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复旦大学电光源研究所（光源与照明工程系） 著

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出版社： 复旦大学出版社

ISBN：9787309132397

商品编码：29774838632

包装：平装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名：光源原理与设计-(三版)

定价：158元

作者：复旦大学电光源研究所（光源与照明工程系）

出版社：复旦大学出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787309132397

字数：754000

页码：521

版次：3

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《光源原理与设计（第三版）/半导体光源（LED，OLED）及照明设计丛书》（版内容为传统光源，荣获“中国轻工业科技进步一等奖”；第二版专门增加了一章，介绍半导体光源，但只占书内容的1/12，其余还是传统光源）在前两版的基础上，保留了部分传统光源的内容，如热辐射光源和气体放电光源；大幅度增加了半导体光源（LED和OLED）的内容，使其约占全书的2/3，以全面反映近10多年来外光源科技发展的新成果。
　　《光源原理与设计（第三版）/半导体光源（LED，OLED）及照明设计丛书》共7章，论述了从传统光源到半导体光源（LED和OLED）的原理、特性与设计。为便于读者掌握以上内容，还介绍了光辐射、气体放电，以及光度学、色度学基础等知识。
　　《光源原理与设计（第三版）/半导体光源（LED，OLED）及照明设计丛书》可作为高等院校相关专业本科生、研究生的教材，也可供从事照明行业生产、开发和研究的工程技术人员、高等院校教师及科研人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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序
前言
章 光源的特性参量
1．1 光源的辐射特性
1．2 人眼的视觉
1．3 照明光源的光学特性
1．3．1 光通量、光强度、光照度、光亮度和光量
1．3．2 光效
1．3．3 光源的色温和显色性
1．4 光源的电气特性和寿命
1．4．1 光源的电气特性
1．4．2 灯的寿命
参考文献

第二章 热辐射光源
2．1 热辐射
2．1．1 热辐射的基本特性
2．1．2 黑体辐射
2．1．3 实际辐射体
2．2 白炽灯
2．2．1 白炽灯的基本原理
2．2．2 白炽灯的产品
2．2．3 白炽灯的工作特性
2．3 卤钨灯
2．3．1 卤钨循环
2．3．2 卤钨灯的结构与制造
2．3．3 卤钨灯的应用
参考文献

第三章 气体放电灯
3．1 气体放电的基本原理
3．1．1 气体放电现象
3．1．2 帕邢定律
3．1．3 光源放电类型
3．2 低气压放电灯
3．2．1 低气压放电原理
3．2．2 低压钠灯
3．2．3 荧光灯
3．3 高气压放电灯
3．3．1 高气压放电的基本原理
3．3．2 高压钠灯
3．3．3 高压汞灯
3．3．4 金属卤化物灯
3．3．5 氙灯
3．4 无极放电灯
3．4．1 无极放电光源的类型
3．4．2 无极荧光灯
3．4．3 微波光源
参考文献

第四章 发光二极管
4．1 LED的发光原理
4．1．1 半导体材料的能带结构
4．1．2 复合与发光
4．1．3 电致发光
4．1．4 LED光效
4．2 LED材料体系及器件制备
4．2．1 发光条件
4．2．2 材料体系
4．2．3 红、绿、蓝LED性能的比较
4．3 LED材料外延及器件设计
4．3．1 LED材料外延
4．3．2 LED器件设计
4．3．3 LED的光引出
4．4 白光LED技术及LED展望
4．4．1 白光LED制备
4．4．2 LED技术展望
4．5 LED封装技术
4．5．1 LED封装材料
4．5．2 常见LED器件
4．5．3 LED散热
4．5．4 LED封装的发展
4．6 LED的驱动技术
4．6．1 LED伏安特性曲线
4．6．2 直流LED及其驱动电路
4．6．3 高压LED及其驱动电路
4．6．4 ACLED及其驱动电路
4．6．5 交直流LED性能的比较分析
4．7 LED光源的特性和设计
4．7．1 LED光源的特性
4．7．2 LED光源的设计
4．8 LED的应用
4．8．1 视觉照明
4．8．2 非视觉照明
参考文献

第五章 有机电致发光器件
5．1 OLED的发展简史
5．2 有机材料的电子结构与发光原理
5．2．1 有机材料的电子结构
5．2．2 有机材料的发光原理
5．2．3 激子的相互作用与能量转移
5．3 OLED的器件物理
5．3．1 载流子注入与输运
5．3．2 OLED的器件结构
5．3．3 OLED的光取出
5．4 OLED的器件制备
5．4．1 基片处理
5．4．2 真空镀膜法
5．4．3 溶液成膜法
5．4．4 微纳光学结构制备
5．4．5 器件封装
5．5 OLED的重要参数及表征方法
5．5．1 OLED材料表征
5．5．2 OLED的器件表征
5．6 OLED的显示与照明
5．6．1 OLED显示技术
5．6．2 OLED白光照明
参考文献

