光電子物理是高等學(xué)校工科電類專業(yè)的一門基礎(chǔ) 課程，它所涉及的內(nèi)容是電類專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí) 結(jié)構(gòu)中的必要組成部分，同時(shí)又是一些交叉領(lǐng)域的學(xué) 科生長點(diǎn)和新興邊緣學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。張彤、王保平 、張曉兵、朱卓婭、張曉陽編*的《光電子物理及應(yīng) 用》不僅兼顧了傳統(tǒng)的光電探測(cè)技術(shù)，*突出了光電 子技術(shù)的*新發(fā)展成果，如在集成光波導(dǎo)、近場(chǎng)光學(xué) 技術(shù)、表面等離體激元等領(lǐng)域的成果介紹，有益于拓 寬學(xué)生的視野和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
本書共分7章。第1章是光的基礎(chǔ)知識(shí)，這是學(xué)習(xí) 與研究光電子物理必要的準(zhǔn)備，旨在使不同基礎(chǔ)的讀 者均能從波動(dòng)和幾何光學(xué)兩方面認(rèn)識(shí)光的本質(zhì)；第2 章闡述了激光原理及技術(shù)，重點(diǎn)在于研究激光的產(chǎn)生 及相關(guān)性質(zhì)，為后續(xù)激光應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)；第3章 研究激光的傳輸，討論了激光在大氣、介質(zhì)和光纖中 的傳輸特性；第4章是光電探測(cè)技術(shù)，探討了光電探 測(cè)原理、性能參數(shù)等；第5章光波導(dǎo)，研究集成、無 源及有源光波導(dǎo)器件的工作原理及相關(guān)應(yīng)用；第6章 結(jié)合了納米光學(xué)的進(jìn)展，介紹了納米光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及 器件基礎(chǔ)；第7章舉例介紹了光電子技術(shù)在成像、顯 示、存儲(chǔ)、通信及能源等領(lǐng)域的應(yīng)用。
本書可作高等學(xué)校工科電類專業(yè)本科生教學(xué)和研 究生參考用書，或可作為光電子領(lǐng)域工程技術(shù)人員的 技術(shù)參考書。
第1章 光的基礎(chǔ)知識(shí)
1.1 幾何光學(xué)
1.1.1 光線與波面
1.1.2 幾何光學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)定律
1.1.3 費(fèi)馬原理
1.2 波動(dòng)光學(xué)
1.2.1 波速和折射率
1.2.2 電磁波譜
1.2.3 光的衍射
1.2.4 光的干涉
l.2.5 光的偏振
1.2.6 電磁場(chǎng)基本方程與波動(dòng)方程
習(xí)題1
第2章 激光原理與技術(shù)
2.1 光輻射量子理論基礎(chǔ)
2.1.1 熱輻射
2.1.2 黑體的經(jīng)典輻射定律
2.1.3 普朗克輻射公式
2.1.4 光電效應(yīng)
2.1.5 愛因斯坦的量子解釋
2.1.6 康普頓效應(yīng)
2.2 光輻射產(chǎn)生的基本原理
2.2.1 三種躍遷
2.2.2 輻射與吸收之間的關(guān)系
2.2.3 光譜線加寬及類型
2.2.4 光與物質(zhì)體系相互作用的量子解釋
2.3 激光產(chǎn)生的條件
2.3.1 激光產(chǎn)生的必要條件
2.3.2 激光產(chǎn)生的充分條件
2.4 激光器的基本結(jié)構(gòu)及激光模式
2.4.1 激光器的基本結(jié)構(gòu)
2.4.2 諧振腔的限模作用
2.4.3 激光模式
2.5 高斯光束
2.5.1 光線傳輸矩陣
2.5.2 高斯光束的基本性質(zhì)和q參數(shù)
2.5.3 高斯光束的傳輸變換
2.5.4 高斯光束的聚焦
2.5.5 高斯光束的匹配
2.5.6 高斯光束的準(zhǔn)直
2.5.7 高斯光束的自再現(xiàn)與穩(wěn)定球面腔
2.6 激光器的輸出
2.6.1 輸出功率
2.6.2 激光的輸出特性
2.7 激光單元技術(shù)
2.7.1 激光調(diào)制技術(shù)
