光電技術(shù)(第2版)(高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材·新形態(tài)教材) 版權(quán)信息
- ISBN:9787302610946
- 條形碼:9787302610946 ; 978-7-302-61094-6
- 裝幀:平裝-膠訂
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光電技術(shù)(第2版)(高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材·新形態(tài)教材) 本書特色
本書為滿足適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展對光電人才培養(yǎng)的要求,依據(jù)教育廳高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委會對光電類基礎(chǔ)課程要求及教育廳關(guān)于《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》精神編寫。全書注重教學(xué)價值塑造、專業(yè)知識傳授及創(chuàng)新能力培養(yǎng),主要特色如下:
知識體系 以光電探測的物理理論基礎(chǔ)、光電探測器、光電信號探測和光電探測系統(tǒng)分析為主線,形成完整的光電技術(shù)知識體系,內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)合理、重點突出并注重實際應(yīng)用。
創(chuàng)新實踐 突出光電信息系統(tǒng)的構(gòu)成,使讀者掌握光電信息系統(tǒng)的總體框架,激發(fā)讀者的創(chuàng)造性,激勵讀者投入光電創(chuàng)新實踐活動中。
資源豐富 本書配套提供微課視頻、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、動態(tài)效果、專業(yè)英語、思政案例、測試習(xí)題與參考答案等,滿足教學(xué)與自學(xué)需求。
價值塑造 融入光電發(fā)展歷程、發(fā)展趨勢、重大工程和科學(xué)家人物事跡,培養(yǎng)讀者探索未知、精益求精的大國工匠精神,激發(fā)學(xué)生科技報國的情懷。
教學(xué)資源
微課視頻
動態(tài)效果
教學(xué)大綱
教學(xué)課件
專業(yè)英語
思政案例
測試習(xí)題
參考答案
實驗指導(dǎo)
公開課程本書為滿足適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展對光電人才培養(yǎng)的要求,依據(jù)教育廳高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委會對光電類基礎(chǔ)課程要求及教育廳關(guān)于《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》精神編寫。全書注重教學(xué)價值塑造、專業(yè)知識傳授及創(chuàng)新能力培養(yǎng),主要特色如下:
知識體系 以光電探測的物理理論基礎(chǔ)、光電探測器、光電信號探測和光電探測系統(tǒng)分析為主線,形成完整的光電技術(shù)知識體系,內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)合理、重點突出并注重實際應(yīng)用。
創(chuàng)新實踐 突出光電信息系統(tǒng)的構(gòu)成,使讀者掌握光電信息系統(tǒng)的總體框架,激發(fā)讀者的創(chuàng)造性,激勵讀者投入光電創(chuàng)新實踐活動中。
資源豐富 本書配套提供微課視頻、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、動態(tài)效果、專業(yè)英語、思政案例、測試習(xí)題與參考答案等,滿足教學(xué)與自學(xué)需求。
價值塑造 融入光電發(fā)展歷程、發(fā)展趨勢、重大工程和科學(xué)家人物事跡,培養(yǎng)讀者探索未知、精益求精的大國工匠精神,激發(fā)學(xué)生科技報國的情懷。
教學(xué)資源
微課視頻
動態(tài)效果
教學(xué)大綱
教學(xué)課件
專業(yè)英語
思政案例
測試習(xí)題
參考答案
實驗指導(dǎo)
公開課程
