基础的光学原理、半导体材料的特性讲起，然后循序渐进地介绍各种光电器件的工作方式，再到一些实际的应用案例。结果呢？它似乎默认读者已经对固态物理、量子力学有了相当深入的理解。书中的图表很多，但很多标注都过于专业，需要反复对照后面的文字才能勉强理解。更要命的是，有些章节的逻辑跳跃性太强，前后关联不够紧密，让我感觉像是在碎片化的信息中摸索。我买这本书是为了给我的业余项目找点灵感，想了解一下如何用光电传感器实现一些自动化功能，现在看来，这条路似乎比我想象的要崎岖得多。我需要找一本更“亲民”的书，或者先去补习一下基础知识，否则真的很难在这种深度和广度下找到我要的信息。

评分☆☆☆☆☆

这本《光电子技术》的出版，对于我这样一个正在攻读研究生，并且研究方向涉及到光电信息处理的学生来说，简直就像是打开了一扇通往全新领域的大门。然而，我不得不说，这本书的体系结构和内容编排，并非我所期待的那样，能够提供一个系统且循序渐进的学习路径。它在介绍一些前沿性的光电子材料，比如钙钛矿光伏电池和量子点LED时，虽然提及了其巨大的潜力，但对于其物理机制的阐释，以及在实际应用中可能遇到的稳定性、寿命等问题，却没有进行深入的讨论。我本希望能够深入了解这些新型材料的能带结构如何影响其光电转换效率，以及如何通过化学修饰或器件结构设计来克服其固有缺陷。书中对于一些复杂的光电耦合效应，例如光致折变效应和压电光效应，虽然有所提及，但相关的理论推导和实验验证的篇幅都比较有限，这使得我在理解其内在机理时感到有些吃力。我希望能有更详尽的数学模型和更具指导意义的实验范例。