光电探测、制导与控制技术实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩文波 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302345480

商品编码：29704402379

包装：平装

出版时间：2014-05-01

基本信息

书名:光电探测、制导与控制技术实验教程

：32.00元

售价：21.8元,便宜10.2元,折扣68

作者:韩文波

出版社：清华大学出版社

出版日期：2014-05-01

ISBN：9787302345480

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

韩文波主编的《光电探测制导与控制技术实验教程》分为4篇。篇为计算机控制技术实验，包括过程通道采集与数据处理实验、开环和闭环的数字控制实验、控制系统应用等22个实验项目。第2篇为导弹制导与控制技术实验，包括三自由度直升机模拟实验、飞行器姿态测量实验等5个实验项目。第3篇为导航与定位技术实验，包括GPS定位与导航实验、平面坐标及空间坐标转换实验、惯性导航与定位实验、组合导航与定位实验、导航定位系统应用实验共5个实验项目。第4篇为遥感原理与应用实验，包括ERDAS软件介绍及视窗基本操作、遥感图像的几何校正、雷达解译及遥感图像的监督分类和非监督分类4个实验项目。
本书可作为高等学校探测制导与控制技术、信息对抗技术、测控技术与仪器专业本科生及研究生的实验教材，还可作为其他相关专业的选修课实验教学参考教材，也可供光电技术领域的科技工作者参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《前沿光电器件原理与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代光电器件的基本原理、关键技术以及在各个领域的创新应用。全书共分为十五章，旨在为读者提供一个系统、全面且富有启发性的知识体系，涵盖从基础的光学理论到复杂的集成光电子系统设计，并辅以大量的实际案例分析，帮助读者深刻理解并掌握光电器件的精髓。 第一章 光与物质的相互作用 本章将从最基础的光与物质相互作用的物理机制出发，为后续内容的展开奠定坚实的基础。我们将回顾电磁波与物质的相互作用理论，重点阐述光波在不同介质中的传播特性，包括折射、反射、衍射和干涉等基本光学现象。在此基础上，我们将深入分析光与电子、原子、分子之间的相互作用，如光电效应（外光电效应和内光电效应）、光致发光、光吸收和光散射等。本章还将介绍量子力学在理解光与物质相互作用中的作用，并初步引入光子的概念，为理解光电器件的工作原理提供理论支持。 第二章 半导体光电器件基础 本章将聚焦于在光电器件领域占据核心地位的半导体材料和器件。我们将详细介绍半导体材料的基本性质，包括能带理论、载流子（电子和空穴）的产生、复合和输运机制。随后，我们将重点讲解PN结的形成及其电学和光学特性，这是所有半导体光电器件的基础。在此基础上，，我们将深入分析二极管（PN结二极管）、肖特基二极管以及PNPN二极管等基本半导体器件在光电转换过程中的作用，为理解更复杂的器件奠定基础。 第三章 光电二极管 光电二极管作为最基本的光电转换器件，在本章中将得到详尽的阐述。我们将从PN结光电二极管的结构和工作原理入手，详细讲解其光电流的产生机制、响应速度、量子效率和探测率等关键性能参数。随后，我们将介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD），重点分析它们在提高响应速度、灵敏度和内部增益方面的优势，以及各自的应用场景。本章还将讨论光电二极管的噪声源，如散粒噪声、热噪声和闪烁噪声，并介绍提高信噪比的技术。 第四章 光电晶体管与光电传感器 除了光电二极管，光电晶体管也是一种重要的光电器件。本章将介绍光电晶体管的工作原理，分析其与光电二极管相比的优势（如内置放大作用）和劣势。我们将讨论不同类型的光电晶体管，如双极型光电晶体管（BPT）和场效应型光电晶体管（FET）。此外，本章还将扩展到更广泛的光电传感器领域，介绍其他类型的传感器，例如光敏电阻（LDR）、光敏耦合器（Optocoupler）和图像传感器（如CCD和CMOS传感器）的基本原理和应用。 第五章 发光二极管（LED） 作为光电器件的重要组成部分，发光二极管（LED）在本章中将进行深入的介绍。我们将重点讲解LED的发光机理，包括电子-空穴复合产生光子的过程，以及不同材料（如GaAs、GaP、InGaN等）如何产生不同颜色的光。