注:本書配套實驗指導(dǎo)為《光電信息技術(shù)實踐教程》(第2版)(陳夢葦?shù)染幹,清華大學(xué)出版社);公開課程為中國大學(xué)慕課(MOOC)“光電技術(shù)”視頻課程(楊應(yīng)平主講);微課視頻與動態(tài)效果在本書中掃碼即可觀看;其他資源可到清華大學(xué)出版社網(wǎng)站本書頁面(或“人工智能科學(xué)與技術(shù)”微信公眾號)下載。
光電技術(shù)(第2版)(高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材·新形態(tài)教材) 內(nèi)容簡介
本教材系統(tǒng)地介紹了光電技術(shù)的基礎(chǔ)理論、常用光電探測器的工作原理與特性、典型光電探測器應(yīng)用技術(shù)和光電信號探測與處理技術(shù)。主要內(nèi)容包括輻射度學(xué)與光度學(xué)基礎(chǔ)、光電探測器的理論基礎(chǔ)、光電導(dǎo)探測器、光伏探測器、光電子發(fā)射探測器、熱探測器、光電圖像探測器、光學(xué)信息變換技術(shù)、微弱光電信號的探測與處理和典型光電探測系統(tǒng)的應(yīng)用分析。
本書可以作為高等院校光電信息科學(xué)與工程、應(yīng)用物理、測控技術(shù)與儀器、電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動化、通信工程、信息工程等專業(yè)本科生及研究生教材,也可供其他相關(guān)專業(yè)師生和工程技術(shù)人員參考。
光電技術(shù)(第2版)(高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材·新形態(tài)教材) 目錄
第0章緒論
0.1光電技術(shù)及其研究內(nèi)容
0.2光電信息系統(tǒng)
0.3光電技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
思考題與習(xí)題
第1章輻射度學(xué)與光度學(xué)基礎(chǔ)
1.1電磁輻射
1.1.1電磁波譜
1.1.2光輻射
1.1.3光的波粒二象性
1.1.4電磁輻射中立體角計算
1.2輻射度學(xué)的基本物理量
1.3光度學(xué)基礎(chǔ)
1.3.1光度學(xué)的基本物理量
1.3.2光譜光視效率
1.4輻射度學(xué)與光度學(xué)中的幾個基本定律
1.4.1朗伯余弦定律
1.4.2距離平方反比定律
1.4.3亮度守恒定律
1.5黑體輻射
1.5.1黑體輻射定律
1.5.2普朗克能量子假設(shè)
1.6常用光輻射源
1.6.1光源的基本特性參數(shù)
1.6.2熱輻射光源
1.6.3氣體放電光源
1.6.4激光器
1.6.5發(fā)光二極管
思考題與習(xí)題
第2章光電探測器的理論基礎(chǔ)
2.1半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)
2.1.1晶體的能帶
2.1.2熱平衡下載流子的濃度
2.1.3半導(dǎo)體材料的光吸收效應(yīng)
2.1.4半導(dǎo)體中的非平衡載流子
2.1.5半導(dǎo)體中載流子的擴散與漂移
2.2光電效應(yīng)
2.2.1光電導(dǎo)效應(yīng)
2.2.2光伏效應(yīng)
2.2.3光電子發(fā)射效應(yīng)
2.3光電探測器的噪聲
2.4光電探測器的特性參數(shù)
思考題與習(xí)題
第3章光電導(dǎo)探測器
3.1光敏電阻的原理與結(jié)構(gòu)
3.1.1光敏電阻的原理
3.1.2光電導(dǎo)增益
3.1.3光敏電阻的結(jié)構(gòu)
3.2光敏電阻的基本特性參數(shù)
3.2.1光電特性
3.2.2光電導(dǎo)靈敏度
3.2.3溫度特性
3.2.4響應(yīng)時間
3.2.5光譜特性
3.2.6伏安特性
3.2.7噪聲特性
3.3典型光敏電阻
3.3.1本征光敏電阻
3.3.2雜質(zhì)型光敏電阻
3.4光敏電阻的偏置電路
3.4.1光敏電阻的微變等效電路
3.4.2基本偏置電路
3.4.3恒流偏置電路
3.4.4恒壓偏置電路
3.4.5恒功率偏置電路
3.5光電導(dǎo)探測器的應(yīng)用
3.5.1聲光自動控制電路
3.5.2照明燈自動控制電路
3.5.3火焰報警電路
3.5.4照相機自動曝光控制電路
思考題與習(xí)題
第4章光伏探測器
4.1光電池
4.1.1硅光電池的工作原理與基本結(jié)構(gòu)
4.1.2硅光電池的基本特性參數(shù)
4.1.3幾種常用的光電池
4.1.4光電池的偏置電路
4.1.5光電池的應(yīng)用
4.2光敏二極管
4.2.1硅光敏二極管的工作原理與基本結(jié)構(gòu)
4.2.2硅光敏二極管的基本特性
