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出版者:國防工業

作者:李秀人

出品人:

頁數:309

译者:

出版時間:2006-9

價格:28.00元

裝幀:

isbn號碼:9787118046656

叢書系列:

圖書標籤:

• 電子技術
• 實訓
• 實驗
• 教學
• 電子工程
• 電路
• 元器件
• 實踐
• 技能
• 高等教育

現代光學與光電子技術應用 書籍簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代光學與光電子技術領域的知識體係。它不僅僅是一本理論教材，更側重於將復雜的光學原理與當前最前沿、最具實際應用價值的技術緊密結閤，構建起一個從基礎理論到尖端應用的完整學習路徑。全書內容力求精確、詳實，兼顧學術深度與工程實用性。 第一部分：光學基礎與波動理論 本部分聚焦於經典光學理論的根基，為後續深入學習打下堅實的基礎。 第一章：電磁波理論基礎與光的基本性質 詳細闡述光作為電磁波的本質，迴顧麥剋斯韋方程組在光傳播中的應用。重點分析光的偏振態（綫偏振、圓偏振、橢圓偏振）及其瓊斯矢量描述方法。深入探討光的乾涉現象，包括楊氏雙縫乾涉、薄膜乾涉（牛頓環、等厚乾涉），並引入傅裏葉光學中處理乾涉的數學工具。對光的衍射現象進行係統的分析，從惠更斯-菲涅耳原理齣發，推導夫琅禾費衍射和菲涅耳衍射的解析解，重點分析單縫、圓孔和光柵的衍射特性，並討論實際應用中衍射對成像係統的影響。 第二章：幾何光學與成像理論 從費馬原理齣發，係統地構建幾何光學的理論框架。詳細分析平麵、球麵反射和摺射定律。重點研究各類光學元件的成像過程，包括透鏡、平麵鏡、球麵鏡的成像原理、矩陣光學（ABCD矩陣）在多元件係統設計中的應用。對各類像差進行深入剖析，包括球差、彗差、像散、場麯和色差，並介紹校正像差的常用方法（如非球麵鏡和復式透鏡組）。討論光束的傳播與限製，如光束腰、瑞利長度以及光束的聚焦特性。 第二部分：激光原理與技術 本部分將激光技術作為連接理論與現代光電子係統的核心橋梁，力求詳盡解析激光器的構造、工作機製及特性。 第三章：受激輻射與粒子數反轉 深入探討光與物質的相互作用，詳細闡述吸收、自發輻射和受激輻射的三率方程。分析能級結構（如二能級、三能級和四能級係統）對激光産生的影響，並引入粒子數反轉的概念和實現機製。詳細介紹增益（Gain）與吸收係數的概念，並探討增益的飽和現象。 第四章：激光器的諧振腔與工作模式 係統介紹激光器的基本組成部分：增益介質、泵浦源和光學諧振腔。重點分析光學諧振腔的穩定性判據（g-參數法），並對共振腔的橫模（TEM$_{mn}$模式）和縱模進行嚴格的數學推導和物理意義闡述。討論綫寬、模式間隔、鎖模技術（如可飽和吸收體鎖模和剋爾透鏡鎖模）及其在産生超短脈衝中的應用。 第五章：特殊類型激光器與輸齣特性 詳細介紹固體激光器（如Nd:YAG）、氣體激光器（如He-Ne、CO$_{2}$）、半導體激光器（激光二極管）和光縴激光器的結構特點、工作波段和應用領域。重點分析激光器的輸齣特性，包括光束質量（M$^2$因子）、光束發散角、單模與多模工作、綫寬、穩定性和噪聲特性。對半導體激光器的腔設計和電流驅動特性進行深入探討。 第三部分：光電子器件與傳感 本部分轉嚮現代光電子學的核心：光信號的産生、探測與轉換技術。 第六章：光電探測器件 全麵介紹光電探測器的基本原理和性能指標，如量子效率、響應速度、信噪比、本底噪聲。詳細分析半導體光電二極管（PIN、雪崩光電二極管APD）的工作機製、等效電路模型及頻率響應。探討光電導型探測器與熱電型探測器（如熱釋電紅外探測器）的特點，並引入CCD和CMOS圖像傳感器的像素結構與讀齣過程。 第七章：光通信與光縴傳輸 係統介紹光縴的結構、光傳播模式（單模與多模）的區分和限製。深入分析光縴中的損耗機製（吸收、散射）和色散現象（材料色散、波導色散、模間色散），並介紹如何通過光縴設計和光源選擇來補償色散。探討光縴放大器（如EDFA）的工作原理，以及在高速光通信係統中常用的調製技術（如直接調製和外調製）。 第八章：光電子調製與信息處理 重點討論光信息調製的物理基礎。詳細分析電光效應（Pockels效應）和聲光效應的機理，並介紹基於這些效應的調製器（如鈮酸鋰調製器）的性能參數和驅動電路。探討光開關和光邏輯門的基本實現原理，以及光縴傳感器（如布拉格光柵傳感器）在環境監測和結構健康監測中的應用。 第四部分：非綫性光學與先進技術 本部分涵蓋光學領域的前沿和高新技術，是理解現代超快科學和精密測量的關鍵。 第九章：非綫性光學效應 從量子力學的角度推導非綫性極化率。係統介紹最主要的二階非綫性過程：頻率倍增（SHG）和和頻/差頻産生（SFG/DFG），強調相位匹配的重要性及其實現方法。深入分析三階非綫性效應，如自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）和自聚焦/散焦效應，這些是超快光縴光學的基礎。 第十章：傅裏葉光學與全息術 將傅裏葉變換理論應用於光學係統，分析透鏡作為傅裏葉變換器的作用。詳細闡述光的衍射與傅裏葉變換的關係，並分析成像係統的光瞳函數（Pupil Function）和點擴散函數（PSF）。全麵介紹全息圖的原理，包括記錄、再現過程，並區分透射型和反射型全息圖的應用。 第十一章：光學測量與成像係統設計 本章著重於工程應用。介紹乾涉測量技術在精密位移、形貌測量中的應用（如邁剋爾遜乾涉儀、薩尼亞剋陀螺儀）。深入分析光學成像係統的設計流程，包括對數值孔徑（NA）、景深、分辨率的計算與優化。討論調製傳遞函數（MTF）在評價成像係統性能中的核心地位。 本書內容嚴謹，圖錶豐富，結閤瞭大量的公式推導和工程實例分析，旨在培養讀者紮實的理論功底和解決實際工程問題的能力，尤其適閤高等院校光電信息工程、物理學、電子科學與技術等專業的高年級本科生、研究生作為專業教材或參考書，同時也是相關領域工程技術人員的進階參考資料。

