《光電技術(shù)應(yīng)用》

本教材在內(nèi)容選取上精簡(jiǎn)理論知識(shí)，注重和強(qiáng)化實(shí)際動(dòng)手操作環(huán)節(jié)。以"理論夠用, 技能強(qiáng)化"為原則, 以典型工作任務(wù)為載體，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，合理安排理論知識(shí)、技能及拓展環(huán)節(jié)，編寫出針對(duì)性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)，通俗易懂，以加強(qiáng)課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際需求，關(guān)注與培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，注重選擇專業(yè)與職業(yè)必備的基礎(chǔ)知識(shí)和技能為新編教材的目的。 本教材的編寫采用項(xiàng)目化的任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式。教材以光電器件的基本原理為基礎(chǔ),以面向市場(chǎng)應(yīng)用的項(xiàng)目為載體，并將項(xiàng)目劃分為若干個(gè)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)來(lái)完成。全書分為10個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目以典型的光電器件為核心，內(nèi)容涉及LED照明、太陽(yáng)能電池、光敏管、CCD、光纖通信、光纖傳感及光電儀器設(shè)計(jì)等，并項(xiàng)目為核心，進(jìn)行知識(shí)拓展與應(yīng)用拓展，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面及面向市場(chǎng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。教材在項(xiàng)目的編排上按照由簡(jiǎn)到繁、由易到難，由局部到整體的順序. 本書可作為光學(xué)、物理電子學(xué)以及光學(xué)工程等專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)教材，也可供從事與光學(xué)學(xué)科相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)和研究的師生及科技人員參考。

第1章 電光器件及其應(yīng)用 1

1.1發(fā)光二極管 1

1.2半導(dǎo)體激光器 10

1.3 液晶顯示器件 22

1.4 綜合實(shí)訓(xùn) 29 1.4.1

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一 發(fā)光二極管特性測(cè)試 29 1.4.2

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二 基于數(shù)碼管顯示的光電計(jì)數(shù)器制作 33 1.4.3

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四 亮度可調(diào)的LED臺(tái)燈設(shè)計(jì) 44

第2章 光電器件及其應(yīng)用 51

2.1光電發(fā)射器件 52

2.2光電導(dǎo)器件 58

2.3光伏器件 61

2.4熱釋電器件 63

2.5 光電位置傳感器 65

2.6光電組合器件 68

2.7 綜合實(shí)訓(xùn) 71

實(shí)訓(xùn)一 人體感應(yīng)光控開光的制作 71

實(shí)訓(xùn)二 太陽(yáng)能充電器的制作 75

實(shí)訓(xùn)三 光電編碼器測(cè)速 87

第3章 光電成像器件及應(yīng)用 93

3.1 CCD發(fā)展歷程 94

3.2 CCD基本工作原理 96

3.3 CCD的特性參數(shù) 101

3.4 CCD分類 103

3.5 CCD工程技術(shù)應(yīng)用 107

3.6 綜合實(shí)訓(xùn) 108

實(shí)訓(xùn)一 基于線陣CCD的電線直徑測(cè)量系統(tǒng) 108

實(shí)訓(xùn)二 PCB缺陷檢測(cè)系統(tǒng) 122

第 4 章 光纖通信與傳感 131

4.1 光纖及其分類 131

4.2 光纖的傳輸特性 135

4.3 光纖通信系統(tǒng) 138

4.4光纖傳感器 142

4.5 光纖傳感器的應(yīng)用 147

4.6綜合實(shí)訓(xùn) 151

實(shí)訓(xùn)一 光纖溫度及應(yīng)變傳感 151

實(shí)訓(xùn)二 光纖光柵傳感 155

第5章 光電系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì) 162

5.1 光電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 162

5.2 便攜式光照度儀的設(shè)計(jì) 164

5.3 PM2.5檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 176

5.4 紅外遙控?zé)舻脑O(shè)計(jì) 182

參考文獻(xiàn) 191

作者簡(jiǎn)介：

沈亞強(qiáng)，男，浙江師范大學(xué)工學(xué)院、職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院教授，院長(zhǎng)，主持學(xué)院行政工作，主管人事、財(cái)務(wù)等工作；曾任黨委書記、統(tǒng)戰(zhàn)委員，主持學(xué)院黨委全面工作，負(fù)責(zé)統(tǒng)戰(zhàn)、工會(huì)等工作，分管職教師資培養(yǎng)培訓(xùn)基地。

