光電及電子技術實驗/高等院校光電專業實驗係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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張準，鍾麗雲 著

圖書標籤:

• 光電技術
• 電子技術
• 實驗教學
• 高等教育
• 光電專業
• 教材
• 理工科
• 實踐教學
• 光電子
• 電路實驗

齣版社： 廣州暨南大學齣版社有限責任公司

ISBN：9787566820846

版次：1

商品編碼：12191951

包裝：平裝

叢書名： 高等院校光電專業實驗係列教材

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：182

字數：268000

內容簡介

本書為光電專業實驗係列教材之一。光電信息産業是21世紀國傢重點支持的戰略性産業，本套教材以基礎性實驗項目為主，將綜閤性和設計性實驗項目融會貫通。教材實驗內容層次分明，滿足不同層次學生的實驗教學需求；實驗內容豐富，許多項目來自現實中的工程。本書可供光電信息科學與工程、信息工程、通信工程等專業的學生使用。

作者簡介

張準，華南師範大學信息光電子科技學院教師，高級實驗師，長期從事光信息處理和光電檢測方麵的教學和科研工作，擔任激光原理及技術、數字圖像處理和計算機程序設計等課程的教學工作。從事微納光學成像、數字全息和生物單分子探測等方麵的研究。

目錄

序
第一編 數字電路實驗
第二編 模擬電子技術實驗
第三編 光電技術實驗
參考文獻

光電及電子技術實驗：探索光的奧秘與電子的律動 本書《光電及電子技術實驗》是高等院校光電專業實驗係列教材的重要組成部分，旨在為光學工程、電子科學與技術、光電子學、通信工程等相關專業的學生提供一套係統、全麵、深入的光電及電子技術實驗指導。本書不僅涵蓋瞭光電技術和電子技術的核心理論知識，更著重於通過實踐操作，幫助學生理解和掌握這些理論的實際應用。 一、 實驗宗旨與特色 本書的編寫秉承“理論聯係實際、動手能力培養、科學思維塑造”的宗旨。我們深知，光電及電子技術領域的發展日新月異，紮實的理論基礎固然重要，但更關鍵的是能否將理論轉化為解決實際問題的能力。因此，本書的實驗設計緊密圍繞當前光電及電子技術的研究前沿和工業應用需求，力求讓學生在實驗中： 深刻理解核心概念： 通過親手搭建電路、調試設備，將抽象的光學原理和電子器件特性轉化為可觀察、可測量、可分析的現象，從而加深對光信號的産生、傳輸、探測、處理以及電子信號的産生、放大、調製、解調等關鍵過程的理解。 掌握實驗技能與方法： 學習並熟練運用各種光學儀器、電子測量設備、信號源、示波器、頻譜分析儀等常用實驗工具，掌握實驗數據的采集、處理、分析和報告撰寫規範。 培養科學探究精神： 鼓勵學生在實驗過程中主動思考、提齣問題、設計改進方案，培養獨立分析問題和解決問題的能力，以及嚴謹求實的科學態度。 建立係統性思維： 認識到光電係統和電子係統往往是相互關聯、協同工作的，學會從係統整體的角度看待問題，理解不同模塊之間的接口和相互影響。 本書的另一大特色在於其循序漸進的設計和貼近實際的案例。實驗內容從基礎的光學現象和電子元件特性入手，逐步深入到復雜的集成係統和前沿應用。每個實驗都配有清晰的實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、注意事項以及實驗數據的分析與討論。大量的實驗圖、電路圖和測量結果圖示，能夠幫助學生更直觀地理解實驗過程和結果。 二、 實驗內容概覽 本書的實驗內容分為光電技術實驗和電子技術實驗兩個主要部分，並有機結閤瞭二者的交叉領域。 （一）光電技術實驗部分： 此部分旨在深入探索光的本質、光的傳播特性以及光與物質相互作用的各種現象，並在此基礎上介紹光與電的相互轉換與應用。 1. 光學基礎實驗： 光的乾涉與衍射： 通過楊氏雙縫乾涉、菲涅爾衍射、夫琅禾費衍射等經典實驗，理解光的波動性。學習並操作單色光、激光器，測量波長，驗證惠更斯原理。 光的偏振： 掌握偏振光的産生、檢驗方法，理解綫偏振、圓偏振、橢圓偏振光的區彆，以及馬呂斯定律的應用。 光的摺射與全反射： 測量棱鏡的摺射率，探索全反射的條件和應用，如光縴通信的原理基礎。 透鏡成像原理： 學習凸透鏡、凹透鏡的成像規律，搭建顯微鏡、望遠鏡等簡單光學儀器，理解成像的放大率和分辨率。 光的吸收與散射： 探索不同物質對光的吸收特性，理解米氏散射、瑞利散射等現象，為光學遙感、環境監測等應用奠定基礎。 2. 光電器件與係統實驗： 光電探測器特性測試： 學習光電二極管、光電三極管、光敏電阻等常用光電探測器的基本原理，測試其伏安特性、光譜響應、靈敏度等參數，並瞭解其在光信號接收中的應用。 發光器件特性分析： 學習發光二極管（LED）、激光二極管（LD）的發光原理，測試其光強、光譜、效率等參數，並探討其在照明、顯示、通信中的應用。 光通信基礎實驗： 搭建簡單的光縴通信鏈路，學習光信號的産生、傳輸、接收過程，理解光信號的調製與解調，掌握光功率計、光時域反射儀（OTDR）等測量儀器的使用。 光電調製與解調： 學習聲光調製器、電光調製器等工作原理，通過實驗實現光信號的強度調製、相位調製，並掌握相應的解調技術。 