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本书共7章，第1章主要讲述光学与光电子学的发展概况以及光电信息工程的基础知识，使读者对光电信息工程有大致了解；第2章至第7章分别从信息的产生、传播、处理、传感、显示、存储等方面论述光电信息工程技术各个方面的特点与发展态势，使读者对光电信息工程技术领域有比较清晰的认识，为今后的专业课学习奠定基础。同时本书还展示了当今光电信息工程技术的最新发展与主流状态，以激发读者的学习兴趣，帮助读者构建该专业的学习体系。本书可作为普通高等院校光电信息科学与工程、光学工程等专业的教材，也可作为相关专业技术人员的参考书。本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的教师发邮件至jinacmp@163.com索取，或登录www.cmpedu.com注册下载。
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前言第1章光与信息1.1光电信息的发展史1.2光电信息与技术的特点1.2.1信息的基本特点与属性1.2.2光的基本特点与信息属性1.2.3光电信息技术的基本特点1.3光电信息技术涉及的产业与发展趋势1.3.1光电信息产业的形成背景1.3.2光电信息技术主要涉及的产业领域与规模思考与讨论题参考文献第2章光源技术2.1经典光源2.1.1热辐射光源2.1.2气体放电光源2.2激光与激光技术2.2.1激光概述2.2.2激光器的发展2.3半导体光源与现代大型光源2.3.1发光二极管光源2.3.2有机发光二极管光源2.3.3现代大型光源装置——同步辐射光源思考与讨论题参考文献第3章光电信息的传播、探测与传感3.1光信息的产生与传播3.1.1光信息的产生、编码3.1.2自由空间中光信息的传播3.1.3光在边界限制型媒介中的传播3.2光信息的探测3.2.1光信号探测的基本方法3.2.2光电探测器3.2.3光电阵列探测器3.2.4红外光电探测器3.2.5紫外光电探测器3.3光电传感技术及应用3.3.1物理量的光电传感3.3.2几何量的光电测试与传感3.3.3光纤传感技术3.3.4化学与材料特性的光电传感3.3.5医学测试分析类光电传感3.3.6医用诊疗类光电仪器思考与讨论题参考文献第4章光通信技术4.1自由空间光通信4.1.1自由空间光通信概述4.1.2自由空间光通信的关键技术4.1.3自由空间光通信的发展趋势4.2光纤光通信4.2.1光纤光通信概述4.2.2光纤光通信的关键技术4.3光互连4.3.1光互连概述4.3.2光互连分类4.3.3光互连的关键技术思考与讨论题参考文献第5章光电信息的成像与获取5.1光学成像原理5.1.1人眼视觉机制5.1.2景物的光场特性5.1.3光线成像的基本定律5.1.4相位成像的基本方法5.1.5光学成像性能参数5.2光电图像传感器5.2.1胶卷5.2.2CCD图像传感器5.2.3CMOS图像传感器5.2.4红外图像传感器5.2.5X射线图像传感器5.3光学成像技术5.3.1摄影、显微与望远成像5.3.2扫描成像5.3.3层析成像5.3.4光场成像5.3.5高速成像5.4信息社会中的成像与应用5.4.1手机相机的发展5.4.2光刻机产业5.4.3航空航天遥感产业5.4.4智慧城市之监控产业思考与讨论题参考文献第6章光电显示6.1显示技术的发展历程6.2平板显示6.2.1液晶显示6.2.2有机发光二极管显示6.2.3发光二极管显示6.2.4电子墨水显示6.3投影显示6.3.1投影显示原理6.3.2LCD投影显示6.3.3DLP投影显示6.3.4LCOS投影显示6.4三维显示6.4.1视差型三维显示6.4.2全息三维显示6.4.3体三维显示6.4.4集成成像三维显示6.4.5光场三维显示6.5虚拟现实与增强现实显示6.5.1虚拟现实显示6.5.2增强现实显示思考与讨论题参考文献第7章光存储技术7.1光存储的基本原理与光盘存储技术7.1.1光存储的基本原理7.1.2光盘存储技术7.2光盘驱动器7.3其他重要的光存储技术与发展7.3.1全息光存储技术7.3.2光存储的新技术思考与讨论题参考文献结束语
