書名:光電子技術(第二版)
:27.50元
售價:18.7元,便宜8.8元,摺扣68
作者:安毓英,劉繼芳,李慶輝
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2007-12-01
ISBN:9787121054877
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.422kg
本書比較全麵、係統地反映瞭光電子技術的理論和應用基礎。主要內容分兩大部分:一部分主要闡述光輻射特彆是激光産生的機製、相乾光輻射的調製原理、相乾光輻射在各種介質中的傳播理論以及光輻射探測機理;另一部分主要講述光電成像原理、紅外成像原理、光電顯示原理以及各種成像器件和顯示器件。
本書還比較係統地介紹瞭光電子技術在國民經濟、國防等方麵的應用,如光縴通信、激光雷達、激光製導、紅外跟蹤、紅外遙感等,並力圖反映其中的新進展。
本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材,本書共7章,係統地介紹瞭光電子技術的基本原理與應用基礎,章、第2章介紹瞭輻射的基本定律和光電子技術中常用的光源,討論瞭光輻射傳播理論及在不同介質中的傳播特性,第3章介紹瞭光束的調製方法、掃描原理和幾種典型的光調製器。第4章討論光輻射探測原理及光輻射探測器的性能。第5章、第6章介紹瞭光電成像原理及器件、顯示技術及相關器件。第7章介紹瞭光電子技術在國民經濟、國防等方麵的應用。
本書可作為電子科學與技術、光信息科學與技術專業本科限定選修課教材,也可供高校相關專業師生和有關科技人員參考。
章 光輻射、發光源與光傳播基本定律
1.1 電磁波譜與光輻射
1.1.1 電磁波的性質與電磁波譜
1.1.2 光輻射
1.2 輻射度學與光度學基本知識
1.2.1 輻射量
1.2.2 光度量
1.3 熱輻射基本定律
1.3.1 單色吸收比和單色反射比
1.3.2 基爾霍夫輻射定律
1.3.3 普朗剋公式
1.3.4 瑞利-瓊斯公式
1.3.5 維恩公式
1.3.6 維恩位移定律
1.3.7 斯忒藩-玻耳茲曼定律
1.3.8 色溫
1.4 激光原理
1.4.1 激光産生的物理基礎
1.4.2 激光(強相乾光)産生的基本原理和方法
1.4.3 開放式光學諧振腔和高斯光束
1.5 典型激光器
1.5.1 固體激光器
1.5.2 氣體激光器
1.5.3 半導體二極管激光器
1.5.4 光縴激光器
1.6 光頻電磁波的基本理論和定律
1.6.1 光波的電磁場理論
1.6.2 光波場的時域頻率特性
1.6.3 相速度和群速度
1.6.4 光波的橫波性質和偏振態
1.6.5 光波在各嚮同性介質界麵上的反射和摺射
1.6.6 幾何光學基本定律
練習及思考題1
第2章 光輻射的傳播
2.1 光波在大氣中的傳播
2.1.1 大氣衰減
2.1.2 大氣湍流效應
2.2 光波在電光晶體中的傳播
2.2.1 電緻摺射率變化
2.2.2 電光相位延遲
2.3 光波在聲光晶體中的傳播
2.3.1 拉曼一納斯衍射
2.3.2 布喇格(Bragg)衍射
2.4 光波在磁光介質中的傳播
2.4.1 法拉第鏇轉效應
2.4.2 磁光相互作用的耦閤波分析
2.5 光波在光縴波導中的傳播
2.5.1 光縴波導的結構及弱導性
2.5.2 光束在光縴波導中的傳播特性
2.5.3 光束在光縴波導中的衰減和色散特性
2.6 光波在非綫性介質中的傳播
2.6.1 非綫性電極化率
2.6.2 光波在非綫性介質中的傳播
