“現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)叢書”編委會(huì)

主　任　林　宋

副主任　王生澤　王侃　方建軍

委　員（排名不分先后）

胡于進(jìn)　王生澤　何　勇　謝少榮　羅　均　莫錦秋　王石剛

張　樸　徐盛林　林　宋　殷際英　方建軍　尚國(guó)清　郭瑜茹

楊野平　戴　榮　周洪江　劉杰生　黎　放　劉　勇　王　晶

王　侃　白傳棟　袁俊杰　胡福文　董信昌　馬　梅

叢書序

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的相互交叉與融合，是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化產(chǎn)品是集機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，具有很高的功能和附加值。

目前，國(guó)際上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使得各個(gè)行業(yè)不斷融合和協(xié)調(diào)發(fā)展。作為機(jī)械與電子相結(jié)合的復(fù)合產(chǎn)業(yè)，機(jī)電一體化以其特有的技術(shù)帶動(dòng)性、融合性和普適性，受到了國(guó)內(nèi)外科技界、企業(yè)界和政府部門的特別關(guān)注，它將在提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的過(guò)程中，帶來(lái)高度的創(chuàng)新性、滲透性和增值性，成為未來(lái)制造業(yè)的支柱。我國(guó)已經(jīng)將發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)列為重點(diǎn)高新科技發(fā)展項(xiàng)目，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的技術(shù)人員對(duì)其興趣和需求也與日俱增。但到目前為止，國(guó)內(nèi)還鮮有將光機(jī)電一體化技術(shù)作為一個(gè)整體技術(shù)門類來(lái)介紹和論述的書籍，這與其方興未艾的發(fā)展勢(shì)頭形成了巨大反差。有鑒于此，由北方工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)、上海交通大學(xué)和北京聯(lián)合大學(xué)聯(lián)合編寫“現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)叢書”，旨在適時(shí)推出一套機(jī)電一體化技術(shù)基本知識(shí)和應(yīng)用實(shí)例的科技叢書，滿足科研設(shè)計(jì)單位、企業(yè)及高等院校的科研和教學(xué)需求，為有關(guān)技術(shù)人員在開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，提供從產(chǎn)品造型、功能、結(jié)構(gòu)、材料、傳感測(cè)量到控制等諸方面有價(jià)值的參考資料。

本叢書共十二種，包括《機(jī)電一體化系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與應(yīng)用》、《機(jī)電一體化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與應(yīng)用》、《機(jī)電一體化系統(tǒng)接口技術(shù)及工程應(yīng)用》、《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及典型案例分析》、《光電子技術(shù)及其應(yīng)用》、《現(xiàn)代傳感器及工程應(yīng)用》、《微機(jī)電系統(tǒng)及工程應(yīng)用》、《光機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品典型實(shí)例：工業(yè)》、《光機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品典型實(shí)例：民用》、《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床及控制》、《樓宇設(shè)備控制及應(yīng)用實(shí)例》、《服務(wù)機(jī)器人》。

叢書的基本特點(diǎn)，一是內(nèi)容新穎，力求及時(shí)地反映機(jī)電一體化技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的最新進(jìn)展和作者的有關(guān)研究成果；二是系統(tǒng)全面，分門別類地歸納總結(jié)機(jī)電一體化技術(shù)的基本理論和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，重點(diǎn)介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的工程應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方法，許多內(nèi)容，如樓宇自動(dòng)門的專門論述，尚屬國(guó)內(nèi)首次；三是深入淺出，重點(diǎn)突出，理論聯(lián)系實(shí)際，既有一定的深度，又注重實(shí)用性，力求滿足不同層次讀者的需求，適合工程技術(shù)人員閱讀和高校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)的需要。

由于本叢書涉及內(nèi)容廣泛，相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，加之作者水平有限，時(shí)間緊促，書中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)專家、學(xué)者和讀者不吝指教為盼！

“現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)叢書”編委會(huì)

前言

隨著科學(xué)的進(jìn)步，光電子技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展。它不僅由多學(xué)科互相融合和互相滲透，而且在各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛，如信息光電子技術(shù)、通信光電子技術(shù)、生物科學(xué)和醫(yī)用光電子技術(shù)、軍用光電子技術(shù)等。隨著光電子技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展以及在其他科技領(lǐng)域的滲透，又形成了許多市場(chǎng)可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè)，包括光纖通信產(chǎn)業(yè)、光顯示產(chǎn)業(yè)、光存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)、光電子材料產(chǎn)業(yè)、光電子檢測(cè)產(chǎn)業(yè)、軍用光電子產(chǎn)業(yè)以及光機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。毋庸置疑，光電子技術(shù)對(duì)推動(dòng)21世紀(jì)信息技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。

對(duì)于一個(gè)專業(yè)技術(shù)人員，無(wú)論是從事通信技術(shù)還是國(guó)防軍事技術(shù)，都需要了解和掌握新的光電子技術(shù)方面的綜合知識(shí)，不斷地提高專業(yè)水平。因此，我們適時(shí)編寫了這本側(cè)重普及技術(shù)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用實(shí)例豐富的圖書。

本書共分7章，比較全面地涵蓋了光電子技術(shù)的各個(gè)主要方面。其中，第1章對(duì)光電子技術(shù)的基本內(nèi)容作了概述；第2章介紹了光電探測(cè)技術(shù)的基本理論、主要探測(cè)器的工作原理和結(jié)構(gòu)，介紹了光電探測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用典型實(shí)例，使讀者能更好地理解和掌握光電探測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用；第3章著重介紹了構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件即光纖、光發(fā)射機(jī)、光探測(cè)器和光放大器的性能特點(diǎn)及工作原理，并對(duì)光波波分復(fù)用多路光纖通信、相干光纖通信和全光通信系統(tǒng)的特點(diǎn)作了簡(jiǎn)要的介紹；第4章介紹了條形碼技術(shù)的發(fā)展及其特點(diǎn)，討論了條形碼的編制方法，詳細(xì)介紹了條形碼系統(tǒng)的關(guān)鍵組成，即條形碼閱讀器的工作原理、結(jié)構(gòu)及功能等；第5章介紹了光電對(duì)抗技術(shù)的基本理論，主要介紹了不同的光源偵察技術(shù)和對(duì)抗技術(shù)，討論了光電反對(duì)抗的方法，并介紹了軍用光電對(duì)抗系統(tǒng)的典型應(yīng)用實(shí)例；第6章介紹了激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航、激光模擬器和激光通信等理論和方法，分析了激光武器在高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中的發(fā)展趨勢(shì)，討論了激光武器的特點(diǎn)、類型、機(jī)理和應(yīng)用，并介紹了它的典型應(yīng)用；第7章介紹了光電子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，主要內(nèi)容包括光和生物組織的相互作用，激光防護(hù)，生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)與診斷和治療的光學(xué)激光技術(shù)等。本書盡量避免出現(xiàn)過(guò)于繁復(fù)冗長(zhǎng)的公式推導(dǎo)過(guò)程，在內(nèi)容深度和語(yǔ)言敘述方面力求面向不同層次的讀者，并配有大量說(shuō)明圖表。

本書第1章、第3章、第5章和第7章由郭瑜茹編寫，第2章、第4章和第6章由林宋編寫，全書由郭瑜茹統(tǒng)稿，本書編寫過(guò)程中李奇志、尚國(guó)清、周洪江、胡家鳳提供了幫助。

由于編著者水平所限，書中難免有不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編著者