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這本書真是一次令人大開眼界的探索之旅，我一直對電子世界充滿好奇，但總覺得理論知識太過枯燥，實踐操作更是無從下手。然而，《電子技術實訓指導》徹底改變瞭我的看法。從第一頁開始，作者就用一種極其通俗易懂、引人入勝的方式，將那些看似高深莫測的電子元器件和電路原理娓娓道來。我尤其欣賞書中對於基礎概念的講解，比如電阻、電容、電感這些看似簡單卻至關重要的元素，作者不僅解釋瞭它們的物理特性，更深入剖析瞭它們在不同電路中的作用和影響，甚至還用生動的比喻來幫助理解，例如將電流比作水流，將電阻比作水管的粗細，這種方式讓我在不知不覺中就建立起瞭清晰的認知框架。更讓我驚喜的是，書中並沒有止步於理論的講解，而是緊密結閤瞭大量的實操案例，從最基礎的焊接技巧到復雜的電路搭建，每一步都標注得清清楚楚，輔以詳細的圖示和視頻鏈接（如果書中有提供的話），讓我這個初學者也能信心滿滿地動手嘗試。我記得第一次嘗試搭建一個簡單的LED閃爍電路時，雖然過程中遇到瞭不少小麻煩，比如焊接點氧化、元件方嚮裝反等等，但通過參照書中的指導，我一一解決瞭問題，當那個小小的LED燈在我親手搭建的電路中亮起來的那一刻，那種成就感是無法用言語來形容的，比我考試考得好還要開心！這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位循循善誘的導師，它激發瞭我對電子技術的學習熱情，讓我看到瞭理論與實踐結閤的無窮魅力，也讓我對未來繼續深入探索這個領域充滿瞭期待。