第六章 光度学基础
6．1 光度学基本原理与定律
6．1．1 距离平方反比定律
6．1．2 朗伯余弦定律
6．1．3 阿贝定律
6．1．4 叠加原理
6．2 照度测试
6．2．1 余弦修正
6．2．2 光谱失配修正
6．2．3 照度计原理
6．3 光强测试
6．3．1 目视光度法
6．3．2 物理光度法
6．3．3 光强分布测试方法
6．4 亮度测试
6．4．1 典型亮度计结构
6．4．2 亮度计校准
6．5 光通量测试
6．5．1 积分球测试方法
6．5．2 分布式光度计测试方法
6．6 光谱测试
6．6．1 光源光谱功率分布的测试
6．6．2 扫描式光谱仪
6．6．3 多通道光谱仪
6．7 LED光度特性测试
6．7．1 光强、光通量及光谱测试方法
6．7．2 热阻测试
6．7．3 寿命测试
参考文献

第七章 色度学基础
7．1 CIE标准色度学系统
7．1．1 CIERGB系统
7．1．2 CIEXYZ系统
7．1．3 CIE均匀颜色空间
7．2 色度学标准及基本测试方法
7．2．1 标准照明体和标准光源
7．2．2 反射率因数标准
7．2．3 标准照明条件和观测条件
7．3 色品坐标测试
7．3．1 光电积分法
7．3．2 分光光度法
7．4 色温测试
7．4．1 普朗克曲线直接计算法
7．4．2 罗伯逊法
7．4．3 双色法
7．5 显色指数测试
7．5．1 孟塞尔颜色样品
7．5．2 参照照明体
7．5．3 CIE显色指数计算方法
7．5．4 CQS系统
7．5．5 IESTM30系统
7．5．6 CRI2012系统
参考文献