本章将详细分析LED的结构、效率、光谱特性、寿命和可靠性等关键参数。我们将讨论不同封装形式的LED，以及它们在照明、显示、指示等领域的广泛应用。 第六章 半导体激光器 半导体激光器是实现相干光源的关键。本章将深入探讨半导体激光器的基本原理，包括受激辐射、光腔共振和阈值电流等概念。我们将详细分析不同类型的半导体激光器，如双异质结激光器、量子阱激光器和DFB/DBR激光器，并讨论它们的结构、工作特性和性能指标。本章还将涵盖激光器的调制特性、噪声特性以及在光通信、光存储、传感和医疗等领域的应用。 第七章 光电探测器阵列与成像技术 本章将聚焦于多像素光电探测器阵列及其在成像技术中的应用。我们将介绍电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器的结构、工作原理和读出方式。重点分析它们在光信号的收集、传输和转换过程中的关键技术。本章还将讨论图像传感器的空间分辨率、量子效率、动态范围和噪声抑制等性能指标，并介绍它们在数码相机、医疗成像、遥感和工业检测等领域的广泛应用。 第八章 光电集成与光子集成电路（PIC） 本章将探讨光电器件的集成化趋势，特别是光子集成电路（PIC）的发展。我们将介绍PIC的基本概念和设计原则，以及如何将多种光电器件（如激光器、探测器、调制器、波导等）集成到单个芯片上。本章将讨论PIC的制造工艺、互连技术以及在降低系统尺寸、功耗和成本方面的优势。我们将展示PIC在高速光通信、高性能计算和先进传感系统中的应用前景。 第九章 光电器件的封装与可靠性 光电器件的封装对其性能和寿命至关重要。本章将详细介绍各种光电器件的封装技术，包括引线键合、倒装芯片、芯片级封装以及光学元件的集成。我们将讨论封装材料的选择、热管理、光学对准和密封技术。此外，本章还将深入分析影响光电器件可靠性的因素，如温度、湿度、辐射和机械应力，并介绍相关的可靠性测试方法和加速老化模型，以确保器件在实际应用中的长期稳定运行。 第十章 光电信号的处理与调理 获得的光电信号往往需要经过进一步的处理和调理才能满足后续系统的需求。本章将介绍光电信号的处理技术，包括放大、滤波、信号复用和解复用。我们将讨论跨阻放大器（TIA）在放大弱光电信号中的作用，以及各种模拟滤波器和数字滤波器在去除噪声和提取有用信息中的应用。本章还将介绍多路复用和解复用技术在提高数据传输速率和效率方面的作用。 第十一章 光电系统设计中的关键考量 本章将从系统设计的角度，深入探讨在构建光电系统时需要考虑的关键因素。我们将分析不同应用场景下对光电系统的性能要求，如灵敏度、带宽、功耗、尺寸和成本。本章还将介绍系统级仿真和建模的方法，帮助读者在设计早期评估和优化系统性能。我们将讨论如何权衡不同光电器件的选择、优化光路设计以及进行系统集成和测试。 第十二章 光电传感器在环境监测中的应用 环境监测是光电器件的重要应用领域之一。本章将聚焦于光电传感器在环境监测方面的具体应用。我们将介绍利用光电探测器监测空气质量（如PM2.5、O3）、水质（如浊度、污染物）以及土壤湿度等参数的技术。我们将讨论不同类型的气体传感器、液位传感器和土壤传感器的工作原理，并结合实际案例展示它们在环境监测系统中的部署和应用。 第十三章 光电技术在生物医学中的应用 生物医学领域是光电技术应用的另一个前沿阵地。本章将探讨光电技术在生物医学成像、诊断和治疗中的作用。我们将介绍光学相干断层扫描（OCT）、荧光成像、拉曼光谱和光动力疗法（PDT）等技术。本章还将讨论生物传感器、微流控芯片与光电器件的集成，以及它们在疾病早期诊断、药物递送和生物信号检测中的应用。 第十四章 光电探测技术在工业自动化与测量中的应用 工业自动化与测量是光电技术广泛应用的成熟领域。本章将深入分析光电探测器在工业自动化中的应用，如条形码扫描、物体识别、距离测量和位置检测。我们将介绍激光测距仪、视觉传感器和接近开关的工作原理。此外，本章还将讨论光电技术在精密测量中的应用，如光学测量系统、三维扫描和表面形貌分析。 第十五章 未来光电器件的发展趋势 本章将展望光电器件的未来发展趋势，为读者提供一个前瞻性的视角。我们将讨论纳米光子学、量子点光电器件、柔性光电器件以及有机光电器件等新兴领域。本章还将探讨人工智能与光电技术的融合，例如利用机器学习优化光电器件的设计和性能。最后，我们将分析光电器件在未来智慧城市、智能制造和下一代通信系统中的潜在影响。 本书旨在通过系统性的讲解和丰富的案例，帮助读者建立对光电器件的全面认识，掌握其核心原理和技术，并激发其在未来创新应用中的灵感。

