《光电检测技术》习题与实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:299

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出版时间:2009-6

价格:36.00元

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isbn号码:9787502629786

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好的，这是一份关于《光电检测技术》习题与实验配套教材的详细简介，该简介内容不包含任何《光电检测技术》习题与实验的具体内容，而是聚焦于该领域更广泛的技术背景、应用前景以及与之相关的其他关键技术领域。 --- 《光电信息获取与处理基础：从原理到应用前沿》 书籍概述 本书旨在为光电信息科学与工程领域的学生、初级工程师以及希望拓展知识边界的研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。我们关注的重点在于光电信息获取和处理的基础原理、先进器件发展、系统集成方法以及新兴交叉应用，而非特定教材中的习题和实验设计。本书将引导读者穿越经典光电物理的殿堂，直面当前工业界与科研前沿的热点挑战。 第一部分：光电基础理论的深化与拓展 本部分内容深入探讨了光与物质相互作用的微观机制，这构成了所有光电技术得以实现的基础。我们摒弃对基础公式的简单罗列，转而强调物理图像的建立和工程化理解。 1. 电磁波理论与量子光学的桥梁： 详细阐述了麦克斯韦方程组在非均匀介质中的传播特性，重点分析了波导理论、菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射的实际工程意义，例如在光学系统设计中的像差校正和光束整形。随后，本书引入量子力学的基本概念，特别是光子的概念、光与原子能级的跃迁，为理解半导体光电器件的工作机制打下坚实的理论基础。 2. 半导体物理与光电器件的本征特性： 深入剖析了半导体能带结构（如直接带隙与间接带隙材料的区别）如何决定光吸收和光发射的效率。重点分析了PN结、PIN结在光电导和光伏效应中的作用，讨论了噪声理论（散粒噪声、热噪声、1/f噪声）对光电探测灵敏度的限制，并介绍了如何通过材料工程手段来优化这些性能指标。 3. 调制传输理论： 探讨了信息如何在光域中进行编码和传输。内容涵盖了电光效应、声光效应的物理机理，以及高速光调制器的设计原则（如马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器），包括其带宽限制、非线性效应（如四波混频）的抑制策略。 第二部分：核心光电器件的选型与性能评估 本部分详细考察了当前主流和新兴的光电器件，侧重于器件的物理极限、参数的相互制约以及针对特定应用的优化路径。 1. 先进光学传感器技术： 不仅涵盖传统的硅基CMOS和CCD图像传感器，更着重分析了新型低照度、高动态范围（HDR）传感器架构，如背照式（BSI）技术和堆叠式传感器技术。此外，本书对红外焦平面阵列（FPA）的工作原理进行了详尽的分析，特别是微测辐射热计（MRTD）和光子探测器（如InSb, MCT）的制冷需求与探测效率的权衡。 2. 激光光源的精密控制： 深入研究了半导体激光器（DFB、DBR激光器）的腔结构设计、阈值电流控制、温度稳定化技术。对于高功率应用，讨论了光束质量的量化指标（如M²因子）及其对光束传播的影响。对于相干光源，则侧重于线宽、相位噪声的测量与控制。 3. 非线性光学与光子集成： 介绍了光子集成电路（PIC）的基础概念，如波导的损耗、耦合效率和光刻工艺对器件性能的影响。重点分析了在PIC平台上实现频率转换、光开关和光放大等功能所需的非线性材料特性。 第三部分：复杂光电系统的构建与信号处理 本部分从系统工程的角度出发，探讨如何将独立的器件整合成高性能的检测和测量系统，并强调信号的有效提取与后处理技术。 1. 光学成像系统设计： 系统地介绍了光学系统的参数传递函数（MTF/PSF）的概念，如何利用Zemax或Code V等软件工具进行初步的光学设计和公差分析。强调了离轴成像、远心光路在工业检测中的应用。内容涵盖了衍射极限、空间频率响应的工程计算。 2. 光电信号的采集与数字化： 详述了模数转换器（ADC）的精度、速度与动态范围之间的关系。讨论了欠采样技术、过采样技术在降低系统噪声中的应用。对数据传输总线（如PCIe、Ethernet）在高速数据吞吐量下的性能瓶颈进行了分析。 3. 高级信号处理算法： 侧重于光电信号恢复与增强。详细介绍了数字图像处理中的去噪滤波（如维纳滤波、双边滤波）、图像增强（直方图均衡化的高级形式）和特征提取算法。对于相干检测系统，则深入探讨了相位恢复算法和相干噪声抑制技术。 第四部分：前沿交叉领域与未来展望 本书的最后一部分聚焦于光电技术在生物医学、环境监测和下一代通信中的最新突破。 1. 生物医学光子学： 探讨了光学相干层析成像（OCT）的原理、时域与频域OCT的比较，以及荧光寿命成像（FLIM）在细胞成像中的优势。分析了拉曼光谱、表面等离子体共振（SPR）传感技术在分子检测中的应用潜力。 2. 先进计量与传感： 重点介绍了激光雷达（LiDAR）的工作模式（如ToF、FMCW），及其在自动驾驶和三维测绘中的精度挑战。讨论了基于光纤布拉格光栅（FBG）和分布式光纤传感（DOS）的应力、温度、振动监测技术。 3. 量子信息与光计算： 概述了单光子源、单光子探测器的最新进展，并探讨了光子在实现量子密钥分发（QKD）和光子计算中的潜力，特别是线性光学量子计算（LOQC）的基本逻辑门实现。 本书特色 本书的编写风格力求严谨的物理推导与实际的工程应用相结合，通过大量的应用案例分析（不涉及具体习题解答），帮助读者建立从底层物理现象到复杂系统实现的完整认知链条。它不仅是学习光电基础知识的参考书，更是指导未来研发方向的战略地图。通过阅读本书，读者将掌握评估、选择和设计新一代光电器件与系统的核心能力。

