光電信息技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《光電信息技術(shù)與應(yīng)用》以編者多年從事光電信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的本科、研究生的教學(xué)講義為基礎(chǔ)，結(jié)合編者在光電信息技術(shù)與系統(tǒng)的研究成果，參考近年來光電信息技術(shù)的最新進(jìn)展，基于光波載體，以光電信息的產(chǎn)生、傳播、調(diào)制、控制、處理、存儲與顯示為主線，從光、電、信息和光電混合信息技術(shù)的角度，闡述光電信息技術(shù)所涉及的光的特性與度量、光的產(chǎn)生和傳播、光的調(diào)制與控制、光電探測、光學(xué)傳遞函數(shù)、光學(xué)信息處理系統(tǒng)的理論和方法、光電信息存儲、光電信息的轉(zhuǎn)換及顯示等內(nèi)容。最后介紹光電信息技術(shù)的典型應(yīng)用。 全書以信息為主線，闡明光、電、光電混合信息系統(tǒng)的理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用?！豆怆娦畔⒓夹g(shù)與應(yīng)用》力求為光電信息系統(tǒng)專業(yè)本科、研究生和工程技術(shù)人員提供光電信息系統(tǒng)分析、設(shè)計的基本理論、先進(jìn)技術(shù)和最新方法。

作者簡介

　　張記龍，1964年生，男，山西省汾西人，教授、博士生導(dǎo)師。山西省光電信息與儀器工程技術(shù)研究中心主任?！?　　主要從事光電信息處理、光電儀器與系統(tǒng)等領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。先后主持完成了山西省自然科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金、山西省回國留學(xué)人員重點(diǎn)科研項目；2007年獲山西省技術(shù)發(fā)明一等獎（排名第一），2002年獲山西省科技進(jìn)步二等獎（排名第一），1996年獲國家科技進(jìn)步三等獎（排名第四）；目前承擔(dān)科技部國際合作重大項目、國家自然科學(xué)基金、教育部博士學(xué)科點(diǎn)基金等多項科研項目；有5項國家發(fā)明專利獲得授權(quán)；發(fā)表論文60余篇，其中EI收錄24篇。 　　2008年被評為山西省“新世紀(jì)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人333人才工程”省級入選專家，2007年被評為山西省委聯(lián)系的高級專家、山西省模范教師和山西省高等學(xué)校拔尖創(chuàng)新人才，2004年被評為山西省高等學(xué)校青年學(xué)術(shù)帶頭人。山西省重點(diǎn)學(xué)科《信號與信息處理》學(xué)術(shù)帶頭人之一，教育部學(xué)科評議專家，教育部學(xué)位點(diǎn)評審專家。中國兵工學(xué)會會員，中國高等學(xué)校自然科學(xué)學(xué)報研究會第五屆理事會理事，山西高等學(xué)校學(xué)報研究會第五屆理事會副理事長，中國儀器儀表學(xué)會高級會員。