《光源原理与设计-(三版)》 揭秘光之奥秘，开启设计新纪元 光，作为宇宙中最 fundamental 的元素之一，不仅照亮了我们的世界，更是驱动现代科技进步的核心动力。从室内照明的温馨舒适，到工业生产的精密控制，再到医疗诊断的精准无误，乃至信息通信的飞速发展，无处不见光源的身影。然而，我们是否真正理解了光的本质？又该如何驾驭光，使其发挥出最佳性能，满足日益复杂的设计需求？ 《光源原理与设计-(三版)》便是一部深入探索光之奥秘，引领读者跨越理论与实践鸿沟的权威著作。本书并非简单罗列各种光源的型号和参数，而是以严谨的科学态度，系统地阐述了光源工作的基本原理，深入剖析了不同光源的物理机制、光学特性、电学特性、热学特性以及材料科学的相互作用。通过对基础理论的透彻理解，读者将能够从根本上把握光源的性能极限与发展趋势，为后续的设计工作打下坚实的基础。 从基础到前沿：全面覆盖光源知识体系 本书的编写，旨在构建一个完整的光源知识体系，确保读者能够系统、全面地掌握光源领域的各项知识。 第一部分：光的本质与传播——奠定理论基石。 在这一部分，我们将回顾光的基本性质，包括光的波动性与粒子性、光谱特性、色彩学原理以及光的传播规律。理解光的这些基本属性，是深入研究光源工作原理的前提。我们不仅会介绍经典的光学理论，还会触及现代物理学对光的最新认识，为读者建立一个宏观而微观的视角。 第二部分：传统光源的原理与特性——回顾与传承。 尽管新型光源层出不穷，但卤素灯、荧光灯、高压气体放电灯等传统光源在特定领域依然扮演着重要角色。本书将详细解析这些光源的物理机制，例如热辐射、气体放电、荧光转换等。我们将深入分析它们的效率、显色指数、寿命、光谱分布、工作电压、电流特性以及常见的故障模式。同时，也会探讨其优缺点以及在特定应用场景下的适应性，帮助读者在需要时做出明智的选择。 第三部分：半导体光源的崛起与演进——现代科技的闪耀。 以发光二极管（LED）为代表的半导体光源，无疑是当代光源技术最令人瞩目的成就之一。本书将花费大量篇幅，深入剖析LED的PN结发光原理，从材料选择（如GaN、GaAs、InGaN等）、量子效率、载流子注入、光子产生与出射等微观层面进行详细讲解。我们将探讨不同颜色LED的发光机制，以及白光LED的实现方式，如荧光粉转换、量子点技术等。此外，本书还将深入研究LED的电学特性（如正向压降、漏电流、电流驱动）、热学特性（如热阻、散热设计）以及光度学特性（如光通量、光强、照度、亮度、视角）等关键参数，并分析影响其性能的各种因素，包括芯片结构、封装材料、驱动电路设计等。 第四部分：特种光源的应用与原理——拓展视野。 除了通用照明光源，特种光源在科研、工业、医疗、军事等领域发挥着不可替代的作用。本书将介绍包括激光器（不同类型的激光原理、特性与应用）、紫外（UV）光源（UV-A、UV-B、UV-C的产生原理、光谱与应用）、红外（IR）光源（热辐射、LED发光原理与应用）、氙灯、闪光灯等在内的多种特种光源。我们将重点阐述它们独特的工作原理、关键性能指标以及在各自领域的具体应用，为读者提供更广阔的视野。 第五部分：光源设计中的关键要素——从理论到实践。 掌握了光源的原理，下一步便是如何将其有效地应用于实际设计中。本书将详细阐述光源设计中的一系列关键要素，包括： 光学设计： 如何通过透镜、反射器、漫射器等光学元件，实现对光源出射光的整形、聚焦、扩散和配光，满足不同应用场景的光学要求。我们将探讨光学设计中的光线追迹、成像原理、衍射效应等，以及如何优化光学元件的材料和结构。 电学设计： 针对不同的光源类型，如何设计高效、稳定的驱动电路。例如，LED驱动电路的恒流控制、PWM调光、过压过流保护等。我们将分析不同驱动拓扑的优缺点，以及如何提高驱动效率和可靠性。 热学设计： 光源工作过程中产生的热量是影响其寿命和性能的关键因素。本书将深入探讨光源的热模型，以及如何通过散热器、风扇、热管等散热措施，有效地将热量导出，维持光源在适宜的工作温度下运行。 材料选择： 光源的关键部件，如芯片基板、封装材料、荧光粉、光学元件等，其材料的选择直接影响光源的性能、寿命和成本。我们将分析不同材料的光学、电学、热学和机械性能，以及它们在光源设计中的权衡取舍。 可靠性与寿命： 光源的可靠性和寿命是评价其性能的重要指标。本书将探讨影响光源寿命的各种因素，如材料老化、电应力、热应力、机械应力等，并介绍提高光源可靠性和延长寿命的设计策略和测试方法。 能效与环保： 随着全球对能源效率和环境保护的日益关注，光源的设计也必须考虑其能效和环境影响。我们将介绍相关的能效标准和法规，并探讨如何通过优化设计，实现高能效、低能耗的光源产品。 第六部分：先进光源技术与未来趋势——展望与创新。 科技日新月异，光源技术也在不断突破。本书的最后部分，将聚焦于当前光源领域的前沿研究与发展方向，如： OLED（有机发光二极管）与QLED（量子点发光二极管）： 介绍它们的发光原理、材料特性、设计挑战以及在显示、照明等领域的应用前景。 高功率LED与集成化光源： 探讨如何提高LED的出光效率和功率密度，以及如何将光源与驱动、控制等功能集成，实现更紧凑、高效的照明解决方案。 智能化与网络化光源： 讨论智能调光、色温调节、与物联网（IoT）的融合，以及基于传感器反馈的光源系统。 生物医学应用中的光源： 探索在光动力疗法、荧光成像、光遗传学等领域对特定光谱和强度光源的需求。 新型发光机理与材料探索： 展望未来可能出现的革命性光源技术，例如基于量子效应、生物发光等的新型发光原理。 不仅仅是理论，更是实践的指南 《光源原理与设计-(三版)》的独特之处在于，它不仅仅停留在理论的层面，而是紧密结合实际应用。书中穿插大量的案例分析、设计实例和计算方法，引导读者将抽象的原理转化为具体的工程设计。例如，在介绍LED照明设计时，我们会详细讲解如何根据照度要求计算灯具的数量和布局，如何选择合适的LED芯片和驱动电路，如何进行散热设计以确保灯具的长期稳定运行。 本书的语言力求严谨准确，同时又注重可读性。我们避免使用过于晦涩的专业术语，并通过清晰的图表和插图，形象地展示复杂的概念。无论您是照明工程师、产品设计师、电子工程师，还是对光源技术充满兴趣的科研人员或学生，都能从中获得宝贵的知识和启发。 这是一本面向未来的著作 在当今快速发展的科技时代，光源技术扮演着越来越重要的角色。从构建更智能、更节能的城市，到推动医疗诊断的进步，再到丰富人们的视觉体验，光源的创新与应用无处不在。《光源原理与设计-(三版)》正是为了满足这一时代需求而诞生的。它不仅是一本关于光源的书，更是一本关于如何运用光来解决实际问题，创造更美好未来的书。 无论您是需要深入理解现有光源技术的专业人士，还是渴望探索未来光源发展方向的研究者，抑或是希望在设计中充分发挥光潜力的工程师，本书都将是您不可或缺的宝贵参考。它将为您打开一扇通往光之世界的大门，让您能够更自信、更创新地驾驭这股塑造我们世界的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的目录结构安排得非常有条理，从基础的光学理论到更复杂的应用设计，知识点的推进层次分明，非常适合系统学习。每一章的开头都会有一个明确的学习目标概述，这让读者在进入具体内容前就能大致把握本章的重点和难点所在。内容组织上，作者似乎花费了大量心思来平衡理论的深度和工程实践的广度。例如，在讨论特定光源的性能指标时，往往会紧接着给出实际应用中的案例分析，这种理论与实践相结合的叙述方式，让枯燥的公式推导变得生动起来，也更容易让人理解这些知识点是如何在现实世界中发挥作用的。我特别欣赏它在对复杂算法进行解释时所采用的循序渐进的语言，即便是初次接触这些领域的读者也能逐步跟上思路，不会感到过于突兀或晦涩难懂。这种“搭阶梯式”的教学设计，无疑是提升学习效率的有效途径。