光電技術(shù)應(yīng)用

本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng)，掌握電光源、照明工程、光電一體化的相關(guān)知識(shí)，具備電光源的生產(chǎn)檢測(cè)和應(yīng)用能力，照明工程的設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)維能力，光電一體化系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)維能力，能從事電光源、照明工程與光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、檢測(cè)、裝調(diào)、運(yùn)行維護(hù)、采購(gòu)、銷售和服務(wù)等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

電光源原理、電光源制造與測(cè)試技術(shù)、電光源設(shè)計(jì)、照明工程設(shè)計(jì)、照明工程與施工、單片機(jī)原理與應(yīng)用、Protel電路板設(shè)計(jì)與制作、光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

納米技術(shù)已成功用于許多領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)及生物檢測(cè)、制造業(yè)、光學(xué)以及國(guó)防等等。本詞條為納米技術(shù)應(yīng)用的總綱，包括如下領(lǐng)域：

1、納米技術(shù)在新材料中的應(yīng)用

2、納米技術(shù)在微電子、電力等領(lǐng)域中的應(yīng)用

3、納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

4、納米技術(shù)在生物、醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用

5、納米技術(shù)在化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

6、納米技術(shù)在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用

7、納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

8、 納米技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用

9、納米技術(shù)在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用

在汽車尾氣凈化方面的應(yīng)用

在燃料脫硫方面的應(yīng)用

在室內(nèi)空氣凈化方面的應(yīng)用

在固體廢棄物處理方面的應(yīng)用

在控制噪聲方面的應(yīng)用

納米技術(shù)應(yīng)用衣

在紡織和化纖制品中添加納米微粒，可以除味殺菌?；w布雖然結(jié)實(shí)，但有煩人的靜電現(xiàn)象，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現(xiàn)象。

納米技術(shù)應(yīng)用食

利用納米材料，冰箱可以抗菌。納米材料做的無(wú)菌餐具、無(wú)菌食品包裝用品已經(jīng)面世。利用納米粉末，可以使廢水徹底變清水，完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。納米食品色香味俱全，還有益健康。

納米技術(shù)應(yīng)用住

納米技術(shù)可以使墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，根本不用擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對(duì)人體有害的紫外線。

納米技術(shù)應(yīng)用行

納米材料可以提高和改進(jìn)交通工具的性能指標(biāo)。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)部件的理想材料，能大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、工作壽命和可靠性。納米衛(wèi)星可以隨時(shí)向駕駛?cè)藛T提供交通信息，幫助其安全駕駛。

納米技術(shù)應(yīng)用醫(yī)

利用納米技術(shù)制成的微型藥物輸送器，可攜帶一定劑量的藥物，在體外電磁信號(hào)的引導(dǎo)下準(zhǔn)確到達(dá)病灶部位，有效地起到治療作用，并減輕藥物的不良的反映。用納米制造成的微型機(jī)器人，其體積小于紅細(xì)胞。通過(guò)向病人血管中注射能疏通腦血管的血栓。清除心臟動(dòng)脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統(tǒng)的結(jié)石等。納米技術(shù)將是健康生活的好幫手。

納米技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，經(jīng)濟(jì)效益十分巨大，美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2010年納米技術(shù)市場(chǎng)估計(jì)達(dá)到14400億美元，納米技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)計(jì)算機(jī)工業(yè)。納米復(fù)合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能涂層材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，將給傳統(tǒng)產(chǎn)生和產(chǎn)品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設(shè)備等領(lǐng)域，將免不了一場(chǎng)因納米而引發(fā)的“材料革命”我國(guó)以納米材料和納米技術(shù)注冊(cè)的公司有近100個(gè)，建立了10多條納米材料和納米技術(shù)的生產(chǎn)線。納米布料、服裝已批量生產(chǎn)，象電腦工作裝、無(wú)靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問(wèn)世。加入納米技術(shù)的新型油漆，不僅耐洗刷的性能提高了十幾倍，而且無(wú)毒無(wú)害無(wú)異味。納米技術(shù)正在改善著、提高著人們的生活質(zhì)量。

不少國(guó)家紛紛制定相關(guān)計(jì)劃，投入巨資搶占納米技術(shù)的戰(zhàn)略高地。每一種新科技的出現(xiàn)，似乎都包涵著無(wú)限可能，尤其是納米機(jī)器人具有不可限量的應(yīng)用前景。 用不了多久，個(gè)頭只有分子大小的神奇納米機(jī)器人將源源不斷地進(jìn)入人類的日常生活。中國(guó)著名學(xué)者周海中教授在1990年發(fā)表的《論機(jī)器人》一文中就預(yù)言：到21世紀(jì)中葉，納米機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖膭趧?dòng)和生活方式。2100433B