光電子技術是光學和電子技術相結(jié)合而產(chǎn)生的新技術,涉及光電信息技術的方方面面,是未來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心,在現(xiàn)代社會中起著舉足輕重的作用。《光電子技術導論(第2版)》主要介紹了光學基本知識,半導體基礎知識,發(fā)光二極管、半導體激光器等光電信息轉(zhuǎn)換器件,光纖與光波導等波導器件,光敏二極管、電荷耦合器件等常用光電子器件,光電控制器件,以及相應的應用實例。此外,為拓寬學生知識面,該書還介紹了本領域內(nèi)新的研究進展和相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等內(nèi)容。
《光電子技術導論(第2版)》可供相關專業(yè)本科生和研究生作為教材使用,也可作為高校教師的教學參考用書。
隨著社會經(jīng)濟全球化、教育國際化的不斷深入,我國迫切需要培養(yǎng)一大批掌握光電信息工程專業(yè)知識、具有創(chuàng)新精神和實踐能力、具備國際化視野的高素質(zhì)工程專業(yè)人才!肮怆娮訉W”是光電信息科學與工程專業(yè)的專業(yè)基礎課,開設雙語“光電子學”課程對于光電專業(yè)學生的培養(yǎng)無疑是非常有意義的。光電子學是一門嚴謹、科學且應用廣泛的學科,涉及光學、電子學、半導體物理等多個學科門類。光電子技術發(fā)展非常迅速,現(xiàn)有教材很難將這些新技術包含進去,這些技術(如大功率半導體激光器、集成光子芯片、太陽能電池等)的應用價值巨大,但多還處于研究階段,很多理論和技術還不是十分成熟。因此,迫切需要一本均衡處理光電前沿技術與基本理論知識的教材,這也是本書編寫的出發(fā)點。本書詳細介紹了相關光電基礎知識,并結(jié)合光電子技術的前沿研究領域,如半導體光源、光纖與光波導、光探測與顯示技術等,進行了重點介紹。
本書的內(nèi)容體系主要沿襲了上海理工大學光電信息與計算機工程學院為光電信息專業(yè)的學生教學所編撰的《光電信息技術》,并在《光電子技術導論》第1版的基礎上,從國外相關書籍和互聯(lián)網(wǎng)上搜集并更新了很多有益的英文資料,新增了一些當前光電領域熱點技術的介紹,同時進一步豐富了本學院教師在科研工作中設計的光電信息探測系統(tǒng)的教學實例。為了便于學生自學,本書中還特意增加了中英文專業(yè)詞匯生詞對照表。
本書以“光電子學”課堂教學為著力點,重點解決“國際化”水平不高,“專業(yè)”和“思政”融合不足的問題,拓展教學時間與空間,將課堂內(nèi)外、學校內(nèi)外、線上線下相結(jié)合,力爭實現(xiàn)全過程“課程思政”的教學改革。通過雙語教學,使學生在掌握基礎知識的同時提高專業(yè)英語能力,培養(yǎng)學生勇于探索與實踐的科研素養(yǎng),將光電專業(yè)知識傳授、國際化能力培養(yǎng)與培養(yǎng)合格建設者和接班人的價值引領相結(jié)合。
本書為上海理工大學一流本科教材,其編寫得到了上海理工大學研究生創(chuàng)新教材建設的大力支持,由上海理工大學鄭繼紅、馮吉軍主編。上海理工大學光電信息與計算機工程學院的部分研究生也參與了資料的搜集和整理工作,為書稿的最終完成做了很多細致的工作,在此一并向他們表示感謝。
由于時間倉促,書中難免存在疏漏之處,懇請廣大讀者批評指正,以便進一步修訂改善。
Preface
Chapter 1 Physical Basis of Optoelectronic Information Technology
1.1 Introduction of Theoretical Semiconductor Basis
1.2 Optical Basis
1.3 Circuit Basis
Chapter 2 Electro-optic Information Transformation
2.1 Emission and Absorption During Light-matter Interactions
2.2 Typical Instrument Based on Spontaneous Emission: Light Emitting Diode(LED)
2.3 Typical Instrument Based on Stimulated Emission: Laser Diode(LD)
2.4 Liquid Crystal Display (LCD)
2.5 Organic Light Emitting Diode (OLED)
Chapter 3 Optoelectronic Information Transformation
3.1 Photomultiplier Tubes(PMT)
3.2 Photodiode
3.3 Photoresistor
3.4 Solar Cell
3.5 Charge-coupled Device(CCD)
Chapter 4 Optical Fibers and Dielectric Waveguides
4.1 Symmetric Planar Dielectric Slab Waveguide
4.2 Step Index Fiber
4.3 Numerical Aperture
4.4 Dispersion in Single-mode Fibers
4.5 Attenuation in Optical Fibers
4.6 Fiber Manufacture
Chapter 5 Application of Optoelectronic Information Technology
5.1 Holography Technology
5.2 3D Display Technology
5.3 Photolithography Technology
5.4 Photoelectric Detection
5.5 Optical Disc Storage
5.6 Light Guide Illumination System Based on Automatic
Acquisition of Natural Light
5.7 New Infrared Safety Light Curtain