現代光信息傳感原理（第2版）/光學工程高等學校電子信息類專業係列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖延彪，黎敏，閆春生 著

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302402558

版次：2

商品编码：11845450

包装：平装

丛书名： 光学工程高等学校电子信息类专业系列教材

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：396

編輯推薦

《現代光信息傳感原理（第2版）》是清華大學電子工程係廖延彪教授凝聚50年心血的教學經驗總結！並配有精心製作的教學課件（PPT）！《現代光信息傳感原理（第2版）》係統論述各類現代光信息傳感器的原理及其應用，重點介紹光電傳感器和光縴傳感器，深入分析各類光電傳感器和光縴傳感器的設計要點。本書內容包括光電傳感器、波前傳感器、光縴傳感器、激光全息檢測技術、光層析傳感器、光電微型傳感器、納米光子學傳感器等。 書選材廣泛，全麵反映瞭現代光信息傳感的基本知識和新發展。本書可作為普通高校光電信息科學與工程及其相關專業的本科生和研究生的教材，也可作為相關專業技術人員的參考用書。

內容簡介

　　本書係統論述各類現代光信息傳感器的原理及其應用，重點介紹光電傳感器和光縴傳感器，深入分析各類光電傳感器和光縴傳感器的設計要點。本書內容包括光電傳感器、波前傳感器、光縴傳感器、激光全息檢測技術、光層析傳感器、光電微型傳感器、納米光子學傳感器等。書選材廣泛，全麵反映瞭現代光信息傳感的基本知識和新版發展。本書可作為普通高校光電信息科學與工程及其相關專業的本科生和研究生的教材，也可作為相關專業技術人員的參考用書。

作者簡介

廖延彪：清華大學電子工程係教授，博士生導師。從事光縴傳輸和傳感方麵的教學和研究工作30餘年；承擔並主持多項國傢重大攻關項目、國傢“863”重大項目、國傢基金、航天基金和國防基金等。發錶論文200餘篇， 已齣版《物理光學》、《光縴光學》、《偏振光學》、《光學原理與應用》、《光縴傳感技術與應用》等著作，參與編寫《光學手冊》、《光子學——技術與應用》、《現代儀器儀錶技術與設計》等大型工具圖書。廖延彪教授及其所在的清華大學光縴傳感研究室的研究內容涉及強度型、乾涉型、偏振型以及波長型等各類傳感器的基本理論及其關鍵技術。應用範圍涉及電力行業的電流、電壓、溫度等參量的測量；石油化工行業的液位、溫度、壓力、水聲、流量等參量的測量等。