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光学是一门应用性极强的基础学科，其发展过程伴随了人类的发展，并在人类不同的历史阶段，以不同的特征与技术形态推动着各个时期人类社会的发展与进步，对人类的文明进程起着重要的推动作用。人类社会从农业时代、工业时代、电子时代迈入信息时代，光学技术也相应地从几何光学、波动光学、光电子学向光电信息工程方向发展。光学的信息属性的研究与发展日益显著。激光的出现以及光纤通信的发明，为信息时代信息高速公路的基础设施建设奠定了理论与技术基础，为信息时代特别是互联网数字技术的发展提供了坚实的技术保障。我们可以很清楚地从信息的属性来理解光电信息工程与经典光学技术的不同，它是在经典的光学技术之上充分利用光学与光电子学技术的发展，而逐步形成的对信息的产生、传播、探测、传感、处理、存储与显示等系列信息技术的各个环节起到核心作用的光学与光电技术；它是主动地将光与信息进行属性上完全交融，并在交融之中利用其独有的光的费米子特性与并行特性来提升传统的以电子技术为主流的电子科技，使得信息技术表现出光电结合的信息特征。在当今信息时代，人们从来没有像今天这样在日常的生活与工作中离不开光学与光电信息产品。不论是人们手中时刻的手机，还是工作需要的计算机显示器;不论是汽车，还是飞机，可以发现这些日常用品与交通工具都离不开光学器具与系统。此外，宇航探测、环境监测、空间遥感、气象预报等都基于基本的光电信息探测系统。可以说，光电信息工程技术正在不断地改变着人们的生活。与之相匹配的就是大批以光电信息工程为基础的产业在不断兴起，可以看到光电显示产业、移动通信产业、光通信产业、遥感探测产业等新兴产业不断涌现，产业的发展对该专业的人才需求越来越旺盛。为此教育部从2005年开始设置了本科光电信息科学与工程专业，旨在为我国培养更多的光电信息工程技术人才。光电信息工程专业有完整的专业课程教育与培养计划，在专业课程教育与培养计划之外，为了使广大低年级本科生能够对光电信息工程领域有较全面的了解与认识，特编写了本书。本书的目的就是通过对光电信息工程所涉及领域较为完整的描述，使读者初步了解光电信息工程的应用、涉及的产业以及对社会经济发展的作用。本书采用叙事的方式，将各种光电信息工程技术的历史与发展历程有机地结合，力求体现各种技术发展的历史变迁。同时本书还尽力将当今光电信息工程技术的发展与主流状态展示出来，借此构建读者的专业兴趣，因为兴趣是后续专业课学习的动力。本书共7章：第1章主要讲述光学与光电子学的发展概况以及光电信息工程的基础知识，使读者对光电信息工程有大致了解;第2章至第7章分别从信息的产生、传播、处理、传感、显示、存储等方面论述光电信息工程技术各个方面的特点与发展态势，目的是通过全方位的介绍，读者能够对光电信息工程技术领域有比较清晰的认识，从而为今后的专业课学习奠定基础。人类正在从信息时代逐渐迈向智能时代，光电信息工程技术在智能时代必将发挥更为重要的作用，因为在智能时代人类首先要实现的就是智能感知，这就需要光电信息工程技术要尽快从现在单纯感的状态发展到感与知并存的状态，并终实现感知一体。这里光电信息技术具有极大的发展空间，人们从利用光电技术对自然的探测与信息获取将逐步转向到对自身认知的探测与获取，而这种提升将对信息技术产生革命性的变革。应该指出的是，编写光电信息工程概论这样的书是一种尝试，以往还没有这样全面论述领域状态的教材，所以在结构设计以及内容选择方面难免存在不足甚至错误，恳请读者批评指正。编者
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