评分☆☆☆☆☆

这本《光电探测、制导与控制技术实验教程》简直是为我量身定做的教材！我之前在学校里学理论知识的时候，总是觉得那些公式和原理太抽象了，一到实验课就抓瞎。这本书的编写风格非常注重实践操作，每一个实验步骤都写得清清楚楚、明明白白，即便是像我这样基础不太牢固的学生，也能很快上手。特别是关于激光测距和红外成像那一块，作者没有仅仅停留在原理介绍，而是深入到了实际电路搭建和数据采集分析的细节，这对于理解“光电”这个概念的工程实现至关重要。我记得有一次实验课上，我对着示波器上的信号怎么也调不出来预期的波形，心里特别着急，后来翻阅这本书的附录，里面有一个专门关于“常见故障排查与调试技巧”的章节，让我豁然开朗，成功找到了问题所在。它就像一位经验丰富、脾气超好的导师，总能在你最需要的时候，用最恰当的方式点拨你。我敢说，这本书绝对是实验室里必备的“武功秘籍”，它弥补了课堂教学中实践深度不足的遗憾，让我对光电技术这门硬核学科产生了浓厚的兴趣，不再是单纯地为了考试而学习，而是真正体会到了动手创造的乐趣。它不仅仅是一本实验指导书，更是一本实战经验的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的排版和视觉呈现也做得相当出色，这在理工科教材中是比较少见的。很多技术书籍为了塞进更多的内容，常常牺牲了阅读的舒适度，图文混排得让人眼花缭乱。但《光电探测、制导与控制技术实验教程》采用了大量的清晰的流程图和原理示意图，特别是那些涉及到复杂光路设计的实验，书中的三维剖视图简直就是救星，让我一下子就明白了光束是如何在各个光学元件间传输和成像的。我之前对“光机电一体化”的概念一直很模糊，总觉得是几个不相干的学科拼凑在一起，但通过书中对制导系统机械结构与电信号处理的紧密结合的实验设计，我深刻体会到了系统集成的精妙。特别是关于“伺服控制”那一章，它不仅讲解了PID控制的原理，还提供了具体的参数整定方法，并且附带了实验中反馈回路的仿真模型文件（虽然我不能直接看到附件，但从描述上就能感受到其全面性）。这本书的每一页都透露着一种“设计精良，值得信赖”的气息，阅读体验非常流畅，让人愿意沉下心来，一步步攻克技术难点。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在为毕业设计焦头烂额的研究生，我接触过不少实验手册，大多都充满了印刷错误或者过时的技术参数，让人光是校对就要花费大量时间。这本《光电探测、制导与控制技术实验教程》则展现了极高的专业素养和严谨态度。我发现书中对于实验器材的选型建议非常贴合当前市场主流设备，无论是高速CCD相机还是高精度伺服电机，其型号推荐都具有很强的时效性。更重要的是，它对误差分析的处理非常到位。很多教程只告诉你“这个误差是存在的”，但这本书却深入探讨了系统误差、随机误差的来源，并提供了统计学工具来量化它们。比如在进行动态目标跟踪实验时，如何通过卡尔曼滤波来平滑轨迹数据，书中的推导和实验验证步骤几乎是教科书级别的完美。我用书里的方法优化了我的跟踪算法，性能提升了至少15%。这种细致入微、追求精确到小数点后几位的工匠精神，让这本书的价值远远超过了一本普通的实验指导书，它更像是一份经过反复打磨的“工业标准作业流程”。对于希望进入精密仪器或国防科技领域的读者来说，这本书提供的标准和范式是极其宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我对这类技术类的书籍向来是敬而远之的，总觉得它们要么过于晦涩难懂，要么就是泛泛而谈，真正落地的东西太少。然而，当我翻开这本《光电探测、制导与控制技术实验教程》时，那种“不对劲”的感觉立刻消失了。它的语言组织方式非常具有逻辑性和引导性，不是那种干巴巴的教科书式的罗列，更像是一场精心设计的探索之旅。书中在引入新的实验模块之前，总是会用非常精炼的语言勾勒出该技术的背景和核心目标，这极大地激发了我的求知欲。最让我印象深刻的是，它在讲解图像处理算法如何应用于目标识别时，给出的不仅仅是代码片段，而是详细分析了不同光照条件、不同背景噪声对识别准确率的影响。这种对“不完美世界”的考量，才是真正工程思维的体现。这本书的高明之处在于，它教会的不是“如何完成一个实验”，而是“如何像工程师一样思考一个系统”。读完几个章节后，我感觉自己看待任何光电器件的眼神都变了，开始琢磨它的输入输出、它的噪声抑制、它的鲁棒性。如果有人问我，想快速进入光电控制领域，该看什么书？我会毫不犹豫地推荐它，因为它提供的知识密度和实践深度是其他同类书籍难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

对于非专业背景，但对光电技术应用前景充满好奇的跨界人士来说，这本书的门槛可能略高，但绝对是值得挑战的“硬核读物”。我当初是抱着学习一个新领域的心态接触它的，虽然一开始对那些矩阵变换和傅里叶变换感到头痛，但这本书的实验设计巧妙地将这些数学工具“具象化”了。例如，在讲解调制解调时，它没有停留在抽象的波形分析，而是通过搭建一个简单的相位调制实验平台，让你直观地看到相位变化如何影响最终的接收信号。这种“知其所以然”的教学方法，极大地降低了理论学习的挫败感。它强迫你走出舒适区，去直面复杂的工程现实。我个人认为，这本书的价值在于它建立了一个完整的知识闭环：从基础的光电效应，到系统的集成与控制，再到最终的性能评估与优化。它不只是教你“怎么做”，更重要的是，它构建了一个完整的技术认知框架，让你明白光电探测与制导技术在现代高科技领域中的核心地位和相互联系。读完之后，你会对现代军事、自动化、甚至先进制造领域中“看得更清、打得更准”背后的科学原理有了深刻的理解和敬畏。