定 價(jià)：33 元
叢書名：普通高等教育電子科學(xué)與技術(shù)類特色專業(yè)系列規(guī)劃教材
- 作者：石順祥，劉繼芳編著
- 出版時(shí)間：2010/2/1
- ISBN：9787030265678
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TN2
- 頁碼：286
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《光電子技術(shù)及其應(yīng)用》系統(tǒng)、全面地介紹了光電子技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用。第1章介紹光的基本屬性，強(qiáng)調(diào)光的相干性。為全書討論的內(nèi)容奠定基礎(chǔ)；第2～4章介紹激光產(chǎn)生的基本理論與典型激光器，激光應(yīng)用中的基本技術(shù)，激光在大氣、水下和光纖中的傳輸特性；第5～7章介紹光電子技術(shù)應(yīng)用中常用的無源器件，光電探測(cè)技術(shù)及器件，以及光電子技術(shù)在精密測(cè)量、光信息處理、激光通信、激光雷達(dá)與制導(dǎo)、光纖傳感、激光加工等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
《光電子技術(shù)及其應(yīng)用》可作為光電子技術(shù)相關(guān)專業(yè)的本科生教材，以及電子信息類非光電子技術(shù)專業(yè)的選修課教材，也可作為從事光電子技術(shù)及應(yīng)用的工程技術(shù)人員的參考書。
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《光電子技術(shù)及其應(yīng)用》特點(diǎn)： 清晰的物理概念，適應(yīng)非光電專業(yè)的教學(xué)需求 廣泛的涉獵面，普及多樣性的光電子技術(shù)知識(shí) 重視相干光應(yīng)用，全面反映光電子技術(shù)的新進(jìn)展 豐富的思考題，幫助讀者鞏固光電子技術(shù)基本知識(shí)
21世紀(jì)，人們進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代——信息時(shí)代。信息時(shí)代的鮮明特征是支撐這個(gè)時(shí)代的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)（如能源、交通、材料、信息等）將得到高度發(fā)展，能充分滿足社會(huì)發(fā)展和人民生活多方面的需求。
與信息產(chǎn)業(yè)相應(yīng)的信息科學(xué)的基礎(chǔ)是電子學(xué)與電子技術(shù)、光子學(xué)與光子技術(shù)。電子學(xué)與電子技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來的科學(xué)技術(shù)，現(xiàn)已處于高度發(fā)展的水平，廣泛地應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，并且已滲透到日常生活之中，目前正由微電子學(xué)與技術(shù)向納米電子學(xué)與技術(shù)、分子電子學(xué)與技術(shù)發(fā)展。光子學(xué)與光子技術(shù)可以認(rèn)為是從1960年激光器誕生才開始出現(xiàn)的一門新型科學(xué)與技術(shù)，目前正處于成長(zhǎng)與發(fā)展時(shí)期。光子學(xué)的概念是在1970年由荷蘭科學(xué)家Polder-vaart首先提出來的，我國著名科學(xué)家龔祖同、錢學(xué)森在70年代就已指出，“光子學(xué)是一門與電子學(xué)平行的科學(xué)”。作為光子學(xué)與光子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)階段，目前的光電子學(xué)與光電子技術(shù)正迅速地發(fā)展。
一般認(rèn)為，光電子學(xué)與光電子技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)的結(jié)合。光電子學(xué)與光電子技術(shù)在理論上主要研究光與物質(zhì)的相互作用特性，在應(yīng)用上主要研究光的產(chǎn)生、傳輸、控制、探測(cè)及各種應(yīng)用。需要指出的是，光電子學(xué)與光電子技術(shù)作為高新科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展始于激光器的誕生；光電子學(xué)與光電子技術(shù)是伴隨微電子學(xué)與微電子技術(shù)、材料學(xué)等諸多學(xué)科的發(fā)展而發(fā)展起來的；光電子學(xué)與光電子技術(shù)的快速發(fā)展和遍及各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使其不斷地向其他學(xué)科領(lǐng)域滲透，同時(shí)也推動(dòng)著其他學(xué)科的發(fā)展。
