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出版者:

作者:顾炳根

出品人:

页数:58

译者:

出版时间:2005-8

价格:10.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562434504

丛书系列:

图书标签:

• 音视频维修
• 实训
• 电子技术
• 维修技术
• 电器维修
• 影音设备
• 电路分析
• 故障诊断
• 实践指导
• 专业技能

现代光电技术应用与实践 本书概述： 本书聚焦于现代光电技术在信息传输、显示以及传感等领域的广泛应用，旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架。内容涵盖了从基础的光学原理到复杂的集成系统设计与调试，重点剖析了当前主流光电器件的工作机制、性能指标以及在实际工程中的优化策略。本书结构严谨，理论与实践紧密结合，尤其注重对前沿技术的介绍与分析，是相关专业学生、工程师以及技术爱好者的理想参考资料。 第一章：光电子学基础理论 本章系统回顾了光电子学所需的基础物理知识。首先深入探讨了光的波动性与粒子性，包括光与物质的相互作用，如吸收、发射和散射过程的量子力学描述。随后，详细讲解了半导体光电子学的基础，包括能带理论、载流子输运机制以及PN结的光电特性。对不同类型半导体材料的光学特性进行了对比分析，为后续光电器件的理解奠定坚实基础。此外，本章还涉及了光波导的基本概念，如折射率分布、模式耦合与损耗计算，为光通信和集成光学打下理论基础。 第二章：主流光电器件原理与特性 本章是全书的核心组成部分之一，专门用于解析当前工业界广泛使用的光电器件。 2.1 发光器件： 详细介绍了发光二极管（LED）和激光二极管（LD）的结构、工作原理、效率评估方法及关键参数（如阈值电流、光电转换效率）。重点分析了LED在照明和显示中的应用瓶颈及改进方向，并对高功率LD的热管理和可靠性问题进行了深入探讨。 2.2 光探测器件： 系统阐述了光电二极管（PD）、雪崩光电二极管（APD）和光电倍增管（PMT）的工作原理、响应速度、噪声特性以及量子效率的计算。针对不同应用场景（如高速通信、低光照检测），对比了各类探测器的优缺点和适用性。 2.3 调制与开关器件： 讲解了基于电光效应、声光效应和磁光效应的调制器和开关器件。特别关注了铌酸锂（LiNbO3）调制器在高速光通信中的应用，包括布拉格衍射和马赫-曾德尔干涉型调制器的设计原理和驱动电路要求。 第三章：光纤通信系统与技术 本章着重于光纤在信息高速传输中的应用，涵盖了光通信系统的基本架构和关键技术。 3.1 光纤的类型与特性： 区分了多模光纤和单模光纤的结构特点、模场直径、截止波长和传输损耗。深入分析了色散（包括模间色散和材料/波导色散）对系统带宽的影响及色散补偿技术（如色散补偿光纤DCF和光栅）。 3.2 光纤通信系统组成： 详细解析了光发送端、传输链路和光接收端的关键组成部分。重点讨论了直接调制和外调制方式的优劣，以及接收端前置放大器（如跨阻放大器TIA）的噪声匹配设计。 3.3 高级传输技术： 介绍了波分复用（WDM）技术，包括密集波分复用（DWDM）的器件实现（如薄膜滤波器、光栅）和系统架构。此外，对相干光通信和空分复用（SDM）等新兴传输技术的发展前景进行了展望。 第四章：光电显示技术 本章聚焦于现代信息显示领域中的光电技术应用，特别是平板显示器的核心原理。 4.1 液晶显示（LCD）： 阐述了液晶材料的电光响应特性，以及TN、IPS和VA等不同液晶模式的工作原理、可视角度和响应时间特性。详细分析了背光模组（LED背光）的设计与均匀性控制。 4.2 有机电致发光显示（OLED）： 深入讲解了小分子和聚合物OLED的发光机理、器件结构（包括空穴/电子传输层、发光层），以及其在自发光、高对比度显示中的技术优势和寿命挑战。 4.3 其他显示技术： 简要介绍了微显示技术（如MEMS和LCoS）在投影设备中的应用，并对下一代显示技术（如量子点技术）进行了前沿性的探讨。 第五章：光电子集成与传感器 本章探讨了光电子技术向集成化、智能化发展的趋势，特别关注光电集成电路（PIC）和各类光传感器件。 5.1 光电子集成电路（PIC）： 介绍了光集成技术的基本平台，如半导体光放大器（SOA）、集成激光器和波导的耦合技术。对比了光集成与电子集成的优势，并分析了无源与有源集成技术的实现难点。 5.2 光传感器原理与应用： 系统分类介绍各类基于光电效应的传感器，如光纤布拉格光栅（FBG）传感器、光电倍增效应传感器、基于光纤干涉仪的位移和压力传感器。重点阐述了这些传感器如何实现对温度、应变、加速度等物理量的精确测量。 5.3 机器视觉中的光电应用： 讨论了高速CMOS/CCD图像传感器的结构、读出电路和噪声抑制技术。分析了工业机器视觉系统中光源（如激光、LED阵列）的选择、照明方式的设计对图像质量的影响。 第六章：系统设计与性能评估 本章提供了一个将光电理论应用于实际系统设计的工程化指导。 6.1 系统链路预算分析： 讲解了如何进行通信系统的链路预算计算，包括功率裕度、信噪比（SNR）和误码率（BER）的确定。针对不同传输距离和速率要求，提供设计优化步骤。 6.2 噪声源识别与抑制： 全面分析了光电器件和电路中常见的噪声来源，包括散粒噪声、热噪声、1/f噪声等。指导读者如何选择合适的放大电路拓扑结构和滤波器以最大化信噪比。 6.3 实验测试方法： 介绍了光电系统性能评估所需的核心测试设备，如光谱分析仪、误码率测试仪、光时域反射仪（OTDR）和光功率计的使用规范。强调了标准化的测试流程和数据分析方法。 总结与展望： 本书不仅提供了扎实的理论基础，更侧重于将这些知识应用于解决实际工程问题。通过对主流技术的深入剖析，读者能够掌握设计、分析和评估现代光电系统的核心能力。随着光子学与电子学技术的不断融合，未来的光电系统将更加集成化、智能化，本书内容紧密贴合这一发展趋势，为读者迈向更前沿的领域做好准备。