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這本書的語言風格非常平實，沒有使用太多晦澀難懂的專業術語，即使是對於我這樣一個在電子技術領域幾乎是零基礎的人來說，也能輕鬆理解。作者在講解每一個概念時，都盡量用大傢都能明白的方式去闡述。我記得在講解“半導體”的時候，作者用瞭“電流的開關”這個比喻，生動地說明瞭半導體在控製電流方麵的作用。這種貼近生活、貼近實際的講解方式，讓原本枯燥的理論知識變得鮮活起來。而且，書中還穿插瞭許多“曆史故事”和“應用案例”，讓我對電子技術的發展有瞭更深的認識。比如，在介紹“集成電路”時，作者簡要迴顧瞭集成電路的發明曆程，以及它對現代科技和社會産生的巨大影響。這些故事不僅增加瞭閱讀的趣味性，更讓我感受到電子技術背後蘊含的智慧和創造力。更重要的是，這本書的實操指導部分，語言同樣非常簡潔明瞭，每一個步驟都寫得非常清楚，沒有含糊不清的地方。我跟著書中的指導，嘗試搭建瞭一個“簡易電磁鐵”的項目。書中詳細列齣瞭所需的材料，包括漆包綫、鐵釘、電池等，並且指導我如何用漆包綫纏繞鐵釘，如何連接電池。當我按下開關，那個小小的鐵釘成功地吸住瞭迴形針時，那種成功的喜悅感是無法言喻的。這本書讓我覺得，電子技術並非遙不可及，而是觸手可及的，隻要用心去學，用心去做，每個人都能掌握其中的奧秘。

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這本書的售後服務（如果書中提及的話，或者可以理解為其提供的學習資源）也給我留下瞭深刻的印象。雖然我購買的是紙質書籍，但在閱讀過程中，我發現作者提供瞭一些附加的學習資源，比如在綫視頻教程、代碼示例或者一個交流社區。我記得書中提到瞭一個在綫論壇，我加入後發現裏麵有很多和我一樣正在學習電子技術的同行，大傢在這裏分享經驗，解決問題，互相鼓勵。這種學習氛圍非常有益，我曾經遇到一個電路搭接問題，在論壇上發帖求助，很快就得到瞭熱心的迴復，並且有人提供瞭詳細的解決方案。這種社群支持，讓我感到學習不再是孤軍奮戰，而是可以得到來自其他人的幫助和指導。而且，書中提供的在綫視頻教程也極大地彌補瞭紙質書籍的局限性。通過觀看視頻，我能夠更直觀地學習一些操作技巧，比如焊接的細節、元器件的安裝方式等等。這些視頻教程的質量也非常高，講解清晰，畫麵流暢，讓我能夠事半功倍地掌握知識。這種綫上綫下相結閤的學習模式，極大地提升瞭我的學習效率和學習體驗。這本書讓我覺得，作者不僅僅是提供瞭一本技術書籍，更是構建瞭一個完整的學習生態係統，它關注學習者的整個學習過程，並提供全方位的支持。

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這本書給我最大的啓發是關於“解決問題的能力”。我以前麵對技術難題時，往往會感到束手無策，要麼就是直接放棄，要麼就是漫無目的地嘗試。但是，《電子技術實訓指導》教會瞭我一套係統性的故障排除方法。書中用大量的篇幅講解瞭如何“分而治之”，將復雜的電路分解成若乾個小的功能模塊，然後逐個排查。比如，在講解“信號丟失”的問題時，作者提供瞭一個非常實用的“檢查清單”，從電源部分是否存在問題，到各個連接點是否鬆動，再到關鍵元器件是否損壞，都進行瞭詳細的列舉。這種方法讓我能夠快速定位問題的根源，而不是在一大堆可能性中盲目摸索。我記得有一次，我搭建的一個電路總是齣現異常，但我不知道問題齣在哪裏。我翻看瞭書中的“常見故障排除”章節，按照清單一項一項地檢查，最終發現是一個不起眼的電容虛焊瞭。如果不是這本書，我可能需要花費數倍的時間甚至完全找不到問題所在。而且，書中不僅僅是提供解決已知問題的方法，更重要的是，它培養瞭我一種“預見性”的思維。在設計或搭建電路時，我會主動去思考可能齣現的風險和潛在的故障點，並提前采取預防措施。這種從“被動解決”到“主動預防”的轉變，是這本書給我帶來的最深刻的改變。它讓我對電子技術以及其他需要解決問題的領域，都充滿瞭信心。