4.2.3常用光敏二極管
4.2.4光敏二極管的偏置電路
4.2.5光敏二極管的應(yīng)用
4.3光敏晶體管
4.3.1硅光敏晶體管的工作原理與基本結(jié)構(gòu)
4.3.2硅光敏晶體管的基本特性
4.3.3常用光敏晶體管
4.3.4光敏晶體管的應(yīng)用
4.4PIN光敏二極管
4.4.1PIN光敏二極管的結(jié)構(gòu)與工作原理
4.4.2PIN光敏二極管的主要特性參數(shù)
4.4.3典型的PIN光敏二極管及其應(yīng)用
4.5雪崩光敏二極管
4.5.1雪崩光敏二極管的原理
4.5.2達通型雪崩光敏二極管的結(jié)構(gòu)、電場、電荷分布
4.5.3雪崩光敏二極管的主要特性參數(shù)
4.5.4典型的雪崩光敏二極管及其應(yīng)用
4.6色敏探測器
4.6.1色敏探測器的結(jié)構(gòu)與工作原理
4.6.2色敏探測器的檢測電路
4.6.3色敏探測器的短路電流比波長特性
4.6.4兩種色敏探測器
4.6.5色敏探測器的應(yīng)用
4.7位置敏感探測器
4.7.1位置敏感探測器的工作原理
4.7.2位置敏感探測器的檢測電路
4.7.3位置敏感探測器的主要特性參數(shù)
4.7.4幾種常用位置敏感探測器
4.7.5位置敏感探測器的應(yīng)用
4.8象限探測器
4.8.1象限探測器原理
4.8.2四象限探測器的空間分辨率
4.8.3四象限探測器的信號處理電路
4.8.4四象限探測器的特性參數(shù)
4.8.5四象限探測器的應(yīng)用
4.9光電耦合器件
4.9.1光電耦合器件的工作原理與結(jié)構(gòu)
4.9.2光電耦合器件的特性參數(shù)
4.9.3光電耦合器件的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第5章光電子發(fā)射探測器
5.1光電陰極
5.2光電倍增管的原理與結(jié)構(gòu)
5.2.1光電倍增管的工作原理
5.2.2光電倍增管的結(jié)構(gòu)
5.3光電倍增管的主要特性參數(shù)
5.4光電倍增管的工作電路
5.4.1高壓供電電路
5.4.2信號輸出電路
5.5光電倍增管的應(yīng)用
5.5.1分光光度計
5.5.2醫(yī)療器械
5.5.3生物技術(shù)
5.5.4環(huán)境測量
5.5.5固體表面分析
思考題與習(xí)題
第6章熱探測器
6.1熱探測器基本原理
6.1.1溫度變化方程
6.1.2熱探測器件的*小可探測功率
6.2熱電偶與熱電堆探測器
6.2.1熱電偶的工作原理
6.2.2熱電偶的主要特性參數(shù)
6.2.3熱電堆的結(jié)構(gòu)、工作原理與特性參數(shù)
6.2.4熱電偶與熱電堆的應(yīng)用
6.3熱敏電阻探測器
6.3.1熱敏電阻探測器的基本原理與結(jié)構(gòu)
6.3.2熱敏電阻探測器的主要特性參數(shù)
6.3.3熱敏電阻的應(yīng)用
6.4熱釋電探測器
6.4.1熱釋電探測器的基本原理
6.4.2熱釋電探測器的主要特性參數(shù)
6.4.3常用的熱釋電探測器材料
6.4.4熱釋電探測器的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第7章光電圖像探測器
7.1像管
7.1.1像管的基本原理與結(jié)構(gòu)
7.1.2像管的主要特性參數(shù)
7.1.3紅外變像管
7.1.4像增強管
7.1.5像管的應(yīng)用
7.2真空攝像管
7.2.1光電導(dǎo)式攝像管
7.2.2光電發(fā)射式攝像管
7.3電荷耦合器件
7.3.1電荷耦合器件的工作原理
7.3.2電荷耦合器件的主要特性參數(shù)
7.3.3電荷耦合成像器件
7.3.4電荷耦合成像器件的驅(qū)動方法
7.3.5常用的線陣CCD成像器件
7.3.6電荷耦合成像器件的應(yīng)用
7.4CMOS圖像傳感器
7.4.1CMOS成像器件的像敏單元的結(jié)構(gòu)與工作原理
7.4.2CMOS成像器件的組成架構(gòu)
7.4.3CMOS與CCD圖像器件的比較
7.5紅外焦平面陣列探測器
7.5.1非制冷紅外焦平面的結(jié)構(gòu)和工作原理
7.5.2紅外成像與紅外熱像儀
7.5.3典型的紅外焦平面探測器
7.5.4紅外成像技術(shù)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第8章光學(xué)信息變換
8.1幾何光學(xué)方法的光學(xué)信息變換
8.1.1物體尺寸信息的光學(xué)變換
8.1.2位移信息的光學(xué)變換
8.2物理光學(xué)方法的光學(xué)信息變換
8.2.1干涉方法的光學(xué)信息變換
