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出版者:清华大学出版社

作者:王卫国

出品人:

页数:418

译者:

出版时间:2007-10

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787302160540

丛书系列:

图书标签:

• 局域网
• 网络维护
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• IT技术

现代光学与光电子技术基础 书籍简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代光学与光电子技术基础知识体系。内容涵盖了经典光学的基础原理，并逐步深入到现代光学的核心概念、关键技术及其在多个前沿领域的应用。全书结构严谨，逻辑清晰，理论深度与工程实践紧密结合，力求使初学者能够系统地建立知识框架，使有一定基础的读者能够查漏补缺，把握学科前沿动态。 第一部分：经典光学基础 本部分侧重于巩固和深化读者对光作为电磁波的本质认识，以及其在宏观尺度下的传播和相互作用规律。 第一章：电磁波理论与光的本性 详细阐述麦克斯韦方程组在各向同性介质中的应用，推导出亥姆霍兹方程。重点分析平面波、球面波的数学描述，以及光波的偏振态——包括线偏振、圆偏振和椭圆偏振。引入琼斯矩阵和穆勒矩阵方法，用于量化偏振态的转变，并讨论了自然光与偏振光的区别与转换器件（如起偏器、检偏器）。 第二章：几何光学基础与成像理论 基于光线近似，系统介绍光的反射、折射定律，并详细推导斯涅尔定律。深入探讨平面和球面反射镜、透镜的光路追迹与成像规律。内容包括费马原理、笛卡尔坐标系下的成像公式推导、矩阵光学（ABCD矩阵）在多系统成像分析中的应用。此外，对成像系统中的基本像差，如球差、像散、彗差、场曲和色差，进行详尽的物理成因分析和初步的校正思路介绍。 第三章：波动光学：干涉与衍射 本章是理解光本质的关键。首先，从惠更斯-菲涅耳原理出发，建立衍射理论的数学基础。对单缝、圆孔、双缝的夫琅禾费衍射进行详细分析，计算出清晰的强度分布。随后，深入研究干涉现象，包括相干光的要求、杨氏双缝干涉的定量分析。重点介绍迈克尔逊干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪的结构、原理及其在精密测量中的应用，并探讨薄膜干涉（如牛顿环、干涉滤光片）的机理。 第二部分：现代光学核心技术 本部分聚焦于光与物质相互作用的量子化描述，以及由此衍生出的关键技术。 第四章：光的吸收、发射与散射 本章从原子和分子的能级结构出发，引入量子力学的基本概念，解释光与物质相互作用的三种基本过程：吸收、自发辐射和受激辐射。详细推导爱因斯坦的自发辐射系数与受激辐射系数的关系，并阐述玻尔兹密度的概念。同时，介绍不同类型的散射现象，如瑞利散射、米氏散射，并简要提及拉曼散射在分子结构分析中的应用。 第五章：激光原理与技术 激光（受激辐射光放大）是现代光学的核心标志。本章系统讲解谐振腔的理论，包括腔模的选择性、稳定性判据（如ABCD矩阵在腔内传播的应用）。深入分析了泵浦过程、粒子数反转的实现，以及激光器的增益和损耗平衡条件。内容涵盖了常见固体激光器、气体激光器和半导体激光器的基本结构和工作特性。此外，还专门介绍了光纤激光器及其在工业应用中的优势。 第六章：光传播与光纤光学 本章关注光在介质中的导引，特别是光纤通信的基础理论。详细阐述了光导波理论，包括全内反射的条件、数值孔径（NA）的定义。对阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤的模式传播特性进行严格分析，解释单模光纤和多模光纤的差异。讨论了光纤中的损耗机制（吸收、散射）和色散现象（模间色散、材料色散、波导色散），以及色散补偿技术。 第三部分：光电子器件与应用 本部分将理论知识转化为实际的工程器件和前沿应用。 第七章：光电探测与调制器件 介绍光电探测器的基本原理，包括光电导效应和光伏效应。深入分析PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的性能参数，如量子效率、响应速度和噪声特性。在光调制方面，重点讨论声光调制器和电光调制器的基本结构和驱动原理，以及它们在高速光信号处理中的作用。 第八章：非线性光学现象 非线性光学是现代光电子学的重要分支。本章介绍二阶非线性效应（如二次谐波产生SHG、和频产生SFG）和三阶非线性效应（如自相位调制SPM、交叉相位调制XPM）。详细阐述相位匹配（Type I和Type II）的物理意义和实现方法，并讨论光孤子在光纤中无损传输的潜力。 第九章：光学成像与测量技术 本章结合前述的成像理论和光源技术，介绍现代光学测量的高级应用。内容包括傅里叶光学及其在空间滤波中的应用。详细讲解数字全息术的原理、记录与重建过程。对干涉测量技术进行拓展，包括相移干涉术和相位展开算法，用于实现高精度的三维形貌测量。最后，简要介绍机器视觉中的照明技术与图像采集标准。 总结 本书内容涵盖了从麦克斯韦方程组到前沿非线性光学器件的完整知识链条。通过大量的实例推导和对核心器件的剖析，读者不仅能掌握光学和光电子学的基本原理，更能理解如何利用这些原理来设计、分析和优化现代光系统。本书适合高等院校物理学、电子工程、通信工程、精密仪器等专业的本科生和研究生作为教材或参考书，也为相关领域的工程师和研究人员提供了坚实的理论支撑。