圖像傳感器與成像係統： 瞭解CCD、CMOS等圖像傳感器的基本結構和工作原理，學習CCD/CMOS相機的基本操作，進行圖像采集與初步處理。 激光器原理與應用： 學習氦氖激光器、半導體激光器等常見激光器的結構和工作原理，進行激光功率、模式、光束質量等參數的測量，並探討激光在測距、乾涉測量等領域的應用。 光柵與全息技術： 瞭解光柵衍射的原理，學習光柵的刻劃和應用，同時深入學習全息圖的記錄與再現原理，理解其三維成像的特性。 非綫性光學基礎： （根據教材深度和院校設置，可能包含）探索二次諧波産生、光學剋爾效應等非綫性光學現象，瞭解其潛在應用。 （二）電子技術實驗部分： 此部分側重於電子元器件的特性、基本電路的搭建與分析，以及信號的産生、處理和控製。 1. 電子元件特性測試： 半導體二極管特性： 測量PN結二極管的伏安特性麯綫，理解正嚮導通、反嚮擊穿等特性，測試穩壓二極管的穩壓性能。 晶體三極管特性： 測量雙極型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）的輸入、輸齣、轉移特性麯綫，理解其放大作用和開關作用，掌握共射、共集、共基等放大電路的搭建與調試。 集成運放基礎： 學習運算放大器的基本結構和理想運放的虛短、虛斷概念，搭建同相比例、反相比例、加法、減法、積分、微分等基本運算電路，分析其特性。 2. 模擬電路實驗： 放大電路設計與分析： 設計和搭建不同類型的放大電路（如單級、多級放大器），測試其電壓增益、輸入輸齣阻抗、頻率響應等關鍵參數。 濾波電路： 學習低通、高通、帶通、帶阻濾波器的設計與實現，理解其頻率選擇性。 振蕩電路： 搭建RC、LC、晶體振蕩電路，理解振蕩的産生條件，測試振蕩頻率和波形。 電源電路： 學習整流、濾波、穩壓電路的設計與搭建，掌握直流穩壓電源的製作。 信號發生器與信號處理： 學習利用函數信號發生器産生不同波形（正弦波、方波、三角波）的信號，並學習信號的衰減、放大、濾波、混閤等處理技術。 3. 數字電路與邏輯設計： 基本邏輯門電路： 學習與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門等邏輯門的功能，並通過集成電路實現組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等。 時序邏輯電路： 學習觸發器（RS、D、JK、T觸發器）的工作原理，搭建和分析寄存器、計數器、移位寄存器等時序邏輯電路。 集成邏輯電路應用： 學習使用TTL、CMOS等係列集成電路芯片，完成復雜的數字係統設計。 微處理器基礎（可能包含）： 學習微處理器的基本指令係統和接口技術，完成簡單的微處理器係統搭建和程序設計。 （三）光電與電子交叉實驗： 這部分實驗充分體現瞭光電技術與電子技術的融閤，是本書的亮點和核心。 光電耦閤器應用： 學習光電耦閤器作為隔離器件和信號傳輸器件的原理，設計光電隔離電路，提高電路的抗乾擾能力。 光電傳感器信號調理電路： 設計和搭建放大、濾波、綫性化等電路，對來自光電探測器的微弱信號進行處理，使其能夠被後續的電子係統識彆和分析。 LED驅動與控製電路： 設計和實現LED的亮度控製、顔色混閤等功能，結閤PWM（脈衝寬度調製）技術實現更精細的控製。 光電反饋控製係統： 搭建簡單的閉環控製係統，例如利用光電傳感器檢測位置或速度，通過電子控製部分驅動電機實現目標位置或速度的跟蹤。 數字圖像處理硬件接口： 學習如何將CCD/CMOS相機采集的圖像信號通過ADC（模數轉換器）轉換為數字信號，並與微處理器或FPGA進行數據交互，為後續的圖像處理算法在硬件上實現奠定基礎。 光電信號的數字化與采集： 深入理解模擬信號到數字信號的轉換過程，學習不同采樣率、分辨率的ADC的應用，並掌握利用數據采集卡進行高效數據采集的方法。 三、 實驗報告與評估 本書強調實驗報告的重要性。每個實驗結束後，學生需要撰寫一份完整的實驗報告，內容應包括：實驗目的、實驗原理概述、實驗器材清單、實驗電路圖/光路圖、實驗步驟（簡述）、原始數據記錄、數據處理與分析（包括計算、繪圖、誤差分析）、實驗結果討論（與理論值比較、分析誤差來源、提齣改進建議）、實驗體會與結論。 四、 實驗準備與安全須知 在進行任何實驗之前，本書都強調學生需要認真閱讀實驗指導，預習相關理論知識，熟悉實驗器材的性能和使用方法，並嚴格遵守實驗室的安全操作規程。所有實驗器材的正確使用和維護，以及實驗過程中的安全防護措施，都在書中有所說明。 五、 總結 《光電及電子技術實驗》教材，通過豐富的實驗內容、精心的實驗設計，旨在為高等院校光電專業等相關專業的學生提供一個學習光電及電子技術原理、掌握實驗技能、培養科學素養的寶貴平颱。本書不僅是課堂教學的有力補充，更是學生未來從事科研、工程設計和技術開發工作的重要基石。我們希望每一位使用本書的同學，都能在動手實踐中，真正領略光與電的魅力，激發對科學的無限熱情，為未來的科技發展貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名負責製定專業教學大綱的教師，我在選擇教材時，首要考慮的是其體係的完整性、內容的科學性以及與當前教學改革趨勢的契閤度。《光電及電子技術實驗/高等院校光電專業實驗係列教材》這個標題，直接點明瞭其在高等教育中的定位，也引起瞭我對其在理論深度、實驗設計和教學方法方麵的關注。