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作为一名长期在相关领域工作的专业人士，我发现这本书在处理特定工程参数的量化分析部分做得尤为出色。它不仅仅提供了标准的计算公式，更重要的是，书中详尽地讨论了这些参数在不同环境约束下的敏感性分析。例如，对于一个特定的光学元件，书中会模拟温度、湿度乃至机械振动对最终性能指标可能带来的影响范围，并给出应对的工程策略。这种细致入微的“故障排除”视角，对于那些需要在复杂环境中部署光学设备的人来说，简直是雪中送炭。这本书的价值不仅在于传授“做什么”，更在于指导“如何做才能更可靠”，这种实践导向的深度分析，是衡量一本优秀工程技术书籍的关键标准，而这本书无疑达到了很高的水准。

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坦率地说，我对这本书中关于高级调制技术的阐述印象最为深刻。作者没有仅仅停留在传统的理论层面，而是深入探讨了前沿技术在实际系统中的集成与优化问题。我注意到书中对噪声模型和误差校正机制的分析非常透彻，这对于从事精密光学系统研发的人员来说，无疑是极其宝贵的参考资料。书中引用的数据和实验结果似乎都经过了严格的验证，图表的数据点分布清晰，趋势分析也颇具洞察力。更难得的是，作者在论述过程中保持了一种批判性的视角，他不仅展示了现有技术的优势，同时也指出了其固有的局限性，并引导读者去思考未来可能的发展方向。这种既扎实又具前瞻性的内容处理方式，使得这本书不仅仅是一本教科书，更像是一本能激发研究兴趣的深度参考手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格可以说是专业而又不失亲和力，这在技术书籍中是比较少见的平衡点。作者在行文过程中，会适当地穿插一些历史背景或科学发现的趣闻轶事，这些“小插曲”有效地调和了大量技术术语带来的阅读疲劳感。我感觉作者是在用心和读者“对话”，而不是简单地堆砌事实和公式。例如，在解释某些光学现象时，作者会使用一些非常形象的比喻，这些比喻往往能瞬间点亮读者的理解，让人豁然开朗。这种充满人文关怀的叙事方式，让整个学习过程变得更加愉悦和人性化。它成功地将晦涩的科学原理“翻译”成更容易被大众接受的形式，即使是对这个领域有一定了解的工程师，也能从中获得新的视角和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很有现代感，设计风格简洁明快，色彩搭配也比较协调，给人一种专业且严谨的印象。拿到书后，我首先注意到它的装帧质量非常扎实，纸张的厚度和触感都很好，这对于一本需要频繁翻阅的专业书籍来说非常重要。内页的排版布局清晰，字体大小适中，光标和图表的引用方式也很规范，使得阅读体验非常流畅。尤其是章节之间的过渡处理得非常自然，逻辑衔接紧密。在阅读过程中，我发现书中对一些关键概念的阐述都配有精美的插图或示意图，这些视觉辅助极大地帮助了我理解那些抽象的物理原理。整体来看，这本书的制作水准体现了出版方对细节的极致追求，让人在阅读专业知识的同时，也能享受到阅读本身的愉悦感。对于一个注重阅读体验的读者来说，这本教材在硬件和软件上的精心打磨是值得肯定的。