图书前言

前言

光电技术是一门以光电子学为基础,将光学技术、电子技术、精密机械及计算机技术紧密结合的新技术,是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段,解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力,使视觉的长波延伸到亚毫米波,短波延伸到紫外、X射线、γ射线乃至高能粒子,并可以飞秒级速度记录超快现象的变化过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用,是当今世界争相发展的支柱产业,是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展,各种新型半导体激光器、国产1.5亿像素的固体图像传感器、新型的光电探测器等在工业与民用领域随处可见,热成像技术也已广泛应用于军事和工业领域。光电技术已经渗透到国民经济的各个方面,成为信息社会的支撑技术之一。

编者总结20多年讲授光电技术课程的教学经验,参阅了大量国内外优秀教材和文献,为适应新技术发展对光电人才培养的需要,依据教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委会对“光电技术”课程要求及教育部关于《高等学校课程思政建设指导纲要》精神修订了本书。本书从教学价值塑造、专业知识传授、能力培养和普适性出发,注重基础、强调应用,主要特点如下: 

(1) 全书以光电探测的物理理论基础、光电探测器、光电信号探测与处理和典型光电探测系统分析为主线,形成完整的光电技术知识体系,内容全面、结构合理、重点突出并注重实用。

(2) 书中融入光电发展历程、发展趋势、国家航天重大工程成果和中外科学家人物事迹,使学生养成探索未知、培养精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

(3) 全书突出光电信息系统构成,使学生掌握光电信息系统的总体框架,发挥学生的“奇思妙想”,充满兴趣地投入光电创新实践活动中。

(4) 中国大学MOOC上运行的“光电技术”在线课程和国家级线上线下混合式一流本科课程采用本书作为教材。

(5) 本书配备了微课视频、教学课件、教学大纲、测试题库、习题解答等资源

,实现了“互联网+”的课程学习模式。

(6) 与本书配套的实验教材为《光电信息技术实践教程》(陈梦苇等编著,清华大学出版社出版),可选择使用,以增强学生的光电系统综合设计能力。

全书共11章。第0章介绍光电技术的研究内容及其发展趋势; 第1、2章主要讲述光电技术的理论基础; 第3~6章主要讲述光电导探测器、光伏探测器、光电子发射探测器和热探测器的工作原理、特性参数、偏置电路及应用技术; 第7章主要讲述真空

摄像管及电荷耦合器件、CMOS图像传感器、红外焦平面等固体图像传感器; 第8章讲述光学信息变换技术; 第9章讲述微弱光电信号的探测与处理技术; 第10章讲述光电探测系统的典型应用。其中,华中科技大学曾延安负责编写7.5节,武汉理工大学胡昌奎负责编写第8章、9.1节、10.1节、10.2节、10.3节,武汉理工大学黎敏负责编写10.4节、10.5节,其他章节由杨应平编写。全书由杨应平统稿。

教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委会原副主任委员、华中科技大学杨坤涛教授对书稿进行了认真仔细的审阅并提出了许多宝贵建议,在此表示衷心的感谢。在本书的编写过程中,武汉理工大学物理系光电材料与器件物理研究室的陈梦苇、胡靖华和多名研究生在资料文献查阅、文字整理和插图绘制等方面做了大量的工作,在此特向他们表示诚挚的谢意。

感谢“武汉理工大学本科教材建设专项基金项目”资助。

在本书的编写过程中,参考了大量的国内外优秀教材和科技文献,根据本书体系的需要选编了其中的一些典型内容并在书后给出了主要参考文献,在此特向这些文献的作者表示感谢。

由于编者水平有限,书中难免存在疏漏之处,希望读者指正。

本书配套提供教学大纲、教学课件、习题解答、专业英语、测试题库、测试题库参考答案、课程思政教学案例等教学资源,供广大教师授课使用,可以扫描下面二维码获取。 

教学资源

编者2023年5月