在教學實踐中，我希望一本實驗教材不僅能夠讓學生掌握基本的光電和電子技術原理，更能培養他們的科學探究能力、動手實踐能力以及分析解決問題的能力。因此，我非常看重書中實驗項目的選擇是否具有代錶性，是否能夠涵蓋光電技術的核心領域，例如光學基礎、半導體器件、光信號的産生與探測、光通信原理、光電耦閤以及相關的電路設計與調試。我尤其關注書中對於實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗器材、實驗數據處理與分析以及實驗結果討論的闡述是否清晰、係統且專業。如果書中能夠提供一些具有啓發性的思考題，鼓勵學生進行二次開發或者拓展性實驗，那將是對教學創新的一大助力。同時，我也會考慮教材的現代化程度，比如是否能夠結閤仿真軟件（如Multisim, Proteus等）進行預習和模擬，或者是否能引導學生利用現代化的測試儀器進行高精度測量。一本優秀的實驗教材，應該能夠為學生打下堅實的理論基礎，同時激發他們對光電技術深厚的熱情和探究欲望。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將畢業的光電專業本科生，我在考研復習以及準備相關麵試的過程中，廣泛閱讀瞭市麵上大量的光電和電子技術相關的教材及參考書。這次偶然接觸到的《光電及電子技術實驗/高等院校光電專業實驗係列教材》，雖然我最終選擇的復習資料並非它，但從它的目錄和章節劃分上，我大緻能感受到其在理論深度和實驗廣度上的取捨。坦白說，對於我這種已經完成瞭大部分核心課程學習的學生而言，這本書在理論推導的細緻程度上，可能並非我首要尋求的。我更偏嚮於那些能夠深入挖掘某個細分領域，例如半導體物理、量子光學或者高級信號處理的著作，這些書籍往往能提供更前沿的視角和更具挑戰性的問題。這本書的定位似乎更傾嚮於作為一本全麵的實驗指導，覆蓋瞭從基礎的電路分析到相對復雜的激光原理和光學係統搭建。在實驗設計方麵，我關注的是那些能夠充分體現實驗原理，並且能夠讓學生獨立思考、分析和解決問題的設計。如果這本書的實驗項目能夠提供足夠的靈活性，允許學生在既定框架內進行參數調整、誤差分析，甚至是對實驗結果進行深入的理論探討，那麼它會是非常有價值的。然而，我更喜歡的是那種能夠引導我主動思考“為什麼”而不是簡單“怎麼做”的書籍。對於實驗教材，我尤其看重其在實驗數據處理、誤差分析以及實驗結果的科學解釋方麵的指導。如果這本書在這方麵的內容比較詳略，那麼它可能更適閤作為一名初學者入門的工具，而非我現階段所需要的那種能夠激發深度研究的讀物。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛進入大學，對光電技術領域充滿好奇和憧憬的新生，正在努力尋找能夠幫助我入門並建立紮實基礎的書籍。《光電及電子技術實驗/高等院校光電專業實驗係列教材》這個書名，聽起來非常權威，也讓我對它能夠提供的係統性指導充滿瞭期待。在我目前的學習階段，我最需要的是能夠清晰易懂地講解基礎概念的書籍，比如什麼是光，什麼是電，它們之間是如何相互作用的。我希望這本書能夠從最基礎的電路元件開始講起，比如電阻、電容、電感，然後逐步引入二極管、三極管等半導體器件，並且能夠用生動形象的比喻來解釋它們的原理。更重要的是，我希望它能夠提供一些簡單易行的實驗，讓我能夠親手去搭建電路，觀察現象，從而更好地理解抽象的理論知識。比如，我想知道如何用一個LED燈和一個電池來做一個簡單的電路，或者如何用一個光敏電阻來控製一個繼電器。我期待書中能夠提供詳細的實驗步驟，清晰的電路圖，以及實驗過程中可能遇到的問題和解決方法。此外，我對於一些和光有關的簡單實驗也很感興趣，比如如何用放大鏡聚焦陽光，或者如何用棱鏡分解白光。如果這本書能夠將這些基礎的電子和光學實驗巧妙地結閤起來，並且用淺顯易懂的語言來解釋它們背後的科學原理，那麼它將是我大學第一年裏最寶貴的學習夥伴。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對光電技術抱有濃厚興趣的愛好者，同時也在進行一些非正式的DIY項目，我一直在尋找能夠係統地學習和實踐光電知識的途徑。《光電及電子技術實驗/高等院校光電專業實驗係列教材》這個書名，聽起來非常專業，也讓我對它在基礎知識的講解和實驗的嚴謹性抱有期待。我通常會從目錄開始，瞭解它涵蓋瞭哪些基礎的電子元器件，比如電阻、電容、二極管、三極管等，以及它們在光電器件中是如何應用的。我尤其希望書中能夠對光電傳感器的工作原理有清晰的闡述，例如光敏電阻、光電二極管、光電三極管等，並且能夠提供如何連接這些傳感器到微控製器（如Arduino或Raspberry Pi）的詳細步驟。DIY項目最大的挑戰之一就是如何將理論轉化為實際可行的電路。因此，如果這本書能夠提供一些低成本、易於獲取的實驗材料清單，以及清晰的電路圖和操作指南，那將對我非常有幫助。此外，我對於一些基礎的光學實驗也很感興趣，比如如何使用激光二極管和透鏡搭建一個簡單的光路，或者如何測量光的強度和方嚮。如果這本書能夠將這些光學和電子實驗有效地結閤起來，並解釋它們之間的內在聯係，那麼它將是我進行深入學習和實踐的寶貴資源。我希望這本書能夠鼓勵我進行創新性的實驗，而不是僅僅停留在教科書上的演示。

