近代光电工程导论(第五版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　书中包含有关几何光学、物理光学、发光元件、光侦测器、影像处理与应用、虚拟实境与光电等内容，在光电工程的应用层面包罗甚广。书能了解光电仪器与设备之实际运作情形，并可透过各种实际的光电学科之理论，进而提昇学习之效果。本书适用作为「光电工程导论」之教材，亦非常适用于工业界入门研习之用。

本书特色

　　1.本书编撰之理念，首在光电工程技术之整合。

　　2.本教材特别剔除一些艰涩的理论，由基本原理着手，再依次进入元件及系统，由下而上形成一体系。

　　3.已实际的光电应用技术为诉求，实乃本书一大特色。

　　4.书中列举各种系统以偏向生活化、实用化及未来性，包罗广泛，资料最新，并有许多实例介绍，以加深读者的印象。

《微纳尺度光学系统设计与制造前沿进展》 （精装本，全彩印刷，约1500页） 本书旨在为光学工程、物理学、材料科学以及精密仪器制造领域的科研人员、工程师和高年级研究生提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，聚焦于当前微纳尺度光电系统设计、制造技术及其在尖端科学与工程中的最新应用。本书不涉及传统意义上的“近代光电工程导论”基础理论，而是直接切入当前光学技术发展最前沿、最复杂、最具挑战性的领域。 --- 第一部分：微纳光学元件的理论基础与新材料 第一章：超越衍射极限的光学设计原理 本章深入探讨了经典光学衍射极限的突破策略。重点分析了基于亚波长结构的光场调控机制，包括表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）的激发与操控、局域表面等离激元共振（LSPR）的理论建模，以及光子晶体（Photonic Crystals, PhC）的能带结构工程。详细阐述了负折射率材料（超材料/超表面）在实现亚波长成像、完美反射镜和隐身器件中的电磁响应机理。内容侧重于严格的麦克斯韦方程组在非均匀介质中的数值求解方法，如有限元法（FEM）和时域有限差分法（FDTD）在高阶拓扑结构建模中的应用。 第二章：梯度折射率（GRIN）光学与自由曲面设计 本章详细介绍了高效率、大视场角光学系统所依赖的梯度折射率材料的精密控制技术。探讨了如何通过化学气相沉积（CVD）或离子交换法实现折射率的连续空间分布。随后，重点讲解了自由曲面光学元件（Freeform Optics）的设计范式。对比了传统光学设计（如Zernike多项式）与基于点阵（Pillars）的相位屏（Phase Plates）设计方法的优劣。引入了“一阶面型设计”与“高阶像差校正”的耦合优化算法，特别是针对微型化系统中的离轴性能提升。 第三章：拓扑光学与非互易系统 本章聚焦于拓扑绝缘体和拓扑半金属在光子学中的新兴应用。阐释了拓扑不变量在预测光波导模式鲁棒性中的作用，特别是如何构建不受缺陷和散射影响的单向光流。详细分析了基于法拉第效应或磁光材料的非互易光学元件（如光隔离器和环形器）在微纳尺度下的实现方案，包括基于布里渊散射的波导隔离器件的能效分析。 第四章：二维（2D）材料的光学特性与集成 本章深入研究了石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs，如MoS2, WSe2）在光电器件中的应用。重点分析了这些材料的范德华异质结构（vdW Heterostructures）的能带耦合效应，以及如何通过机械应力或电场调控其吸收光谱、非线性光学系数和载流子弛豫时间。讨论了如何将这些2D材料直接集成到硅光子芯片中，实现超薄、高灵敏度的光电探测器和调制器。 --- 第二部分：微纳结构制造技术与精密集成 第五章：电子束光刻（EBL）与聚焦离子束（FIB）的精度极限 本章详细剖析了当前亚10纳米结构制造的两大核心技术。对于EBL，重点分析了电子散射效应（Proximity Effect）的精确补偿算法，以及新型高对比度抗蚀剂材料的选择。对于FIB，详细介绍了其在样品三维加工和缺陷修复中的应用，包括同步分析与原位观测技术（In-situ TEM/SEM monitoring）的实施流程。讨论了制造过程中的应力控制和表面粗糙度对器件性能的量化影响。 第六章：纳米压印（Nanoimprint Lithography, NIL）的大规模化挑战 本章系统梳理了NIL技术从实验室到工业量产的瓶颈。内容涵盖了模板的精确制作（通常依赖于EBL或FIB）、高分子抗蚀剂的选择、压印过程中的空腔填充效率（Filling Factor）的优化，以及关键的脱模（Demolding）步骤中对结构的损伤控制。重点介绍了软光刻（Soft Lithography）技术在柔性基底上制造大面积超构表面（Metasurfaces）的最新进展。 第七章：原子层沉积（ALD）在光学镀膜中的精确控 本章聚焦于ALD在构建具有原子级厚度控制的光学薄膜方面的独特优势。详细介绍了ALD的自限制性反应机理，以及如何利用不同前驱体组合（如三甲基铝/水、四氯化钛/臭氧）精确控制介电常数（k值）和折射率（n值）。讨论了ALD在制造增材式（Additive）光学结构（如抬升的柱状结构）和实现高品质因数（Q factor）腔体的界面钝化方面的应用。 第八章：基于光刻技术的波导与光子集成 本章深入探讨了硅基、氮化硅（SiN）以及铌酸锂（LNOI）光子集成电路（PICs）的制造工艺。重点分析了深紫外光刻（DUV）和极紫外光刻（EUV）在定义亚百纳米波导结构时的工艺窗口。内容包括波导的模式耦合器设计（如定向耦合器、Y分支）、光栅耦合器的高效耦合效率优化，以及激光写入技术在快速原型制造中的局限性与潜力。 --- 第三部分：前沿集成系统与应用展望 第九章：超构表面（Metasurfaces）的动态调控 本章完全聚焦于二维超表面在实现主动光学控制方面的进展。详细分析了如何将可调谐材料（如相变材料Ge2Sb2Te5, GST；电光材料LiNbO3；或液晶层）嵌入到亚波长单元结构中，以实现对透射/反射相位、振幅和偏振态的实时、高速度调制。探讨了基于光子拓扑绝缘体设计的动态光束偏转器件（Lidar应用）。 第十章：高灵敏度微纳传感器与生物光子学 本章展示了微纳光学系统在传感领域的突破。详细介绍了基于光子晶体腔或表面等离子体共振（SPR）的生物分子检测原理，以及如何通过结构工程提高其品质因数（Q值）和表面敏感度（Sensing Figure of Merit）。讨论了微流控芯片与光波导的集成，实现对单细胞或特定蛋白质的实时、高通量光学分析。 第十一章：微纳光场捕获与量子光源 本章探讨了如何利用超结构实现对单光子或量子比特的有效操控。重点研究了基于半导体量子点（QDs）或色心（Color Centers）的单光子发射体与波导/腔的强耦合机制，旨在提高光子收集效率和抗去相干能力。分析了光子集成电路（PIC）在构建紧凑型量子计算原型和量子密钥分发系统中的潜力。 第十二章：光热效应与能量转换 本章关注微纳结构对光能的吸收与热能的转化效率。研究了黑体结构、宽带吸收超材料在太阳能收集和热光伏（TPV）发电中的应用。详细分析了光吸收层与热辐射体界面的热管理问题，以及如何利用微腔结构来限定热辐射的频谱，以提升系统效率。 --- 总结： 本书的编写基于最新的学术期刊研究成果和工业界的技术报告，内容涵盖了从基础理论到尖端制造的各个环节，旨在引导读者跨越传统光学范畴，直接进入未来光电器件和系统的设计与实现。全书语言专业严谨，图表丰富，是光学工程领域高级研究的必备参考书。