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这本书的排版风格非常独特，它采用了一种类似技术手册的布局，大量的留白和简洁的字体，让长时间阅读也不容易感到视觉疲劳。在图文配合上，做得非常到位。我注意到很多复杂的测试流程，作者都用流程图（Flowchart）的形式呈现出来，而不是冗长的文字描述。比如诊断一个HDMI接口的握手失败问题，从EDID读取到HDCP校验，每一步判断的条件和对应的处理措施都一目了然，这对于现场快速排错是极其有用的。我在维修一个蓝光播放器时，就严格按照书中的流程图操作，很快定位到了一个看似无关的HDCP密钥存储芯片的虚焊点。此外，书中还收集了一些非常实用的维修数据表格，例如常见音频DAC的参考电压范围、视频同步信号的时序参数等，这些零散但关键的数据被集中整理出来，极大地提高了查阅效率。唯一美中不足的是，由于篇幅的限制，一些特定品牌和型号的私有协议解码部分，只能是点到为止，希望后续版本能有所扩充。

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我拿到这本书后，首先关注的是它对于故障隔离和安全操作的重视程度。作为一本实训指导，安全永远是第一位的。这本书在讲解高压电路（比如CRT显示器或早期等离子屏的驱动电路）时，专门设置了醒目的安全警告标识，详细说明了放电步骤和个人防护措施，这体现了作者强烈的责任心。在故障定位的逻辑构建上，我感觉作者采用了“排除法”和“对比法”相结合的策略。例如，在分析一个音频输出失真时，它引导读者先测量输入端是否正常，再测试前置放大级，最后对比左右声道的数据，这种系统性的思维训练远比直接告诉结果要重要得多。书中还引入了一些“反向工程”的思路，教导读者如何通过测量工作电压和参考手册对比，来推断出损坏元件的类型，而不是完全依赖库存备件。这种授人以渔的方式，让维修工作更具探索性。如果非要挑剔，我认为在涉及SMT贴片元件的更换技巧上，图示可以再多一些，比如热风枪温度控制的实际操作细节，这对新手来说会更有帮助。