書籍目錄

第1章 光信息源及其特性、光輻射的度量1.1 光的特性1.1.1 光的波動性1.1.2 光的粒子性1.1.3 平面光波的能量與能流密度矢量1.1.4 光的波粒二象性1.2 光輻射的度量1.2.1 光譜光視效率1.2.2 常用的光度量和輻射度量1.3 輻射傳播的基本定律1.3.1 照度的余弦定律和朗伯表面輻射強(qiáng)度的余弦定律1.3.2 亮度守恒定律1.3.3 照度的距離平方反比定律1.4 光信息源及其特性1.4.1 光源的基本特性參數(shù)1.4.2 熱輻射與黑體輻射定律1.4.3 自然輻射源——太陽、天空1.4.4 激光光源及其特點(diǎn)1.4.5 半導(dǎo)體發(fā)光二極管工作原理及特性習(xí)題參考文獻(xiàn)第2章 光波在自由空間和波導(dǎo)中的傳播2.1 球面波和平面波的復(fù)振幅表示2.1.1 球面波的復(fù)振幅表示2.1.2 平面波的復(fù)振幅表示2.2 平面波的角譜及角譜的傳播2.2.1 平面波的空間頻率2.2.2 平面波的角譜及其物理解釋2.2.3 平面波角譜的傳播2.2.4 衍射孔徑對角譜的效應(yīng)2.3 用角譜理論推導(dǎo)光在自由空間的傳播2.3.1 標(biāo)量衍射的推導(dǎo)及直觀解釋2.3.2 菲涅耳衍射公式2.3.3 夫瑯禾費(fèi)衍射與傅里葉變換2.4 光波在光波導(dǎo)中的傳播2.4.1 基于幾何光學(xué)的光纖維導(dǎo)光原理2.4.2 基于光的波動光學(xué)的波導(dǎo)導(dǎo)光理論2.4.3 光纖中的衰減2.4.4 單模光纖的橫模2.4.5 單模光纖的色散習(xí)題參考文獻(xiàn)第3章 光信息調(diào)制技術(shù)3.1 光調(diào)制的概念和基本原理3.1.1 光調(diào)制的概念及其分類3.1.2 光信號的調(diào)制原理3.1.3 實現(xiàn)光調(diào)制的幾種效應(yīng)3.2 光信號的調(diào)制常用技術(shù)3.2.1 直接調(diào)制和間接調(diào)制3.2.2 光強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)3.2.3 光相位調(diào)制技術(shù)3.2.4 頻率和波長的調(diào)制技術(shù)3.2.5 光偏振調(diào)制3.3 空間光調(diào)制技術(shù)3.3.1 空間光調(diào)制器及其分類3.3.2 液晶及其特性3.3.3 常見的空間光調(diào)制器3.4 基于光柵衍射的光的調(diào)制3.4.1 光柵的光通量調(diào)制3.4.2 光柵的頻率調(diào)制習(xí)題參考文獻(xiàn)第4章 光電信息轉(zhuǎn)換原理及器件4.1 光電信息轉(zhuǎn)換的物理基礎(chǔ)——能帶理論4.1.1 能帶的形成4.1.2 能帶結(jié)構(gòu)4.1.3 本征半導(dǎo)體、摻雜半導(dǎo)體的能帶4.2 半導(dǎo)體中的載流子濃度4.2.1 能級密度4.2.2 費(fèi)米能級和電子占據(jù)率4.2.3 平衡載流子濃度4.2.4 本征半導(dǎo)體中的栽流子濃度4.2.5 摻雜半導(dǎo)體的載流子濃度4.2.6 半導(dǎo)體中的非平衡載流子4.3 半導(dǎo)體光電效應(yīng)4.3.1 光電導(dǎo)效應(yīng)4.3.2 P－N結(jié)光生伏特效應(yīng)4.3.3 光電子發(fā)射效應(yīng)4.4 常用光電信息轉(zhuǎn)換器件4.4.1 光電信息轉(zhuǎn)換器件的主要參數(shù)4.4.2 光電發(fā)射器件4.4.3 光電導(dǎo)器件4.4.4 半導(dǎo)體結(jié)型器件4.4.5 電荷耦合器件4.4.6 CMOS圖像傳感器4.4.7 光電信息轉(zhuǎn)換器件的部分性能比較習(xí)題參考文獻(xiàn)第5章 光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)5.1 二維線性時、空不變系統(tǒng)5.1.1 二維線性系統(tǒng)的定義5.1.2 脈沖響應(yīng)和疊加積分5.2 二維傅里葉變換5.2.1 二維傅里葉變換的定義及存在條件5.2.2 可分離變量函數(shù)的傅里葉變換5.2.3 具有圓對稱函數(shù)的二維傅里葉變換——傅里葉－貝塞爾變換5.2.4 二維傅里葉變換定理5.2.5 常用函數(shù)和二維傅里葉變換5.3 二維線性空不變系統(tǒng)：傳遞函數(shù)5.4 二維抽樣理論5.4.1 函數(shù)的抽樣5.4.2 從抽樣信號中恢復(fù)原函數(shù)5.4.3 空間一帶寬積5.5 透鏡的傅里葉變換5.5.1 透鏡的相位變換作用5.5.2 透鏡的傅里葉變換性質(zhì)5.6 光的時、空相干性理論5.6.1 互相干函數(shù)與復(fù)相干度，交叉譜密度函數(shù)5.6.2 光場自相干函數(shù)P（t）和復(fù)自相干度5.6.3 準(zhǔn)單色條件下光場的互強(qiáng)度J和復(fù)相干因子μ5.6.4 相干時間、相干長度、相干面積5.7 成像系統(tǒng)的一般分析5.7.1 透鏡的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF5.7.2 衍射受限成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)一用光瞳函數(shù)代替透鏡的孔徑函數(shù)5.8 衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)（CTF）5.8.1 