第1章　光电技术1-1
第一节　光电技术1-5
第二节　雷射基本原理1-10
第三节　微光机电系统1-22
第四节　光电系统1-24
参考文献1-26

第2章　光学原理2-1
第一节　几何光学2-1
第二节　波动光学2-7
第三节　成像公式2-14
第四节　光线追迹2-20
第五节　像　差2-25
第六节 孔径光栏2-31
第七节 光学传递函数2-35
参考文献2-40

第3章　光学元件3-1
第一节　面　镜3-2
第二节　透　镜3-5
第三节　稜　镜3-7
第四节　偏光镜3-10
第五节　泸光镜3-14
第六节　光　栅3-16
第七节　圆柱透镜3-19
第八节　光　圈3-20
第九节　分光镜3-21
第十节　扩散板(Diffuser)3-23
第十一节　衰减器3-25
第十二节　复合式光学元件3-26
第十三节　光　纤3-28
第十四节　Fresnel 透镜3-30
第十五节　光纤波长多工通讯元件3-32
参考文献3-42

第4章　光学系统4-1
第一节　照相机4-2
第二节　望远镜4-4
第三节　显微镜4-10
第四节　光学投影系统4-12
第五节　光谱仪4-19
第六节　自准直仪4-24
第七节　干涉仪4-27
参考文献4-33

第5章　光电元件5-1
第一节　发光二极体5-1
第二节　雷射二极体5-9
第三节　液晶显示器5-14
第四节　光子型检知器5-25
第五节　太阳电池5-39
第六节　液晶显示器背光元件5-43
第七节　有机薄膜发光二极体5-52
第八节 CCD影像感测器5-55
参考文献5-86

第6章　光电系统6-1
第一节　雷射印表机6-2
第二节　条码阅读机6-8
第三节　雷射测距仪6-15
第四节　液晶投影显示器6-21
第五节　传真机6-28
第六节　光碟机6-38
第七节　无线光波通信6-47
第八节　雷射雷达6-52
第九节　微显示技术的投影系统6-64
第十节　数位相机6-71
参考文献6-78

第7章　光学元件与光碟制作工程7-1
第一节　光学元件制作历史回顾及相关理论7-1
第二节　光学研磨模式的设计7-5
第三节　镜片制作7-16
第四节　全像立体印刷7-19
第五节　光碟片7-31
参考文献7-46

第8章　夜视系统8-1
第一节　简　介8-1
第二节　基本工作原理8-5
第三节　影像加强管的结构8-6
第四节　夜视技术现况及未来发展8-10
参考文献8-11

第9章　红外线侦测技术9-1
第一节　红外线侦测技术9-1
第二节　辐射基本原理9-5
第三节　红外线固态焦平面阵列式影像器9-8
第四节　室温热像机9-40
第五节　红外线搜索与追踪系统9-45
参考文献9-51

第10章　卫星光学遥测系统10-1
第一节　卫星与酬载10-4
第二节　遥测、酬载及光学遥测10-5
第三节　卫星酬载多光谱遥测感测器10-19
第四节　数据融合10-32
第五节　应用实例及未来发展10-36

第11章　光纤原理与应用11-1
第一节　光纤原理简介11-1
第二节　光纤之信号损失与失真11-10
第三节　光纤通讯元件11-13
第四节　光纤之其他应用11-20
参考文献11-31

第12章　虚拟实境与光电12-1
第一节　虚拟实境简介12-1
第二节　虚拟实境系统之主要形式12-2
第三节　虚拟实境系统之基本架构及配备12-6
第四节　虚拟实境与眼球追踪12-13
第五节　虚拟实境的应用12-31
参考文献12-34

第13章　数位影像信号处理13-1
第一节　数位影像信号处理简介13-1
第二节　影像处理系统13-4
第三节　数位影像处理技巧13-8
第四节　数位影像处理用于数位CCD摄影机的特性量测13-15
参考文献13-36