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这本书的封面设计得相当有质感，那种略带磨砂的质感拿在手里让人感觉非常踏实。我本来是冲着它封面上那个醒目的“实训指导”几个字去的，毕竟现在理论书籍太多，真正能上手操作的书籍才是硬通货。翻开内页，首先映入眼帘的是清晰的黑白电路图，线条干净利落，标注的元件符号也符合最新的行业标准，这一点非常专业。特别是关于示波器使用那一部分，作者不仅详细讲解了基础操作，还结合了几个常见的音频放大器故障案例，手把手地教你如何通过波形判断问题所在。我记得有一个关于数字信号处理的章节，讲解了DSP芯片的基本架构和调试方法，这个深度在同类书籍中是比较少见的，它没有停留在表面的介绍，而是深入到了寄存器设置和中断处理层面，这对想从初级维修员向高级工程师迈进的人来说，简直是宝藏。不过，说实话，对于完全没有电子基础的新手来说，开篇的几章可能需要多花点时间去消化，比如关于阻抗匹配和滤波器设计的理论部分，虽然讲解得细致，但对于初学者来说，抽象概念的理解还是有一定门槛的。总体感觉，这本书的定位非常明确，就是一本面向实践、内容扎实的工具书。

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我这本书的购买动机，说实话，主要是被它的“音频视频”这个广覆盖面所吸引。我个人主要从事老式功放机的修复工作，对数字领域接触不多，所以很期待看到一些关于模拟电路深度解析的内容。这本书在关于电源部分的处理上，确实给了我不少启发。它没有笼统地谈“滤波”，而是专门开辟了一章讲解了不同类型电源纹波的产生机理，并配上了详细的对比图，展示了如何通过串联LDO或增加并联电容来压制特定频率的噪声，这一点比我以前看的几本专业音频书都要细致。更让我惊喜的是，书中穿插了几个非常典型的“怪病”案例，比如某个老式录像机播放时画面偶尔出现横向拖影，作者通过追踪信号路径，最终定位到某个时基电路的时钟抖动问题，解决过程的逻辑推理过程写得非常精彩，完全像在听一位经验丰富的老技师在娓娓道来。相比之下，对于现代4K/8K视频处理芯片的固件升级和诊断，内容略显保守，可能受限于出版时效性，这部分更新迭代太快了。但即便如此，它对基础信号完整性（SI）的讲解，依然是万变不离其宗的真理，值得反复研读。

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这本书的语言风格非常务实和口语化，没有过多的学术腔调，读起来很“接地气”。它更像是一个技术大拿在工作台前，一边喝着咖啡，一边跟你分享他的独门秘籍。尤其是在讲解如何选择合适的替换元件时，作者没有死守原厂料号，而是深入分析了关键参数（如上升时间、动态范围等）对系统性能的影响，并推荐了几个通用性强且容易采购的替代品，并给出了替换后需要微调的参数范围，这点非常实用，能有效降低维修成本和等待时间。我特别喜欢它在介绍新工具时的态度，不是一味推崇昂贵的新设备，而是强调如何用好手头的基础工具。比如，如何用一个万用表配合简单的自制探针，来检测高频电路中的虚焊问题。这本书的价值在于，它将那些需要多年经验才能积累的“直觉判断”步骤，转化成了可学习、可复制的操作流程，这对于想快速提升实战能力的学习者来说，无疑是打开了一扇门。它让我对那些看似神秘的电子设备故障，有了一种更自信、更科学的应对态度。

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