2.6.3 光混頻及光倍頻技術
2.7 光波在水中的傳播
2.7.1 傳播光束的衰減特性
2.7.2 前嚮散射
2.7.3 後嚮散射
練習及思考題2
第3章 光束的調製和掃描
3.1 光束調製原理
3.1.1 振幅調製
3.1.2 頻率調製和相位調製
3.1.3 強度調製
3.1.4 脈衝調製
3.1.5 脈衝編碼調製
3.2 電光調製
3.2.1 電光強度涮製
3.2.2 電光相位調製
3.2.3 電光調製器的電學性能
3.2.4 電光波導調製器
3.3 聲光調製
3.3.1 聲光調製器的工作原理
3.3.2 調製帶寬
3.3.3 聲光調製器的衍射效率
3.3.4 聲柬和光束的匹配
3.3.5 聲光波導調製器
3.4 磁光調製
3.4.1 磁光體調製器
3.4.2 磁光波導調製器
3.5 直接調製
3.6 光束掃描技術
3.6.1 機械掃描
3.6.2 電光掃描
3.6.3 聲光掃描
3.7 空間光調製器
3.7.1 泡剋耳讀齣光調製器
3.7.2 液晶空間光調製器
3.7.3 其他類型的空間光調製器
練習及思考題3
第4章 光輻射的探測技術
4.1 光電探測器的物理效應
4.1.1 光子效應和光熱效應
4.1.2 光電發射效應
4.1.3 光電導效應
4.1.4 光伏效應
4.1.5 溫差電效應
4.1.6 熱釋電效應
4.1.7 光電轉換定律
4.2 光電探測器的性能參數
4.2.1 積分靈敏度R
4.2.2 光譜靈敏度Rλ
4.2.3 頻率靈敏度Rf
4.2.4 量子效率η
4.2.5 通量閾Pth和噪聲等效功率NEP
4.2.6 歸一化探測度D
4.2.7 其他參數
4.3 光電探測器的噪聲
4.3.1 噪聲概念
4.3.2 噪聲描述
4.3.3 光電探測器的噪聲
4.4 光電導探測器——光敏電阻
4.4.1 光電轉換原理
4.4.2 工作特性
4.4.3 幾種典型的光敏電阻
4.4.4 使用注意事項
4.5 pn結光伏探測器的工作模式
4.5.1 光電轉換原理
4.5.2 光伏探測器的工作模式
4.6 矽光電池——太陽電池
4.6.1 短路電流和開路電壓
4.6.2 輸齣功率和佳負載電阻
4.6.3 光譜、頻率響應及溫度特性
4.6.4 緩變化光電信號探測
4.7 光熱探測器
4.7.1 Si光電二極管
4.7.2 PIN矽光電二極管
4.7.3 雪崩光電二極管(APD)
4.7.4 光電三極管
4.8 光熱探測器
4.8.1 熱探測器的一般概念
4.8.2 熱敏電阻
4.8.3 熱釋電探測器
4.9 直接探測係統的性能分析
4.9.1 光電探測器的平方律特性
4.9.2 信噪比性能分析
4.9.3 直接探測係統的NEP分析
4.10 光頻外差探測的基本原理
4.10.1 光頻外差探測的實驗裝置
4.10.2 光外差原理
4.10.3 基本特性
4.10.4 光頻外差探測的空間相位條件
練習及思考題4
第5章 光電成像係統
5.1 固體攝像器件
5.1.1 電荷耦閤攝像器件
5.1.2 電荷耦閤攝像器件的特性參數
5.1.3 CMOS攝像器件
5.1.4 電荷注入器件(CID)
5.1.5紅外焦平麵器件
5.2 光電成像原理
5.2.1 光電成像係統的基本結構
5.2.2 光電成像係統的基本技術參數
5.3 紅外成像光學係統
5.3.1 理想光學係統模型
5.3.2 光學係統中的光闌
5.3.3 紅外成像光學係統的主要參數
5.3.4 光學係統的像差
5.3.5 紅外光學係統的特點
5.3.6 典型的紅外光學係統
5.4 紅外成像中的信號處理
5.4.1 前置放大器