评分☆☆☆☆☆

《近代光電工程導論（第五版）》這本書，對我這個剛踏入大學，對未來充滿迷惘，但又對科技產業充滿好奇的學生來說，簡直就像是沙漠中的甘泉。畢竟在台灣，光電相關的產業鏈非常完整，像是我們熟悉的半導體、面板、LED，都是世界頂尖的。我想了解，這些產業背後究竟有哪些核心技術在支撐著？ 我特別希望這本書能夠用一種非常貼近生活的方式，來介紹光電工程的概念。例如，當我們拿到手機，看到那個觸控螢幕，它是如何做到感應我們的指尖的？當我們在晚上看到明亮的 LED 燈，它們又是如何發光的？如果書裡能有這種「哇！原來是這樣！」的感覺，我絕對會愛上這本書。我希望能透過這本書，建立起對光電工程一個完整且清晰的初步認識。 而且，「第五版」這個標籤，讓我感覺這本書一定涵蓋了很多最新的知識。在這個科技發展飛快的時代，一本能夠跟上時代的教科書，是非常重要的。我希望書中能介紹一些近幾年來非常熱門的光電技術，像是 AI 在影像處理上的應用，或是 AR/VR 裝置中的光學設計。我對這些前沿的科技發展充滿了好奇，希望這本書能為我打開一扇通往未來科技世界的大門。 我也很在意這本書的寫作風格。我希望它不要太過於學術化，而是能夠用比較生動、有趣的語言來闡述。如果書中有豐富的插圖、圖表，甚至是動畫模擬（雖然知道這比較難），那肯定會大大提升我的閱讀興趣。畢竟，學習應該是件快樂的事情，而不是枯燥乏味的背誦。我希望這本書能夠讓我享受學習的過程，而不是把它當成一種負擔。 總結來說，我對《近代光電工程導論（第五版）》充滿了期待。我希望它不僅僅是一本教科書，更是一個啟迪我學習熱情，引導我進入光電工程領域的引路人。如果它能夠做到深入淺出、圖文並茂、並且緊跟時代潮流，我相信它一定能成為我大學生涯中一本非常寶貴的讀物。

评分☆☆☆☆☆

看到《近代光電工程導論（第五版）》這本書，我的腦海裡立刻浮現出無數個與「光」和「電」相關的科技畫面。畢竟在台灣，我們對高科技產業的發展一直有著高度的關注，而光電工程絕對是其中的重中之重。從日常的 LED 照明、手機螢幕，到先進的半導體製程、光纖通訊，甚至到太空探索的望遠鏡，光電技術無處不在，深刻地影響著我們的生活。 我非常好奇，這本「第五版」在內容上究竟有哪些與時俱進的革新？畢竟光電領域的發展日新月異，每隔幾年，可能就有顛覆性的技術出現。不知道這本書會不會涵蓋像是量子點顯示技術、微型投影裝置，或是近年來蓬勃發展的機器視覺和光學感測技術？我希望它能為我揭示一些目前最前沿的光電科技的原理和應用，讓我能站在巨人的肩膀上，看得更遠。 同時，身為一本「導論」，我期待它能夠以一種非常系統化、結構化的方式，來介紹光電工程的基礎知識。我希望它能從最基本的物理光學和電子學原理出發，然後逐步引導讀者進入更複雜的光電系統和應用。不知道書中的講解會不會太過艱澀，或是太過簡略？我希望它能在深度和廣度之間取得一個良好的平衡，既能提供足夠的理論深度，又不至於讓初學者感到難以企鵝。 此外，我還很在意這本書的實例分析。光電工程的迷人之處，就在於它能將抽象的科學原理，轉化為具體的產品和技術，服務於人類社會。我希望書中能有豐富的實例，來闡述不同光電技術的原理和應用場景。例如，一個簡單的 LED 燈的發光原理，或者是一個複雜的光纖通訊系統的架構，這些都能幫助我們更好地理解光電工程的實際價值。 總之，我對《近代光電工程導論（第五版）》充滿了期待。我希望這本書能夠成為我在探索光電工程領域的理想嚮導，帶領我深入了解這個充滿活力和創新的領域，並激發我對科技研究的熱情。如果它能做到清晰、全面、與時俱進，我相信它一定會成為一本備受推崇的經典之作。