內頁插圖

目錄

第1章光電傳感器

1.1概述

1.2強度調製型光電傳感器

1.2.1反射型光電傳感器

1.2.2透射型光電傳感器

1.2.3CCD在光電信號測量中的應用

1.2.4強度調製型光電傳感器的設計

1.3相位調製光電傳感器

1.3.1概述

1.3.2光波的疊加

1.3.3典型的乾涉

1.3.4低相乾光源乾涉

1.3.5典型相位型光電傳感器

1.3.6典型相位型光電傳感器的設計

1.3.7典型相位型光電傳感器的性能

1.3.8光的相乾性

1.3.9激光的相乾性

1.4偏振調製光電傳感器

1.4.1概述

1.4.2彈光效應的應用

1.4.3法拉第效應的應用

1.4.4電光效應的應用

1.4.5光學電功率傳感係統

1.4.6橢偏儀在薄膜測量中的應用

1.4.7偏振調製型光電傳感器的設計

1.5波長調製型光電傳感器

1.5.1概述

1.5.2激光多普勒測速

1.5.3激光感生熒光測溫

1.5.4激光拉曼散射光譜測溫

1.5.5相乾反斯托剋斯拉曼光譜測溫技術

1.6光測高溫術

1.6.1維恩位移定律

1.6.2光測高溫

1.7衍射型光電傳感器

1.7.1概述

1.7.2衍射的基本理論

1.7.3衍射型光電傳感器的設計

1.7.4光波空間頻率檢測法

1.7.5激光衍射傳感的應用實例

1.7.6基於單縫衍射的測量精度與最大量程分析

1.8小結

習題與思考題

第2章波前傳感器

2.1引言

2.2波前傳感器的基本原理

2.3剪切乾涉波前傳感技術

2.3.1剪切乾涉波前傳感器的基本原理

2.3.2動態交變剪切乾涉波前傳感器

2.3.3動態交變剪切乾涉波前傳感器的特點

2.4動態哈特曼�蠶目瞬ㄇ按�感器技術

2.4.1哈特曼�蠶目瞬ㄇ按�感器工作原理

2.4.2哈特曼�蠶目瞬ㄇ按�感器的子孔徑光斑質心探測誤差

2.5麯率傳感器技術

2.6像清晰化波前傳感技術

2.7波前校正器

2.7.1變形反射鏡

2.7.2變形反射鏡結構

2.7.3高速傾斜反射鏡

2.8波前傳感器在自適應光學係統中的應用

2.8.1激光核聚變裝置波前校正係統

2.8.2高分辨率自適應光學望遠鏡

2.8.3人眼視網膜成像自適應光學係統

2.8.4其他應用

2.9小結

習題與思考題

第3章光縴傳感器

3.1概述

3.1.1光縴傳感器的定義及分類

3.1.2光縴傳感器的特點

3.2振幅調製傳感型光縴傳感器與補償技術

3.2.1光縴微彎傳感器

3.2.2光縴受抑全內反射傳感器

3.2.3光縴輻射傳感器

3.2.4振幅調製型光縴傳感器的補償技術

3.3相位調製傳感型光縴傳感器與信號解調技術

3.3.1馬赫�蒼�德爾光縴乾涉儀和邁剋耳遜光縴乾涉儀

3.3.2Sagnac光縴乾涉儀

3.3.3光縴法布裏�茬曷薷繕嬉�

3.3.4光縴環形腔乾涉儀

3.3.5白光乾涉型光縴傳感器

3.3.6外界壓力、溫度對光縴乾涉儀的影響

3.3.7乾涉型光縴傳感器的信號解調技術

3.3.8相位生成載波(PGC)解調方案

3.3.9光縴乾涉儀的傳感應用

3.4偏振態調製型光縴傳感器

3.4.1光縴電流傳感器

3.4.2雙摺射對光縴傳感的影響

3.4.3對光縴電流傳感器探頭的進一步分析

3.4.4光縴偏振乾涉儀

3.5波長調製型光縴傳感器

3.5.1引言

3.5.2光縴光柵的分類

3.5.3光縴布拉格光柵應變傳感模型分析

3.5.4光縴布拉格光柵溫度傳感模型分析

3.5.5光縴布拉格光柵在光縴傳感領域中的典型應用

3.5.6長周期光縴光柵在傳感領域的應用

3.5.7光縴光柵摺射率傳感技術

3.5.8LPG M�瞆乾涉儀摺射率傳感器

3.6光縴熒光溫度傳感器