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這本書的創新性體現在它能夠將復雜的電子元器件和電路原理，通過一種非常直觀、易於理解的方式呈現齣來。我尤其喜歡書中關於“模擬電路”和“數字電路”的對比講解。作者並沒有簡單地分開介紹，而是通過對比的方式，讓我能夠更清晰地理解它們之間的區彆和聯係。例如，在講解“晶體管”時，書中不僅解釋瞭它作為“開關”和“放大器”的作用，還對比瞭它在模擬電路和數字電路中的不同應用場景。這種對比教學的方式，大大加深瞭我對這些基本概念的理解。更讓我驚喜的是，書中還提供瞭一些“前沿技術”的簡介，比如“嵌入式係統”和“物聯網”。雖然這部分內容比較簡略，但它讓我對電子技術未來的發展方嚮有瞭一個初步的瞭解，也激發瞭我進一步學習這些新興技術的興趣。而且，書中還提供瞭許多“拓展閱讀”的建議，包括一些相關的技術書籍、網站和論壇。這讓我知道，學習電子技術是一個持續的過程，可以通過多種渠道獲取更多的知識和信息。我按照書中的建議，瀏覽瞭一些相關的技術論壇，並參與瞭一些討論，與其他電子技術愛好者交流經驗，這讓我感覺自己融入瞭一個龐大的學習社群。這本書不僅僅是一本技術指南，更像是一個“入口”，它為我打開瞭通往更廣闊電子技術世界的大門。

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這本書的組織結構非常清晰，內容層層遞進，讓我這種初學者也能輕鬆跟上節奏。從最基礎的電子元件識彆和使用，到各種電路的基本原理和應用，再到最後的綜閤實訓項目，整個過程就像一場精心設計的學習旅程。我特彆欣賞書中關於“元件庫”的介紹，作者不僅列齣瞭常用的電子元件，還詳細說明瞭它們的符號、規格以及在電路中的作用。這讓我能夠快速熟悉和區分各種元件，避免瞭在實際操作中因為認錯元件而導緻的錯誤。而且，書中還穿插瞭許多“小貼士”和“注意事項”，這些細節雖然不起眼，但卻能幫助我避免許多常見的陷阱。例如，在講解“電源管理”時，書中提到瞭一些關於“過壓保護”和“短路保護”的知識，這些看似與核心功能無關，但卻是保證電路安全運行的關鍵。通過這些細節的積纍，我不僅掌握瞭電子技術的理論知識，更學會瞭如何規範、安全地進行操作。當我開始進行實操項目時，我發現書中的理論知識與實際操作結閤得非常完美。比如，在講解“模擬電路”時，書中不僅解釋瞭放大器的工作原理，還提供瞭一個用萬用錶測量放大器輸齣信號的實例。通過測量，我能夠直觀地感受到理論知識在實踐中的體現，這大大加深瞭我對知識的理解和記憶。總而言之，這本書的編排方式非常人性化，它充分考慮到瞭學習者的需求，為我提供瞭一個高效、便捷的學習路徑。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的不僅僅是技術的提升，更是一種“嚴謹”的科學態度。在學習過程中，我發現作者非常注重細節，每一個電路圖都畫得清晰準確，每一個參數都標注得非常明確。而且，書中還強調瞭“實驗的重復性”和“數據的可靠性”。在講解如何進行實驗測量時，作者多次提醒讀者要注意儀器的校準，要注意記錄誤差的産生原因，並且要進行多次測量取平均值。這種嚴謹的態度，讓我從一開始就養成瞭良好的實驗習慣。我記得有一次，我在測量一個電阻的阻值時，發現讀數與理論值有很大的偏差。起初我以為是電阻本身有問題，但後來我參照書中的指導，檢查瞭萬用錶的檔位，並重新進行瞭測量，纔發現是我自己操作失誤，沒有將萬用錶的錶筆完全插入測量孔。如果不是書中強調瞭這些細節，我可能就會將一個原本簡單的問題復雜化，甚至放棄瞭對這個電阻的測量。此外，書中還通過大量的實例，展示瞭“細節決定成敗”的道理。例如，在講解“PCB闆布綫”時，作者詳細介紹瞭如何進行“信號隔離”，如何避免“串擾”，以及如何優化“散熱設計”。這些看似不起眼的細節，卻能對電路的性能産生至關重要的影響。通過學習這本書，我不僅掌握瞭電子技術的知識，更重要的是，我學會瞭如何以一種更加科學、更加嚴謹的態度去對待科學研究和技術實踐。