鑒于目前我國光電子學(xué)與光電子技術(shù)的發(fā)展及地位，除了從事光電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生需要深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和研究外，許多將來從事諸如微電子技術(shù)、材料、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)工作的非光電子（激光）技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，也需要對(duì)基本概念和基本知識(shí)有了解。因此，需要有一本專門針對(duì)非光電子（激光）技術(shù)專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)光電子（激光）技術(shù)的教科書。本書就是為此目的編寫的。
作者長(zhǎng)期在西安電子科技大學(xué)從事光電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)工作，為西安電子科技大學(xué)非光電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生講授“光電子技術(shù)”課程，并于1994年和2000年分別作為“八五”、“九五”全國電子信息類專業(yè)部級(jí)規(guī)劃教材，編著出版了兩本《光電子技術(shù)及其應(yīng)用》。在此基礎(chǔ)上，作者編寫了本書。全書共分7章，較全面、系統(tǒng)地介紹有關(guān)激光產(chǎn)生的基本理論基礎(chǔ)，典型的激光器件，光電子技術(shù)應(yīng)用中的基本激光技術(shù)和光學(xué)元器件，光在光纖、大氣和水下傳輸，光電探測(cè)技術(shù)和器件，以及有關(guān)光電子技術(shù)在精密測(cè)量、光學(xué)全息及光信息處理、光纖通信、激光雷達(dá)與制導(dǎo)、光纖傳感、激光加工等諸多領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。根據(jù)非光電子技術(shù)專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，本書的編寫著重于基本概念和物理模型，盡量避免繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。為擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，有利于學(xué)科交叉，本書取材廣泛，并盡可能反映光電子技術(shù)的最新進(jìn)展。此外，在每一章后還備有一些思考題和參考文獻(xiàn)，以幫助讀者自學(xué)和進(jìn)一步研究。
目錄
叢書序
前言
第1章 光的基本屬性 1
1.1 光的波粒二重性 1
1.2 光的電磁理論 2
1.2.1 光電磁波 2
1.2.2 電磁波譜 4
1.2.3 光的能量及其量度單位 5
1.3 光的相干性 10
1.3.1 基本概念 10
1.3.2 普通光源的相干性 12
1.3.3 激光器的相干性 15
思考題1 15
參考文獻(xiàn) 16
第2章 激光器 17
2.1 激光器的組成 17
2.2 激光器工作原理 18
2.2.1 激光工作物質(zhì)的增益特性 18
2.2.2 光的受激放大與振蕩 22
2.2.3 光學(xué)諧振腔及模式特性 24
2.2.4 激光器的工作特性 31
2.2.5 激光特性 36
2.3 高斯光束的傳輸 39
2.3.1 基模高斯光束 39
2.3.2 高斯光束的傳輸規(guī)律 40
2.3.3 高斯模的匹配 45
2.3.4 利用q參數(shù)討論高斯光束的傳輸問題——ABCD定則 45
2.4 典型激光器 49
2.4.1 激光器的分類 49
2.4.2 固體激光器 50
2.4.3 氣體激光器 60
2.4.4 染料激光器 70
2.4.5 半導(dǎo)體激光器 73
思考題2 81
參考文獻(xiàn) 82
第3章 激光基本技術(shù) 83
3.1 幾種物理效應(yīng) 83
3.2 激光調(diào)制及激光調(diào)制器 88
3.3 激光偏轉(zhuǎn)技術(shù) 96
3.4 激光脈沖技術(shù) 100
3.4.1 調(diào)Q技術(shù) 101
3.4.2 鎖模技術(shù) 105
3.5 激光選模技術(shù) 113
3.5.1 橫模選擇技術(shù) 114
3.5.2 縱模選擇技術(shù) 116
3.6 激光穩(wěn)頻技術(shù) 118
3.6.1 激光器的頻率穩(wěn)定度和再現(xiàn)度 119
3.6.2 影響頻率穩(wěn)定的因素 119
3.6.3 穩(wěn)頻技術(shù) 120
3.7 激光頻率變換技術(shù) 123
3.7.1 非線性光學(xué)概述 123
3.7.2 光倍頻——二次諧波產(chǎn)生(SHG)技術(shù) 125
3.7.3 光參量振蕩器 128
思考題3 131
參考文獻(xiàn) 131
第4章 激光傳輸 133
4.1 光在介質(zhì)中的傳播 133
4.1.1 光在介質(zhì)表面上的反射和折射 133
4.1.2 光在單層介質(zhì)膜上的反射 135
4.1.3 光在晶體中的傳播規(guī)律 137
4.2 激光在大氣中的傳播 137
4.2.1 大氣衰減 138
4.2.2 大氣湍流效應(yīng) 141
4.3 激光在水中的傳輸 143
4.3.1 激光在水中傳輸?shù)乃p特性 144
4.3.2 激光在水中傳輸?shù)纳⑸湫?yīng) 145
4.4 激光在光纖中的傳輸 146
4.4.1 光纖結(jié)構(gòu) 146