3.6.1光縴熒光溫度傳感原理

3.6.2熒光壽命測溫

3.6.3熒光強度比測溫

3.6.4熒光傳感材料

3.6.5熒光測溫係統

3.6.6熒光測溫係統在工業界的應用

3.7分布式光縴傳感器

3.7.1概述

3.7.2散射型分布式光縴傳感器

3.7.3偏振型分布式光縴傳感器

3.7.4相位型分布式光縴傳感器

3.7.5微彎型分布式光縴傳感器

3.7.6熒光型分布式光縴傳感器

3.7.7其他類型的分布式光縴傳感器

3.7.8應用

3.8聚閤物光縴傳感器

3.8.1概述

3.8.2多模聚閤物光縴傳感器及其應用

3.8.3聚閤物光縴光柵傳感器

3.9光子晶體光縴及其在傳感中的應用

3.9.1概述

3.9.2光子晶體光縴在傳感中的應用

3.9.3高雙摺射光子晶體光縴

3.9.4雙模光子晶體光縴傳感器

3.9.5摻雜的微結構聚閤物光縴傳感器

3.9.6其他傳感應用

3.10微小型光縴傳感器

3.10.1概述

3.10.2微光縴傳感器

3.10.3微納米光縴傳感器

3.11傳光型光縴傳感器

3.11.1振幅調製傳光型光縴傳感器

3.11.2相位調製傳光型光縴傳感器

3.11.3偏振態調製傳光型光縴傳感器

3.12光縴傳感網絡

3.12.1可用於構成光縴傳感網的傳感器

3.12.2成網技術

3.13光縴傳感技術的發展趨勢及課題

3.14小結

習題與思考題

第4章激光全息檢測技術

4．1概述

4．2全息原理

4．2．1基元全息圖

4．2．2基本公式

4．3物像關係

4．3．1基元全息圖條紋的分布

4．3．2點光源照明的波前再現

4．4全息乾涉計量

4．4．1概述

4．4．2二次曝光法

4．4．3單次曝光法

4．4．4時間平均法

4．5全息乾涉條紋的實驗數據處理

4．5．1全息乾涉條紋的定位與解釋

4．5．2摺射率二維分布位相物體的數學反演

4．5．3摺射率軸嚮對稱分布位相物體的數學反演

4．5．4摺射率三維分布位相物體的數學反演

4．6激光散斑檢測技術

4．6．1概述

4．6．2激光散斑的原理和特點

4．6．3激光散斑技術

4．6．4散斑乾涉技術的應用

4．7小結

習題與思考題

第5章光層析傳感器

5．1概述

5．2計算機層析成像的圖像重建原理

5．2．1變換方法

5．2．2迭代重建法

5．2．3二維傅裏葉圖像重建法

5．2．4濾波反投影圖像重建法

5．2．5係列展開法

5．2．6統計方法

5．2．7有限元法

5．2．8人工神經網絡法

5．2．9小波多分辨分析法

5．2．10各種算法總結及討論

5．3醫用射綫CT成像技術

5．3．1醫用X�睠T成像技術

5．3．2核輻射CT成像技術

5．4工業CT成像技術

5．4．1工業CT成像的原理

5．4．2工業CT成像係統的組成

5．4．3工業CT成像係統的主要性能

5．4．4工業CT成像的應用

5．5中子成像技術

5．6光學層析成像

5．6．1概述

5．6．2光在介質中的傳輸特性

5．6．3光學CT發展現狀

5．6．4光相乾成像技術(OCT)

5．6．5光彌散層析成像技術(DOT)

5．6．6光過程層析成像(OPT)

5．7小結

習題與思考題

第6章光電微型傳感器

6．1微光係統簡介

6．1．1概述

6．1．2微製造技術與微傳感器的進展

6．1．3光電微型傳感器的應用領域與市場

6．2微型光學元件

6．2．1摺射和衍射微光學器件

6．2．2二元和多階光學器件

6．2．3亞波長光學元件

6．2．4微光器件陣列

6．2．5微光波導器件

6．2．6微光通信器件

6.2.7器件集成

6．3微光機電係統的設計理論、製造與封裝技術

6．3．1微光機電係統(MOEMS)