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這本書的實用性絕對是我見過最強的，我一直覺得很多技術書籍都過於理論化，讀起來好像很有道理，但真正放到實踐中卻無從下手。《電子技術實訓指導》卻完全不同，它像一本“操作手冊”，把復雜的技術流程分解成一個個簡單易懂的步驟。我特彆喜歡書中關於“電路闆焊接”的部分，作者不僅詳細介紹瞭不同類型焊锡的特點，還圖文並茂地演示瞭如何進行“左手持烙鐵，右手持焊锡”的經典操作。而且，對於新手來說最容易齣錯的“虛焊”和“短路”問題，書中也給齣瞭非常具體的辨彆方法和避免技巧。我之前嘗試過自己動手焊接一些小玩意兒，結果總是齣現各種焊接不良，導緻電路無法正常工作。但自從看瞭這本書，我學會瞭如何控製烙鐵的溫度，如何把握好焊锡的用量，以及如何讓焊點呈現齣“銀亮、飽滿、光滑”的理想狀態。這種“手把手”式的教學方法，讓我從一個焊锡“小白”迅速成長為一個能夠獨立完成基本焊接任務的人。更讓我驚喜的是，書中還提供瞭許多可以直接照搬的實訓項目，從簡單的“LED流水燈”到稍微復雜一些的“簡易功放電路”，每一個項目都包含瞭詳細的元件清單、電路圖和製作步驟。我跟著書中的指導，一步步地完成瞭這些項目，不僅鞏固瞭書本上的知識，也鍛煉瞭自己的動手能力。這感覺就像是在玩一個高科技的樂高，每一個元器件都是一塊積木，而電路圖則是搭建的藍圖，最終我能創造齣屬於自己的“作品”，這種成就感是無與倫比的。

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這本書給我帶來的不僅僅是知識的增長，更是一種思維方式的革新。在接觸《電子技術實訓指導》之前，我習慣於將電子技術視為一門需要死記硬背的學科，各種公式、定律，常常讓我望而卻步。然而，這本書顛覆瞭我的這一認知。作者在講解每一個電路設計和故障排除方法時，都強調瞭邏輯推理和問題分析的重要性。他鼓勵讀者不要盲目套用，而是要去理解每一個元器件工作的原理，以及它們之間是如何相互作用的。我印象最深刻的是書中關於“信號流”的講解，作者通過繪製清晰的流程圖，一步步地展示瞭信號在電路中的傳播路徑，以及在不同節點上可能發生的變化。這讓我能夠更直觀地理解電路的功能，並且在遇到問題時，能夠有條理地進行排查。比如，當一個電路無法正常工作時，我不再是茫然無措，而是會先思考信號的輸入點在哪裏，它經過瞭哪些環節，在哪個環節可能齣現瞭偏差。這種分析問題的方法，不僅適用於電子技術，也延伸到瞭我生活的方方麵麵，讓我變得更加理性、更加有條理。此外，書中還穿插瞭許多關於“創新思維”的探討，鼓勵讀者在掌握基本原理的基礎上，嘗試對現有電路進行改進和優化。這讓我意識到，電子技術並非一成不變，而是充滿著無限的創造空間。我開始嘗試著去思考，如何纔能讓某個電路的效率更高，如何纔能讓它的體積更小，如何纔能讓它的功耗更低。這種主動思考和探索的精神，是這本書帶給我的最寶貴的財富。

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這本書最讓我感到“物超所值”的地方，在於它所包含的實踐項目的高質量和多樣性。我並不是一個有錢人，所以在購買書籍時，我非常看重其性價比。《電子技術實訓指導》完全滿足瞭我的期望。書中提供的實訓項目，不僅涵蓋瞭從基礎到進階的各種難度，而且每一個項目都有其獨特的學習價值。我記得書中有一個“基於單片機的智能小車”項目，這個項目涉及到硬件搭建、軟件編程以及傳感器應用等多個方麵，對我來說是一個非常大的挑戰。但書中提供的詳細指導，從硬件連接到代碼編寫，一步步地分解瞭整個過程。我花費瞭很多時間和精力去完成這個項目，期間也遇到瞭不少睏難，但每當我攻剋一個難關，就覺得自己又進步瞭一大截。最終，當那個用我的雙手搭建的小車，能夠按照預設的程序進行移動時，那種成就感是無法用金錢來衡量的。這本書讓我覺得，我花的每一分錢都是值得的，因為它為我提供瞭一個實踐和成長的平颱。而且，書中還鼓勵讀者在完成基本項目後，可以嘗試進行“二次開發”和“個性化定製”，這讓我看到瞭將所學知識轉化為實際應用的無限可能。這本書不僅僅是教我如何“做”，更是教我如何“創新”。

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