5.4.2 直流恢復
5.4.3 多路轉換技術
5.4.4 通頻帶選擇
5.4.5 溫度信號的綫性化
5.4.6 中心溫度與溫度範圍的選擇
5.4.7 提高圖像質量的計算機處理方法
5.5 紅外成像係統的綜閤特性
5.5.1 調製傳遞函數(MTF)
5.5.2 噪聲等效溫差(NETD)
5.5.3 小可分辨溫差(MRTD)
5.5.4 小可探測溫差(MDTD)
5.6 微光像增強器件
5.6.1 微光像增強器
5.6.2 微光攝像CCD器件
5.7 縴維光學成像器件
練習及思考題5
第6章 顯示技術
6.1 陰極射綫管
6.1.1 黑白顯像管
6.1.2 彩色顯像管
6.2 液晶顯示
6.2.1 液晶的基本知識
6.2.2 扭麯嚮列型液晶顯示(TN-LCD)
6.2.3 超扭麯嚮列型液晶顯示(STN-LCD)
6.2.4 有源矩陣液晶顯示器件(AM-LCD)
6.3 等離子體顯示
6.3.1 氣體放電基本知識
6.3.2 單色等離子體顯示
6.3.3 彩色等離子體顯示
6.4 電緻發光顯示
6.4.1 注入電緻發光顯示
6.4.2 高場電緻發光顯示
6.5 其他顯示技術
6.5.1 投影顯示
6.5.2 真空熒光顯示
6.5.3 電緻變色顯示
6.5.4 電泳顯示
練習及思考題6
第7章 光電子技術應用實例
7.1 光縴通信
7.1.1 光縴通信的發展曆史
7.1.2 光縴通信的優點
7.1.3 光縴通信係統的基本組成
7.1.4 光縴通信新技術
7.1.5 光縴通信局域網
7.1.6 綜閤業務數字網
7.2 激光雷達
7.2.1 激光雷達的優點
7.2.2 激光雷達原理
7.2.3 激光雷達的應用
7.3 激光製導
7.3.1 激光目標指示器
7.3.2 激光尋的器
7.4 紅外遙感
7.4.1 紅外遙感技術的發展及特點
7.4.2 紅外遙感儀
7.5 紅外跟蹤製導
7.5.1 紅外點源製導係統
7.5.2 紅外成像製導係統
7.6 光縴傳感
7.6.1 光縴溫度傳感器
7.6.2 光縴位移傳感器
7.6.3 光縴陀螺
7.6.4 光縴傳感器陣列
7.6.5 分布式光縴傳感器
練習及思考題7
參考文獻
這本書的排版和裝幀設計,說實話,初拿到手裏的時候我就被吸引住瞭。那種紙張的質感,帶著點微啞的光澤,拿在手裏沉甸甸的,一看就是下瞭功夫的。內頁的字體清晰度極高,即使是麵對那些密密麻麻的公式和復雜的示意圖,眼睛也不會感到過分疲勞。裝幀的膠水味兒散得很快,這點我很贊賞,有些教材開本不佳,氣味久久不散,影響閱讀心情。更值得一提的是,它在章節之間的過渡處理得非常流暢,沒有那種生硬的割裂感,仿佛每一頁都是精心編排過的一篇樂章,隻是這個樂章的主題是光與電的交織。書中的插圖部分,色彩的運用更是恰到好處,那些晶體管、激光器、光縴的剖麵圖,用色既專業又直觀,一下子就把原本抽象的物理概念具象化瞭。特彆是某些關鍵器件的工作原理圖,設計師似乎在“留白”上也花瞭不少心思,讓復雜的結構一目瞭然,這對於我們這些需要快速掌握核心概念的學習者來說,簡直是福音。我甚至會花時間去感受一下書脊在不同角度下光綫的反射效果,那種低調而又內斂的專業感,在眾多教材中是相當齣挑的。總而言之,從一個純粹的“閱讀體驗”角度來看,這本教材的硬件條件,絕對是教科書級彆的典範。
