光子学与光电子学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

光子学与光电子学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 概述和理论基础1

1.1 概述1

1.1.1 光子学1

1.1.2 光电子学3

1.1.3 光电子器件进展情况5

1.1.4 光电系统发展概况8

1.2 光的本质13

1.2.1 光的波动性13

1.2.2 光的粒子性14

1.3 均匀介质中的光波16

1.3.1 平面电磁波16

1.3.2 麦克斯韦波动方程18

1.3.3 相速度和折射率19

1.3.4 群速度和群折射率21

1.4 相干23

1.5 光电子学基础知识25

1.5.1 能带理论25

1.5.2 半导体对光的吸收27

1.5.3 载流子的产生、复合、扩散和漂移29

1.6 复习思考题和习题31

第2章 光波在光纤波导中的传输32

2.1 光与介质的相互作用32

2.1.1 斯奈尔定律和全反射32

2.1.2 内／外反射34

2.1.3 抗反射膜39

2.1.4 古斯-汉森相移和分光镜40

2.2 平板介质波导41

2.2.1 光波在波导中传输的条件——全反射和相长干涉41

2.2.2 单模和多模平板波导——V参数42

2.2.3 TE模、TM模和HE模43

2.3 光线光学分析光纤传光原理44

2.3.1 渐变（GI）多模光纤传光原理45

2.3.2 数值孔径和受光范围46

2.3.3 光线光学分析光纤模式48

2.4 导波光学分析光纤传光原理50

2.5 光纤的基本特性54

2.5.1 基模传输条件54

2.5.2 场结构和模式兼并55

2.5.3 双折射效应和偏振特性55

2.5.4 模场半径56

2.5.5 纤芯和包层中的光功率分配57

2.6 光纤的传输特性58

2.6.1 光纤色散58

2.6.2 光纤衰减60

2.6.3 光纤比特率61

2.6.4 光纤带宽62

2.7 光纤衰减的补偿——掺铒光纤放大器63

2.7.1 掺铒光纤放大器的构成63

2.7.2 EDFA工作原理及其特性64

2.8 复习思考题和习题67

第3章 光的干涉及衍射69

3.1 光的干涉及应用69

3.1.1 从机械谐振到光学谐振69

3.1.2 法布里-珀罗光学谐振腔71

3.1.3 固体激光器74

3.1.4 气体激光器76

3.1.5 染料激光器77

3.1.6 化学激光器78

3.1.7 碱金属蒸气激光器78

3.1.8 法布里-珀罗滤波器79

3.1.9 半导体激光器82

3.1.10 半导体光放大器——没有反馈的F-P光学谐振腔86

3.1.11 马赫-曾德尔滤波器88

3.1.12 马赫-曾德尔干涉滤波复用／解复用器89

3.1.13 从电介质镜到光子晶体90

3.1.14 介质薄膜光滤波解复用器91

3.1.15 自由电子激光器92

3.2 光的衍射及应用94

3.2.1 夫琅和费衍射94

3.2.2 衍射光栅96

3.2.3 反射光栅解复用器98

3.2.4 阵列SOA集成光栅腔体波长可调激光器99

3.2.5 布拉格光栅100

3.2.6 光纤光栅滤波器100

3.2.7 分布反馈激光器——布拉格光栅的应用101

3.2.8 波长可调激光器／光放大器104

3.2.9 垂直腔表面发射激光器105

3.2.10 光纤激光器106

3.3 阵列波导光栅器件109

3.3.1 AWG星形耦合器109

3.3.2 阵列波导光栅（AWG）的工作原理110

3.3.3 AWG复用／解复用器112

3.3.4 AWG多频激光器113

3.3.5 AWG滤波器114

3.3.6 AWG光分插复用器115

3.3.7 AWG PLC多信道光接收机116

3.3.8 AWG用于LED频谱分割多波长光源117

3.3.9 AWG用于ONU无色WDM-PON117

3.4 光纤转速传感器——光纤陀螺118

3.4.1 真空中的萨格奈克效应118

3.4.2 光纤中的萨格奈克效应119

3.4.3 光纤陀螺121

3.5 全息技术125

3.6 复习思考题和习题126

第4章 光的偏振及应用128

4.1 偏振的基本概念128

4.2 光纤的偏振特性和偏振模色散130

