具體描述
好的，這是一份針對您提供的書名《可編程控製器原理與程序設計》之外的，內容翔實的圖書簡介，旨在避免提及該書的任何具體內容，並力求自然流暢，不帶任何人工智能痕跡。 --- 《現代光電傳感技術及其應用》 內容簡介 本書深入剖析瞭現代光電傳感技術的核心原理、關鍵器件以及在工業自動化、環境監測、生物醫學等前沿領域的廣泛應用。全書共分七大部分，係統性地構建瞭從基礎理論到前沿實踐的完整知識體係。 第一部分：光電傳感基礎理論 本部分聚焦於光電效應的物理基礎和數學模型。詳細闡述瞭光在不同介質中的傳播規律，包括光的吸收、散射與衍射現象在傳感過程中的影響。重點解析瞭半導體光電導效應、光伏效應及光電倍增效應的微觀機製，為理解光電轉換過程奠定瞭堅實的理論基石。此外，對光信號的調製、解調技術進行瞭詳盡的數學推導和物理闡釋，特彆是針對高頻和弱信號環境下的處理方法進行瞭深入探討。 第二部分：關鍵光電器件的選型與特性 本部分係統介紹瞭各類核心光電器件的結構、工作原理及其性能指標。涵蓋瞭從傳統的矽光電二極管、光敏電阻到先進的雪崩光電二極管（APD）和光電倍增管（PMT）。對於新型器件，如量子點（Quantum Dots）傳感器和錶麵等離子體共振（SPR）傳感元件，本書提供瞭最新的研究進展和實際應用案例分析。詳細比較瞭不同器件在響應速度、靈敏度、綫性度、抗噪聲能力等方麵的優劣，指導讀者進行科學閤理的器件選擇。 第三部分：光學元件與係統集成 傳感器係統的性能高度依賴於光學路徑的設計。本部分詳述瞭透鏡係統、光縴耦閤技術、光柵衍射原理及其在光束整形和光路耦閤中的應用。重點講解瞭如何利用菲涅爾波帶片、微透鏡陣列等先進光學元件來優化光信號的收集和傳輸效率。在係統集成方麵，本書探討瞭如何將光學組件、電子電路以及微處理器高效地封裝在一起，以應對惡劣的工作環境，並確保測量精度和長期穩定性。 第四部分：圖像采集與機器視覺基礎 針對需要空間信息采集的應用，本部分全麵解析瞭數字圖像傳感器的工作原理，包括CCD和CMOS技術的發展曆程與核心差異。深入講解瞭圖像采集鏈的各個環節，如色彩還原、噪聲抑製、曝光控製等關鍵技術點。在算法層麵，本書引入瞭基礎的圖像處理算法，如邊緣檢測、特徵提取和三維重建的幾何光學基礎，為後續的高級視覺應用打下基礎。 第五部分：環境監測中的光電傳感應用 本部分聚焦於光電技術在環境科學中的實際部署。詳細介紹瞭氣體光譜分析技術，特彆是基於傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）和可調諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）的汙染物監測方法。針對水質監測，闡述瞭濁度測量、水中汙染物熒光分析以及激光雷達（LiDAR）在遠程大氣顆粒物探測中的應用。這些案例均輔以實際的係統框圖和數據分析實例。 第六部分：工業過程控製中的光電測量技術 在現代製造業中，非接觸式測量是提高生産效率和産品質量的關鍵。本部分細緻地介紹瞭光電編碼器（鏇轉和綫性）的原理與精度校準方法，這是實現精密運動控製的基礎。同時，深入探討瞭激光三角測量法和相位式激光測距儀在三維形貌測量和缺陷檢測中的應用。對於高速生産綫上的對準、計數和定位任務，本書提供瞭基於光幕和光電開關的高可靠性解決方案。 第七部分：前沿技術與未來趨勢 本部分展望瞭光電傳感技術的最新發展方嚮。內容涉及柔性光電子器件的製造工藝與性能，例如可穿戴生物傳感器和電子皮膚中的光電集成。此外，還探討瞭基於量子糾纏和單光子檢測的超高靈敏度測量技術，以及光場調控在新型信息獲取中的潛力。本書在最後對光電傳感器的智能化發展趨勢進行瞭總結，強調瞭數據融閤與人工智能在提升傳感器自適應性和魯棒性方麵的重要性。 本書語言嚴謹，圖文並茂，理論深度適中，適閤從事光電技術研發、工業自動化工程、儀器儀錶設計等領域的工程師、技術人員以及相關專業的高年級本科生和研究生作為專業參考用書。閱讀本書，讀者將能夠全麵掌握光電傳感係統的設計、實施與優化能力。
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