8.2.2衍射方法的光學(xué)信息變換
8.3時變光信息的調(diào)制
8.3.1調(diào)制光的優(yōu)點
8.3.2光信號調(diào)制的基本原理
8.3.3光調(diào)制的方法
8.3.4調(diào)制信號的解調(diào)
思考題與習(xí)題
第9章微弱光電信號的探測與處理
9.1直接探測與外差探測
9.1.1直接探測
9.1.2光頻外差探測
9.2微弱光電信號前置放大器的設(shè)計
9.2.1放大器的噪聲模型與等效輸入噪聲
9.2.2噪聲系數(shù)與*佳源電阻
9.2.3光電探測器與前置放大器耦合網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則
9.2.4低噪聲前置運放的選用
9.2.5低噪聲放大器設(shè)計原則與方法
9.3微弱光電信號的探測與處理
9.3.1微弱光電信號的檢測
9.3.2窄帶濾波法
9.3.3相關(guān)檢測法
9.3.4鎖定放大器
9.3.5取樣積分法
9.3.6光子計數(shù)器
思考題與習(xí)題
第10章光電探測系統(tǒng)應(yīng)用實例分析
10.1空間光通信捕獲、跟蹤、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)
10.1.1空間光通信系統(tǒng)
10.1.2ATP系統(tǒng)構(gòu)成
10.1.3共軸雙檢測ATP系統(tǒng)
10.1.4ATP系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)和技術(shù)考慮
10.2基于光電鼠標(biāo)芯片的物體運動狀態(tài)測量系統(tǒng)
10.2.1光電鼠標(biāo)的工作原理和構(gòu)成
10.2.2光電鼠標(biāo)的主要技術(shù)參數(shù)
10.2.3基于光電鼠標(biāo)傳感器的運動物體的無接觸檢測
10.3用于三維復(fù)合精細成像的雙CCD交會測量
10.3.1CCD光電信號的二值化處理與數(shù)據(jù)采集
10.3.2雙CCD交會測量系統(tǒng)的構(gòu)成
10.3.3雙CCD交會測量的基本原理
10.3.4用于三維精細成像的雙CCD交會測量系統(tǒng)設(shè)計
10.4時域分布式光纖測溫系統(tǒng)
10.4.1拉曼散射型分布式光纖測溫系統(tǒng)的工作原理
10.4.2拉曼散射型分布式光纖測溫系統(tǒng)的設(shè)計
10.5基于紅外傳感器的氣體濃度檢測系統(tǒng)
10.5.1紅外吸收檢測原理
10.5.2紅外吸收型CO2氣體檢測系統(tǒng)的設(shè)計
10.5.3系統(tǒng)的定標(biāo)
10.6光電火控系統(tǒng)
10.6.1光電火控系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理
10.6.2光電測距裝置
10.6.3光電測角裝置
10.6.4監(jiān)視及捕捉裝置
10.6.5火控計算機
思考題與習(xí)題
參考文獻
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光電技術(shù)(第2版)(高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材·新形態(tài)教材) 作者簡介
楊應(yīng)平:武漢理工大學(xué)教授,“光電技術(shù)”國家級線上一流本科課程負責(zé)人,“光電技術(shù)”國家級線上線下混合式一流本科課程負責(zé)人,光電信息科學(xué)與工程國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點負責(zé)人。主講“光電技術(shù)”“光電信息技術(shù)實驗”“光電專業(yè)導(dǎo)論”等課程,主編《光電技術(shù)》,《光電技術(shù)實驗》《光電信息技術(shù)實踐教程》等多部教材;主持省部級教育與教學(xué)研究項目4項,獲國家級教學(xué)成果獎1項、省級教學(xué)成果獎2項;指導(dǎo)本科生獲省部級以上獎勵29項。長期從事光電材料與器件物理、光電檢測、光電成像與圖像處理等方面的研究工作,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文110多篇,其中SCI檢索論文80多篇。兼任第四屆和第五屆全國教學(xué)儀器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員,中國光學(xué)學(xué)會光學(xué)教育專業(yè)委員會常務(wù)委員。