評分☆☆☆☆☆

從一個正在積極探索光電技術應用前沿的在職工程師的角度來看，《光電及電子技術實驗/高等院校光電專業實驗係列教材》的齣現，讓我對其在實踐層麵的價值産生瞭濃厚的興趣。我目前主要負責研發團隊的某項核心技術，日常工作中頻繁接觸到各種光電器件的性能評估和係統集成。因此，一本能夠將理論知識與實際操作緊密結閤的實驗教材，對我而言具有相當高的參考意義。我期待書中能夠提供一些具有代錶性的、涵蓋當前行業熱點和難點的實驗項目，比如LED的驅動與亮度控製、光電探測器的靈敏度測試、光學傳感器的校準與應用，甚至是更復雜的數字圖像處理中的光電轉換部分。更重要的是，我關注的是實驗中的工程化思維和解決實際問題的思路。這包括如何有效地設計實驗電路以滿足特定性能需求，如何進行精密的儀器參數設置以獲得可靠的數據，以及如何在高噪聲環境下提取有效信號。如果書中能夠提供一些關於實驗優化、故障排除以及實驗數據與仿真結果對比的案例分析，那將極大地提升其實用價值。另外，對於我們這種需要不斷更新知識體係的工程師來說，一本教材能否指引我們進一步探索相關技術，或者提供一些跨學科的融閤思路，也是我評判其價值的重要標準。這本書的“高等院校光電專業實驗係列教材”的定位，似乎預示著它在教學和基礎研究方麵有其獨到之處，但對於我這種更側重於工程實現和技術迭代的讀者，我希望能從中看到更多貼近實際研發需求的內容。