評分本書的敘述風格,如果用一個詞來形容,那就是“邏輯的藝術”。作者似乎非常擅長將復雜的物理過程,拆解成一係列可以被大腦輕鬆消化的邏輯步驟。它不像有些參考書那樣,一上來就拋齣大量的微分方程和復雜的邊界條件,讓人望而卻步。相反,它采用瞭一種“引導式”的教學方法,首先建立一個簡化的物理模型,然後逐步引入非理想因素,就像剝洋蔥一樣,每剝開一層,你對整個係統的認識就加深一分。這種層層遞進的結構,尤其體現在對波導理論的闡述上,從麥剋斯韋方程組齣發,到模式耦閤,再到光縴損耗的歸因分析,每一步都有清晰的因果鏈條。閱讀過程中,我幾乎不需要頻繁地跳到附錄去查找背景知識,因為作者在論證過程中已經預埋好瞭必要的鋪墊。這種精心設計的閱讀路徑,極大地降低瞭自學過程中因概念斷裂而産生的挫敗感,使得深度學習變成瞭一種享受而非煎熬。它成功地在嚴謹的學術性和易讀的科普性之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。
評分在習題和案例分析方麵,我必須給予高度評價。一本好的教材,其價值往往體現在其配套的練習體係上。這本教材的習題設計,絕非那種簡單的套公式、代數值的機械訓練。它們更像是微型的“研究課題”。比如,有一組關於光縴色散補償的題目,它沒有直接給齣計算公式,而是要求讀者結閤不同工作波長下的材料色散和結構色散的特性麯綫,去推導齣最優的包層結構參數範圍。這種開放式的、需要綜閤運用多個章節知識點的題目,極大地鍛煉瞭我的問題解決能力。此外,書中穿插的“工程實例解析”也極為精彩,它們往往選取一個實際的工程挑戰——比如如何設計一個低串擾的光開關陣列——然後從理論基礎齣發,逐步分析實現該功能所需剋服的物理限製,並給齣可行的設計思路。這種將純粹的物理原理“實戰化”的處理方式,讓我深刻體會到理論是如何指導工程實踐的,極大地激發瞭我將書本知識付諸應用的渴望。
評分我對教材的實用性和前沿性一直抱有極高的期待,而這本著作在這方麵展現齣瞭令人驚喜的深度和廣度。它並沒有停留在對基礎原理的機械重復上,而是將理論與當前産業界最熱門的應用場景緊密結閤起來。例如,在探討半導體激光器時,它不僅僅詳細解析瞭腔體結構和增益機製,還加入瞭對VCSEL(垂直腔麵發射激光器)在3D傳感和數據中心光互聯中的最新進展的探討,這對於我們這些希望跟上技術迭代速度的工程師來說,至關重要。再比如,關於光電探測器的部分,作者沒有局限於傳統的PIN光電二極管,而是花瞭相當篇幅去介紹雪崩光電二極管(APD)的噪聲模型優化,以及新型量子點探測器的性能瓶頸和突破口。這種對“當下”和“未來”的關注,使得書中的內容極具生命力,而不是那種一旦齣版就可能滯後的陳舊知識庫。我發現,許多最新的行業研討會上提到的技術難點,都能在這本書的某個章節找到紮實的理論支撐,這極大地增強瞭我的學習信心,感覺自己掌握的不是過時的知識,而是處於技術浪潮之巔的底層邏輯。
評分從宏觀的知識體係構建來看,這本書的覆蓋麵和深度都展現齣一種大傢風範。它構建瞭一個非常紮實且具有前瞻性的知識框架,使得讀者在學習完後,能夠清晰地勾勒齣整個光電子領域的技術譜係。作者在處理不同子領域(如光源、調製器、探測器、傳輸介質)之間的聯係時,非常注重它們的係統集成性。例如,在講解高速光通信係統時,它並沒有孤立地描述調製器和光縴的特性,而是深入分析瞭調製器産生的非綫性效應如何與光縴中的非綫性效應相互耦閤,共同決定瞭係統的信噪比(SNR)上限。這種係統級思維的培養,是很多專注於單一器件的教材所欠缺的。它教會我的不僅僅是“如何計算某個器件的效率”,更是“在整個係統中,這個器件應該如何與上下遊協同工作纔能達到最佳性能”。這種對全局視野的強調,使得這本書不僅僅是一本技術手冊,更像是一份構建未來光電子係統的戰略藍圖。
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