2.7.2 激光調(diào)Q技術(shù)
2.7.3 激光鎖模技術(shù)
2.7.4 激光選模技術(shù)
2.7.5 激光穩(wěn)頻技術(shù)
習(xí)題2
第3章 激光傳輸
3.1 激光在大氣中的傳輸
3.1.1 大氣分子的吸收
3.1.2 大氣分子的散射
3.2 激光在介質(zhì)中的傳輸
3.2.1 光在介質(zhì)分界面上的反射和折射
3.2.2 光在單層介質(zhì)膜上的反射
3.2.3 光在非均勻介質(zhì)中的傳輸
3.2.4 光在晶體中的傳輸
3.3 激光在光纖中的傳輸
3.3.1 光纖的結(jié)構(gòu)與種類
3.3.2 光纖的傳輸特性
3.3.3 光纖的損耗與色散
習(xí)題3
第4章 光電探測(cè)技術(shù)
4.1 光電探測(cè)的物理效應(yīng)
4.1.1 外光電效應(yīng)
4.1.2 內(nèi)光電效應(yīng)
4.1.3 光熱效應(yīng)
4.2 光探測(cè)器的性能參數(shù)和噪聲
4.2.1 光探測(cè)器的性能參數(shù)
4.2.2 光探測(cè)器的噪聲
4.3 光電探測(cè)器的探測(cè)方式
4.3.1 直接探測(cè)與外差探測(cè)的基本原理
4.3.2 兩種探測(cè)方式的性能分析
4.4 光電探測(cè)器
4.4.1 光電探測(cè)器的分類
4.4.2 典型光電探測(cè)器
習(xí)題4
第5章 集成光波導(dǎo)理論和集成光子器件
5.1 集成光波導(dǎo)理論
5.1.1 平板波導(dǎo)的幾何光學(xué)理論
5.1.2 平板波導(dǎo)中的導(dǎo)行波
5.1.3 波動(dòng)理論分析方法
5.1.4 耦合模理論
5.1.5 光束傳播法
5.2 無源光波導(dǎo)器件
5.2.1 光波導(dǎo)耦合器
5.2.2 諧振環(huán)
5.2.3 AwG波分復(fù)用器·
5.2.4 其他無源光波導(dǎo)器件
5.3 有源光波導(dǎo)器件
5.3.1 調(diào)制器
5.3.2 光開關(guān)
5.3.3 光波導(dǎo)放大器和激光器
5.4 光波導(dǎo)主要工藝和材料簡(jiǎn)介
5.4.1 光波導(dǎo)主要工藝
5.4.2 光波導(dǎo)主要材料
習(xí)題5
第6章 納米光學(xué)
6.1 納米光學(xué)概述
6.1.1 納米光學(xué)本質(zhì)
6.1.2 納米光學(xué)研究范疇
6.2 納米光學(xué)基礎(chǔ)
6.2.1 低維光波導(dǎo)理論
6.2.2 倏逝波概念及性質(zhì)
6.2.3 金屬的色散模型
6.3 納米光學(xué)器件
6.3.1 光子晶體
6.3.2 納米介質(zhì)光波導(dǎo)
6.3.3 表面等離子激元概念及性質(zhì)
6.3.4 表面等離子激元器件及應(yīng)用領(lǐng)域
6.4 近場(chǎng)成像技術(shù)
6.4.1 近場(chǎng)光學(xué)顯微技術(shù)
6.4.2 金屬增強(qiáng)拉曼技術(shù)
6.5 納米制造技術(shù)
6.5.1 基于“Top-down”工藝的納米制造技術(shù)
6.5.2 基于“B0ttorn-up”工藝的納米制造技術(shù)
6.5.3 亞波長光刻技術(shù)
習(xí)題6
第7章 光電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
7.1 光電成像器件
7.1.1 CMOS圖像傳感器
7.1.2 圖像增強(qiáng)器
7.2 平板顯示器件
7.2.1 液晶顯示
7.2.2 等離子體顯示板
7.3 光存儲(chǔ)器件
7.3.1 光存儲(chǔ)器概述
7.3.2 光盤存儲(chǔ)器的工作原理
7.3.3 光盤存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展
7.4 光纖通信技術(shù)
7.4.1 光纖通信的發(fā)展過程
7.4.2 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
7.4.3 光纖通信技術(shù)的種類
7.4.4 光纖通信與光電子器件
7.5 光生伏特器件
7.5.1 硅光電二極管
7.5.2 硅太陽能電池
習(xí)題7
參考文獻(xiàn)
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