4.4.2 光在光纖中的傳播原理 147
4.4.3 光纖的傳輸特性 155
4.4.4 特殊光纖 157
思考題4 163
參考文獻(xiàn) 163
第5章 常用光學(xué)元件 165
5.1 基本光學(xué)元器件 165
5.1.1 反射器 165
5.1.2 法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具 168
5.1.3 光柵 170
5.1.4 偏振器 174
5.1.5 波片 177
5.2 光隔離器及環(huán)流器 178
5.2.1 光隔離器 178
5.2.2 環(huán)流器 179
5.3 光纖無源器件 181
5.3.1 自聚焦透鏡 181
5.3.2 光纖定向耦合器 184
5.3.3 光合波分波器 187
5.3.4 光衰減器 188
5.3.5 光開關(guān) 189
思考題5 191
參考文獻(xiàn) 191
第6章 光電探測(cè)技術(shù) 193
6.1 光電探測(cè)物理基礎(chǔ) 193
6.1.1 光電探測(cè)的物理效應(yīng) 193
6.1.2 光電轉(zhuǎn)換定律 197
6.1.3 光電探測(cè)器的特性參數(shù)和噪聲 198
6.2 光電探測(cè)器件 202
6.2.1 光電倍增管 202
6.2.2 光電導(dǎo)探測(cè)器 206
6.2.3 光伏探測(cè)器 210
6.2.4 特種光電探測(cè)器 219
6.3 光電探測(cè)技術(shù) 223
6.3.1 直接探測(cè)技術(shù) 223
6.3.2 光外差探測(cè)技術(shù) 225
思考題6 231
參考文獻(xiàn) 232
第7章 光電子技術(shù)應(yīng)用 233
7.1 精密測(cè)量應(yīng)用 233
7.1.1 干涉測(cè)長(zhǎng) 233
7.1.2 激光測(cè)徑 234
7.1.3 激光測(cè)速 235
7.1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量 237
7.2 激光全息及光信息處理 239
7.2.1 激光全息 239
7.2.2 光學(xué)信息處理 247
7.3 激光通信 253
7.3.1 光纖通信 253
7.3.2 激光大氣通信 259
7.3.3 激光衛(wèi)星通信 260
7.3.4 激光水下通信 262
7.4 光纖傳感 263
7.4.1 光纖傳感技術(shù) 263
7.4.2 幾種典型光纖傳感器 265
7.5 光信息存儲(chǔ)技術(shù) 272
7.5.1 光盤存儲(chǔ)技術(shù) 272
7.5.2 激光唱機(jī) 275
7.6 激光雷達(dá)和制導(dǎo) 276
7.6.1 激光雷達(dá) 277
7.6.2 激光制導(dǎo) 279
7.7 激光在工業(yè)加工中的應(yīng)用 279
參考文獻(xiàn) 286
我們生活在一個(gè)充滿著光明的世界里，光是我們最熟悉的現(xiàn)象之一，沒有光就沒有人類。那么，光是什么？光的本質(zhì)是什么？光的基本屬性是什么？這是一個(gè)非常基本的問題，只有了解了光的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)了光的基本屬性，才能更深刻地理解光龜子學(xué)、光電子技術(shù)。
人們對(duì)于光的本質(zhì)、基本屬性的認(rèn)識(shí)過程，也就是光科學(xué)發(fā)展的歷史過程。回顧整個(gè)光學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程，人們一直圍繞著光的粒子性和波動(dòng)性進(jìn)行著激烈地爭(zhēng)論。
早在17世紀(jì)，西方對(duì)于光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)就形成了兩種對(duì)立的學(xué)說：一種是以牛頓（Newton）為首的微粒說，他們認(rèn)為光是直線傳播的微粒流；另一種是以惠更斯（HIlygens）為首的波動(dòng)說，他們認(rèn)為光是在彈性介質(zhì)中傳播的波動(dòng)。在當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)水平條件下，這兩種學(xué)說都可以解釋一定的光學(xué)現(xiàn)象，但又顯示不出哪種理論更優(yōu)越。由于牛頓在科學(xué)界的威望極高，加之微粒說能較自然地說明光的直進(jìn)現(xiàn)象，微粒說一時(shí)占了上風(fēng)，致使波動(dòng)說觀點(diǎn)被忽視，甚至被遺忘近百年。
到了19世紀(jì)，人們進(jìn)行了有關(guān)光的干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，這些現(xiàn)象都是光的波動(dòng)性的基本特征，與微粒說格格不入。直到19世紀(jì)中期，麥克斯韋（Maxwell）電磁理論的提出和發(fā)展，才確認(rèn)光是一種電磁波，否定了惠更斯的機(jī)械波動(dòng)說。19世紀(jì)末，邁克耳孫（Mich-elson）干涉實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步摒棄了有關(guān)“以太”的假設(shè)。
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