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坦白说，我原本对手册类的书籍总是抱持着一丝怀疑的态度，总觉得它们大多是“旧闻翻新”，缺乏真正的创新和深度。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。它在基础知识讲解的扎实基础上，融入了许多关于现代网络安全和性能优化的前沿思考。比如，书中对虚拟化技术在局域网中的应用进行了深入探讨，这在很多同类书籍中是很少见到的深度。我尤其喜欢其中关于故障排查的章节，作者没有采用那种枯燥的流程图，而是通过一系列真实的案例场景，教会我们如何像侦探一样，一步步锁定问题的根源。这种基于场景的教学法，极大地提升了我的实战能力。我感觉自己不再只是一个会配置设备的操作员，而是一个真正理解网络“生命体征”的维护者。书中的案例涵盖了从简单的线缆问题到复杂的路由策略冲突，内容覆盖面之广，专业程度之深，着实令人赞叹。

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这本书的排版和内容组织方式，简直是为我这种“时间碎片化”的学习者量身定做的。每一章的结构都非常清晰，知识点之间的逻辑关联性极强，翻阅起来毫不费力。我最欣赏的一点是，它没有试图面面俱到地介绍所有网络协议，而是精准地抓住了局域网维护中最核心、最实用的那部分内容进行深挖。例如，在讲解无线网络安全时，它不仅提到了WPA2，还详细对比了新旧标准的安全强度差异，以及如何在复杂的环境中优化无线信号覆盖。读完后，我立刻运用书中学到的技巧优化了我家里的Wi-Fi死角，效果立竿见影。对于那些希望快速提升工作效率、而不是沉溺于晦涩理论的工程师或技术爱好者来说，这本书的“高效率”特质是其最大的魅力所在。它就像一本工具箱，你需要什么工具，立刻就能在特定的章节里找到，并且是最新最趁手的那个。

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与其他技术书籍动辄上千页、让人望而却步的厚度相比，这本书的篇幅适中，但信息密度却高得惊人。我感觉作者在每一个字的选择上都极其慎重，力求用最简洁的文字传达最丰富的信息量。它更像是一本高浓缩的精华手册，而不是一本百科全书。特别是关于网络设备管理的部分，作者提供了一套系统化的管理框架，强调了文档记录和定期巡检的重要性，这对于我们日常维护工作中的规范化至关重要。很多时候，网络问题都是因为前期规划不当或后期维护疏忽导致的，这本书从源头上就帮我们建立起了良好的习惯。我发现，阅读这本书不仅仅是学习技术，更是在学习一种严谨、系统的问题解决思维方式，这种思维上的提升，比单纯学会几个配置命令要宝贵得多。

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这本书给我带来的最直接感受是“可靠性”。在学习过程中，我多次尝试按照书中的步骤去配置和测试一些复杂的网络策略，比如VLAN的划分和Trunk链路的设置，每一次都能完美复现书中的预期结果。这在很多网络书籍中是很难得的体验，因为理论和实践之间常常存在巨大的鸿沟。这本书的作者显然是经过了大量的实战检验，才能写出如此接地气的内容。此外，书中对一些常见错误配置的“反面教材”分析得尤其到位，它没有回避实际操作中可能遇到的陷阱，反而将这些陷阱作为教学点，这比单纯展示成功案例要更具教育意义。读完它，我对自己所负责的局域网环境的掌控感和信心度都得到了质的飞跃，不再担心突发状况，因为我已经有了一套成熟的应对策略。

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这部书真是让我大开眼界，特别是对于那些对网络技术一知半解的新手来说，简直是一盏指路的明灯。作者的讲解方式非常平易近人，完全没有那种高高在上的技术术语堆砌感，而是像一个经验丰富的老大哥手把手教你一样。我记得我之前对IP地址、子网掩码这些概念总是一头雾水，读了这本书后，感觉豁然开朗。书中对于如何规划网络拓扑结构，如何选择合适的硬件设备，都给出了非常详尽的分析和建议，不像市面上很多教材那样只是泛泛而谈。最让我欣赏的是，它不仅仅停留在理论层面，而是紧密结合实际操作，每一个步骤都配有清晰的图示和操作步骤，让人可以一边看一边跟着做，保证不出错。对于那些想要自己动手搭建家庭或小型办公室网络的读者，这本书的实用性是毋庸置疑的。它真正做到了将复杂的网络知识“翻译”成普通人都能理解的语言，让我对网络维护不再感到畏惧，而是充满了探索的乐趣。

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