评分☆☆☆☆☆

拿到《近代光電工程導論（第五版）》這本書，我第一個感覺就是「扎實」。畢竟「導論」兩字擺在那裡，就代表著它應該是一本能夠為我們這些對光電工程感到好奇，但又不知道從何開始的讀者，打下基礎的入門磚。我個人對科技很有興趣，尤其喜歡看著生活中無所不在的科技背後，究竟是怎樣的原理在支撐著。光電工程，光聽名字就覺得很厲害，跟我們的生活息息相關，從手機螢幕到網路傳輸，都離不開它。 我最期待的是，這本書能不能把一些聽起來很玄乎的光電現象，用比較生活化的例子來解釋。比如，雷射是怎麼做到的？為什麼有些東西會發光，有些卻不會？光纖又是怎麼把訊號傳輸那麼遠的？如果書裡能有這種「原來如此！」的驚喜感，我肯定會讀得津津有味。而且，身為一個台灣的讀者，我常常在新聞報導裡看到半導體、光電產業的發展，我希望這本書能幫我連結起課本知識與實際產業的關聯，讓我更了解我們這個島嶼上的科技優勢，究竟是從哪裡來的。 另外，我對「近代」這個詞也充滿了想像。不知道這第五版會不會加入很多我從來沒聽過的新技術？像是最近很紅的 AI 影像辨識，或是更先進的醫療影像技術，它們背後的光電原理是什麼？我希望這本書能帶我認識一些最新、最酷的光電應用，讓我覺得讀書不只是在學東西，更是在探索未來的科技趨勢。如果書裡面能有一些實際的案例，例如手機鏡頭的發展、或是 VR/AR 技術的光學設計，那肯定會讓我讀起來更有感覺。 同時，我也很看重教科書的結構和編排。我希望這本書的內容是循序漸進的，從最基本的概念開始，然後逐步深入，不會讓我在一開始就感到暈頭轉向。不知道這本書的圖解是否豐富，文字是否清晰易懂。對於我這種需要透過視覺來理解抽象概念的人來說，一本圖文並茂的書，絕對比只有文字的書更能引起我的興趣。而且，我希望它能適當地加入一些練習題，讓我能夠邊學邊測，鞏固所學。 總的來說，我對《近代光電工程導論（第五版）》抱持著非常高的期望。我希望它能成為我進入光電領域的一張門票，讓我能夠在這個充滿魅力的科學領域裡，找到屬於自己的興趣點。如果這本書能夠做到深入淺出、結合理論與實務，並且緊跟時代步伐，那我相信它一定會成為我學習路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到《近代光电工程导论（第五版）》这本书，我真的超级興奮！畢竟在台灣，提到光電，大家第一個想到的往往就是竹科那些高科技產業，還有那些我們每天都在用的 LED 燈、手機螢幕，甚至是先進的醫療設備。這本書的出現，對我來說不只是一本教科書，更像是一把鑰匙，開啟了我對這個充滿無限可能的領域的好奇心。 從書名就能感受到，這是一本涵蓋「近代」與「光電工程」的入門級讀物。我一直很好奇，到底什麼是「光電工程」？它跟我們常聽到的「光學」或「電子工程」有什麼不一樣？這本書有沒有可能用比較淺顯易懂的方式，解釋這些複雜的概念，讓像我這樣非電機背景的讀者也能輕鬆入門？我特別期待書中是否能介紹一些光電技術在生活中的實際應用，例如 LiDAR 在自動駕駛汽車上的應用，或是光纖通訊如何改變我們的上網速度。如果能有詳細的案例分析，那絕對是加分項！ 再者，這第五版聽起來就代表著不斷的更新與迭代，這在科技飛速發展的光電領域尤為重要。不知道這第五版相比之前的版本，在內容上做了哪些更新？是否加入了近年來最熱門的光電議題，例如量子點技術、矽光子學，或者是在AI與光電結合方面的最新研究？我對這些前沿技術非常感興趣，希望這本書能為我揭開神秘面紗，讓我在資訊爆炸的時代，也能跟上趨勢，了解最新的技術發展。 另外，身為一個台灣的讀者，我非常關心這本書的編排方式是否適合我們這邊的學習習慣。台灣的教科書通常會強調概念的清晰、結構的邏輯性，以及適當的例題和習題。不知道這本書的講解會不會太過理論化，或是太過簡略？我希望它能提供足夠的深度，同時又不至於讓初學者感到不知所措。有沒有可能加入一些有趣的插圖、圖表，或是將一些複雜的物理原理用比較直觀的方式呈現出來？這對於理解和記憶會很有幫助。 最後，我還想知道這本書在學習資源方面是否有所提供。例如，是否有額外的線上資源、補充教材、或是教師用書可以參考？對於自學的讀者來說，這些資源的豐富程度往往能直接影響學習的效率。我希望這本書不僅僅是一堆文字和公式，而是能提供一個完整的學習生態系統，讓我在學習的過程中，能夠獲得更全面的支持。總體來說，我對這本《近代光電工程導論（第五版）》充滿了期待，希望它能為我在光電領域的探索之旅打下堅實的基礎！