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这本《光电检测技术》习题与实验的封面设计简洁大气，封面的配色让人感觉既专业又富有科技感，挺符合这本书的主题调性的。我拿到书的时候，首先被它厚实的质感和清晰的字体吸引了。里面的印刷质量非常棒，无论是文字还是插图都清晰锐利，没有出现模糊或者油墨不均的情况，这对于一本需要大量图表和公式的教材来说太重要了。翻阅目录，能感觉到编排的逻辑性很强，从基础的光学原理到具体的检测系统构建，层层递进，感觉作者对整个领域的把握非常到位。特别是看到一些实验环节的描述，感觉非常详尽，仿佛能直接上手操作一样。这种对细节的关注，让一本习题集不仅仅是题库，更像是一份实用的操作指南。我个人觉得，这种对物理载体的重视，反映了作者和出版社对知识传播的认真态度，让人对后续的学习内容充满了期待。

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作为一名致力于在光电领域深耕的研究生，我深知优秀参考资料的重要性，而这本习题集无疑是其中佼佼者。它的知识体系结构非常严谨，几乎涵盖了光电检测领域所有核心模块，从光源、探测器到信号处理和系统集成，无一遗漏。我个人尤其欣赏其中关于“噪声抑制与数据处理”那一章节的习题设计，那部分内容往往是理论学习中的难点和薄弱点，但这本书通过多角度的设问，强迫我们去思考不同噪声源对最终测量精度的影响机制，并要求我们提出可行的解决方案。这种注重“解决问题”而非仅仅“回答问题”的导向，是区分普通学习材料和高质量专业工具的关键所在。它培养的不是应试能力，而是解决未来实际工程问题的底层思维框架。

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这本书的内容深度和广度都超出了我最初的预期，它不仅仅是教科书的补充，更像是一本独立的学习宝典。我特别欣赏它在理论与实践之间的平衡把握，习题的设计巧妙地结合了最新的技术进展，而不是停留在陈旧的知识点上。很多题目都不仅仅是简单的公式套用，而是要求读者进行综合分析和系统设计，这对于培养我们的工程思维非常有帮助。在解析部分，作者的讲解思路清晰流畅，特别是对于一些复杂的物理模型和数学推导，都能给出非常透彻的剖析，让人茅塞顿宽。我过去在学习类似课程时，常常觉得理论和实验之间有一道鸿沟，但这本书成功地将两者紧密地缝合起来，让理论不再是空洞的公式，实验也不再是盲目的操作，而是有章可循的知识应用。这种贯穿始终的逻辑线索，极大地提升了我的学习效率和兴趣。

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这本书的装帧和排版质量，体现了出版方对专业技术书籍应有水准的尊重。纸张的选择恰到好处，既保证了书写笔记的舒适度，又避免了反光对阅读造成干扰。更令人称赞的是其注释和符号系统的统一性。在光电领域，不同章节、不同作者对同一物理量的符号表示常常混乱不清，但这本习题集从始至终保持了高度一致的符号标准和规范的国际单位制，这在处理复杂的多步骤计算题时，极大地减少了因符号混淆而出错的概率。这种细节上的精益求精，对于追求高精度测量的光电技术而言，是至关重要的品质。它让我感受到，这本书的编写者是真正懂得这个行业的规范和严谨性要求的专业人士。

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坦率地说，我花了相当长的时间来对比市面上几本同类书籍，这本《光电检测技术》习题与实验在习题的难度梯度上处理得最为得心应手。它并非一味追求难题怪题，而是精心设计了一系列由浅入深、循序渐进的练习。初级的题目帮助巩固基本概念和计算能力，中级的题目则开始引入实际工程中的限制条件和误差分析，而高级的题目则直接挑战我们对前沿技术的理解和应用能力。更值得称道的是，书中所附带的实验指导部分，设计得非常贴合当前高校实验室的设备配置，即便是首次接触该领域的同学，也能在指导下顺利完成实验操作并得出有意义的结果。这种实用主义的编撰风格，让这本书的价值远超一本普通的习题册，更像是一位经验丰富的老教授在身边耐心指导，让人感到非常踏实可靠。

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