相干照明衍射受限系統(tǒng)的物像關(guān)系5.8.2 衍射受限系統(tǒng)相干傳遞函數(shù)5.9 衍射受限成像非相干系統(tǒng)的傳遞函數(shù)5.9.1 非相干成像系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)（OTF）5.9.2 光學(xué)傳遞函數(shù)（OTF）與相干傳遞函數(shù)CTF的關(guān)系5.9.3 衍射受限的成像系統(tǒng)OTF5.10 準(zhǔn)單色光照明下衍射受限光學(xué)系統(tǒng)的部分相干傳遞函數(shù)5.10.1 準(zhǔn)單色光的傳播和衍射5.10.2 薄透明物體對互強(qiáng)度的調(diào)制5.10.3 部分相干光的衍射5.10.4 范西特－策尼克定理5.10.5 部分相干場中透鏡的傅里葉變換性質(zhì)5.10.6 準(zhǔn)單色光照明的光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)5.11 像差對傳遞函數(shù)的修正習(xí)題參考文獻(xiàn)第6章 光信息處理技術(shù)6.1 空間濾波6.1.1 阿貝成像理論6.1.2 阿貝－波特實驗6.1.3 空間濾波系統(tǒng)6.2 相干光學(xué)信息處理6.2.1 相干光學(xué)濾波系統(tǒng)6.2.2 空間濾波的傅里葉分析6.2.3 空間光學(xué)濾波器的類型6.2.4 光學(xué)系統(tǒng)補(bǔ)償濾波器6.2.5 幾種相干處理技術(shù)6.3 非相干光學(xué)處理及其應(yīng)用6.3.1 相干與非相干光學(xué)處理主要差異6.3.2 圖像的相乘和積分6.3.3 非相干光學(xué)相關(guān)與卷積處理6.3.4 基于衍射的非相干光學(xué)處理6.3.5 基于非相干的多通道并行處理習(xí)題參考文獻(xiàn)第7章 光電信息的存儲與顯示7.1 光存儲技術(shù)7.1.1 光盤存儲7.1.2 光全息存儲7.2 半導(dǎo)體存儲技術(shù)7.2.1 半導(dǎo)體存儲器特點(diǎn)7.2.2 半導(dǎo)體存儲器的分類7.2.3 半導(dǎo)體存儲器的基本結(jié)構(gòu)和組成7.2.4 快閃存儲器7.3 顯示器的結(jié)構(gòu)、分類及其性能比較7.3.1 顯示器的功能、性能、基本結(jié)構(gòu)和分類7.3.2 顯示器件基本特性的比較7.4 典型顯示器的工作原理和基本技術(shù)7.4.1 液晶顯示器（LCD）7.4.2 單晶硅反射式液晶（LCOS）技術(shù)7.4.3 等離子體顯示器（PDP）7.4.4 有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)（OLED）習(xí)題參考文獻(xiàn)第8章 典型光電信息系統(tǒng)8.1 人眼屈光度光電測試系統(tǒng)8.1.1 屈光度光學(xué)測量原理8.1.2 眼底圖像信息的采集與處理8.1.3 眼底圖像信息的采集與處理結(jié)果8.2 高能X射線計算機(jī)層析光電成像系統(tǒng)8.2.1 X射線的計算層析（CT）原理8.2.2 高能X射線CT光電成像系統(tǒng)的構(gòu)成8.2.3 疵病檢測實例8.3 基于光柵衍射的窄脈沖激光光電告警系統(tǒng)8.3.1 激光光電告警系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)8.3.2 基于光柵衍射的窄脈沖激光波長和方向探測原理8.3.3 干涉條紋的實時采集與處理8.3.4 樣機(jī)及其技術(shù)指標(biāo)8.4 彈丸飛行速度的光電測試技術(shù)8.4.1 光電測速靶的基本原理及組成8.4.2 光電靶的類型8.5 基于黑體輻射的瞬態(tài)高溫測量及校準(zhǔn)技術(shù)8.5.1 藍(lán)寶石光纖瞬態(tài)表面高溫技術(shù)8.5.2 瞬態(tài)表面溫度動態(tài)校準(zhǔn)儀8.6 基于氣體特征光譜吸收的瓦斯?jié)舛裙怆姳O(jiān)測系統(tǒng)8.6.1 瓦斯?jié)舛裙庾V檢測的基本原理8.6.2 差分吸收檢測系統(tǒng)8.6.3 波長調(diào)制檢測系統(tǒng)8.7 光電混合實時指紋識別系統(tǒng)8.7.1 光學(xué)指紋獲取技術(shù)8.7.2 基于聯(lián)合變換相關(guān)（JTC）和液晶光閥的指紋實時識別系統(tǒng)習(xí)題參考文獻(xiàn)附錄A 現(xiàn)代光電信息技術(shù)與應(yīng)用信息源附錄B 光電信息技術(shù)漢英名詞術(shù)語對照附錄C 縮略詞

編輯推薦

　　1.詳述國內(nèi)外光電信息的最新技術(shù)和材料并作了進(jìn)一步展望；　　2.將光信息處理和電信息處理用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)工具進(jìn)行描述；　　3.詳解不同用途的典型光電信息系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用；　　4.注重照顧入門級讀者，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用；　　5.兼顧高手，探討領(lǐng)域前沿。

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