评分☆☆☆☆☆

身為一個在光電產業打滾多年的工程師，每當有新的版本推出，我總會忍不住去翻閱一下，看看它是否有跟上時代的腳步。《近代光電工程導論（第五版）》的出現，對我來說，不僅是一本教科書，更像是檢視產業發展脈絡的一個縮影。我一直認為，光電工程的精髓在於「光」與「電」的巧妙結合，而這兩者如何被巧妙地應用於解決實際問題，才是真正讓人著迷的地方。 我特別好奇，這第五版在涵蓋的範圍上，是否有更廣泛地觸及到我日常工作中接觸到的各種光電元件和系統？例如，在半導體製造過程中，雷射和離子束扮演著什麼樣的角色？在顯示器領域，OLED 和 Micro-LED 技術的發展，對於傳統 LCD 有什麼樣的影響？又或者，在通訊領域，光纖傳輸的極限在哪裡，以及下一代的無線光通訊技術，例如 Li-Fi，又有什麼樣的潛力？我希望這本書能提供一個系統性的框架，將這些零散的知識點串聯起來，讓我能更清晰地看到光電工程的全貌。 再者，光電工程的理論基礎往往涉及到不少複雜的物理學和數學知識，我希望這本書能夠在「導論」的層級上，提供足夠的物理直觀性和數學推導的清晰度。對於初學者而言，能否理解「為什麼」會這樣，遠比單純記住「結果」來了重要。如果書中能針對一些關鍵的光電效應，例如光電導效應、光伏效應，或是雷射的產生原理，進行深入淺出的解釋，並輔以清晰的數學模型，那將會大大提升學習的效率和深度。 我也很在意這本書的實用性。光電工程的最終目的是應用，所以我希望書中不僅僅是理論的陳述，更能包含一些實際的工程案例和設計考量。例如，在設計一個光學鏡頭時，需要考慮哪些光學參數？如何選擇合適的光感測器來達到特定的測量需求？這些實務上的考量，對於想要進入這個領域的學生或年輕工程師來說，都非常有價值。不知道這第五版在這方面的內容是否有所加強。 最後，身為一個有經驗的讀者，我對「第五版」這個標示有著特別的期待。這意味著它承載了多年的學術沉澱和產業變革。我希望這本書能真正體現「近代」的含義，將最新的技術、最新的研究成果，以一種循序漸進、由淺入深的方式呈現出來，讓讀者能夠在掌握基礎知識的同時，也能對光電工程的未來發展有一個清晰的認識。這是一本我期待能為我帶來新視角的書。