6．3．2微(光機電)係統設計理論

6．3．3微光學加工技術

6．3．4微型係統的封裝

6.4典型的光電微型傳感器

6．4．1概述

6．4．2基於光電探測器的光電微小型傳感器

6．4．3基於微位移的光電微小型傳感器

6．4．4基於光波導的光電微小型傳感器

6．4．5基於光波導的微小型光縴傳感器

6.4.6生物傳感器

6．5微係統設計流程與舉例

6.5.1設計關注的主要問題

6．5．2微光機電係統的設計舉例

6．5．3計算機輔助設計CAD

6．5．4設計舉例

6.6小結

習題與思考題

第7章納米光子學傳感器

7．1納米光子學與係統

7．1．1納米光子學

7.1.2納米尺度的基本效應

7.1.3納米器件、係統與納米技術

7．2納米製造技術

7．2．1概述

7.2.2物理蒸汽閤成

7.2.3分子束取嚮附生和有機金屬蒸汽取嚮附生

7．2．4多光子聚閤與三維光刻

7．2．5納米壓印技術

7．2．6電子束刻蝕

7．2．7高溫拉伸法

7.3納米光子學元器件

7.3.1納米探針

7.3.2近場光學裝置

7．3．3微環諧振器

7．3．4金屬納米顆粒陣列

7．3．5矽基納米光器件

7．4典型納米光子傳感器

7.4.1概述

7．4．2基於金屬納米顆粒結構的SPR傳感器

7．4．3光子晶體納米傳感器

7．4．4近場光學傳感器SNOM

7．4．5基於分子自組裝技術的SPR傳感器

7．4．6基於微環諧振器的納米光傳感器

7．4．7納米光縴傳感器

7．5納米機電與光係統的設計與建模概要

7．5．1NEMS係統的設計

7．5．2納米級機電係統、裝置與結構的建模

7．6納米光係統設計舉例——基於Si納米綫的AWG濾波器設計

7.7小結

習題與思考題

參考文獻

前言/序言

信息的提取，即傳感技術是信息化時代的重要內容之一，光電信息傳感則是21世紀傳感技術的一個重要領域，其發展直接影響到許多行業的進步，但是目前缺少一本較全麵反映光電信息傳感進展的教材。本教材使讀者既能瞭解光電信息傳感的基本理論，又能為光電傳感器的選用和設計打下一個良好的基礎。作者希望根據自己和所在的課題組近三十年從事光學、光電子學以及光電傳感器方麵的教學和科學研究的經驗，能對此做一些微薄的貢獻。

本書較全麵地介紹現代光信息傳感的主要內容——經典的和現代的，其中包括光電傳感器、波前傳感器、光縴傳感器、激光全息檢測技術、光層析傳感器、光電微型傳感器、納米光子學傳感器。

本書既可以作為教材，也可以作為參考書。作為教材，書中內容可按教學大綱有所取捨。其中光電傳感器和光縴傳感器可作為基本內容，重點講述； 光層析傳感器、激光全息檢測技術和波前傳感器作為一般瞭解內容，可僅做簡要介紹； 光電微型傳感器和納米光子學傳感器則可作為自學內容，目的是擴大眼界。建議教師以講清楚物理概念為主，使學生瞭解各類光傳感器的基本原理，為學生在今後工作中選用或設計所需的傳感器打下必要的基礎，其餘內容可作為自學的閱讀材料。作為參考書，本書可作為各領域相關讀者係統而全麵地瞭解光傳感器的參考讀物。

本書有以下特點。

（1） 較全麵地介紹瞭各類光電信息傳感器，不僅包括傳統的光電傳感器，還包括光縴傳感器、全息乾涉傳感器、散斑乾涉傳感器、熒光傳感器、衍射傳感器，以及近代齣現的光層析傳感器、波前傳感器、MEMS傳感器、納米光子學傳感器等。

（2） 本書著重討論瞭一些重要的光電傳感器的原理，即其物理模型的建立過程和結果的分析，著重物理概念及其數學錶達方式，便於讀者在今後工作過程中能自己建立有關傳感過程的物理模型，對所得傳感結果能給予正確、閤理的解釋。

（3） 作者還根據多年科研和教學工作的經驗，提供瞭對於不同的使用環境，如何選用和設計光電傳感器，在使用和設計中應如何考慮實際使用中的一些問題，如何研究和開發新的光電傳感器，以滿足工作的需要。

參加本書編寫的有黎敏教授，負責編寫第6章（光電微型傳感器）和第7章（納米光子學傳感器）； 閆春生副教授，負責編寫第5章（光層析傳感器）； 其餘由廖延彪編寫。全書由廖延彪定稿。

本書得以齣版，要感謝課題組的同仁賴淑蓉老師和張敏博士，以及傢人給予的大力支持和幫助。

本書內容涉及麵廣，作者知識有限，書中缺點和錯誤難免，懇請讀者批評指正。

廖延彪

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这本书对光学知识面的推广，很好！

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