4.3 偏振复用／相干接收技术和系统131

4.3.1 相干检测偏振分集接收131

4.3.2 偏振复用／相干接收传输系统132

4.3.3 偏振复用／相干接收无中继传输试验系统133

4.4 偏振复用的应用135

4.4.1 偏振复用正交频分复用（OFDM）光纤传输系统135

4.4.2 偏振复用将低速信号提升到高速信号135

4.4.3 偏振复用提高光信噪比137

4.4.4 偏光式3D眼镜137

4.5 复习思考题138

第5章 光的双折射效应及应用139

5.1 光的双折射效应139

5.1.1 各向同性材料和各向异性材料139

5.1.2 光的双折射效应原理139

5.1.3 双折射的几种特例140

5.1.4 晶体的双色性141

5.1.5 光纤双折射效应142

5.2 双折射器件——偏振器件142

5.2.1 相位延迟片和相位补偿器142

5.2.2 起偏器和检偏器144

5.2.3 尼科尔棱镜——一种起偏器145

5.2.4 渥拉斯顿棱镜——一种偏振分光器146

5.2.5 偏振控制器146

5.3 液晶显示器件——双折射和偏振的应用147

5.3.1 液晶的双折射效应和偏振特性147

5.3.2 扭曲向列型液晶显示器件150

5.3.3 超扭曲向列型液晶显示器件154

5.3.4 有源矩阵液晶显示器件156

5.3.5 快门式3D眼镜158

5.3.6 液晶显示器的应用及前景159

5.4 复习思考题和习题159

第6章 光电效应及应用161

6.1 光探测概述161

6.1.1 光探测原理161

6.1.2 响应度和量子效率162

6.1.3 响应带宽162

6.2 光探测器163

6.2.1 PIN光敏二极管163

6.2.2 雪崩光敏二极管167

6.2.3 单行载流子光探测器168

6.2.4 波导光探测器169

6.2.5 行波探测器171

6.2.6 肖特基结光探测器173

6.2.7 紫外探测器176

6.2.8 光敏晶体管177

6.2.9 光敏二极管负载线及前置放大器178

6.3 光伏电池180

6.3.1 光伏电池概述180

6.3.2 光伏电池发展历史182

6.3.3 光伏电池工作原理182

6.3.4 光伏电池I-U特性186

6.3.5 光伏电池的等效电路190

6.3.6 光伏电池的并联和串联191

6.3.7 温度对光伏电池的影响194

6.3.8 光伏电池材料、器件和提高效率的措施195

6.3.9 聚光光伏电池199

6.3.10 商用光伏电池技术指标和特性曲线201

6.4 复习思考题和习题202

第7章 电光／磁光／声光效应及应用204

7.1 电光效应及器件204

7.1.1 电光效应204

7.1.2 电光调制器工作原理206

7.1.3 电光强度调制器206

7.1.4 电光相位调制器208

7.1.5 马赫-曾德尔幅度调制器209

7.1.6 QPSK光调制器210

7.1.7 电光开关211

7.2 热电效应及热光开关211

7.3 磁光效应及其器件212

7.3.1 磁光效应212

7.3.2 磁光开关213

7.3.3 光隔离器213

7.3.4 磁光波导光隔离器215

7.3.5 光环形器216

7.4 声光效应及其器件218

7.4.1 声光效应及声光滤波器218

7.4.2 声光调制器220

7.4.3 声光开关222

7.5 复习思考题和习题222

第8章 非线性光学效应及应用224

8.1 非线性光学效应224

8.1.1 非线性光学效应的概念224

8.1.2 几种光纤非线性光学效应225

8.2 光纤拉曼放大器228

8.2.1 光纤拉曼放大器的工作原理228

8.2.2 拉曼增益和带宽229

8.2.3 放大倍数和增益饱和230

8.2.4 噪声指数231

8.2.5 多波长泵浦增益带宽232

8.2.6 光纤拉曼放大技术应用233

8.3 光纤孤子通信234

8.3.1 基本概念234

8.3.2 光孤子通信实验系统234

8.4 波长转换器236

8.5 复习思考题237

第9章 光热／光电导／光电荷效应及应用238

9.1 光热效应及其器件238

9.1.1 热敏效应——热敏电阻238

9.1.2 温差电效应——热电偶原理238

9.1.3 热释电效应——热释电探测器239

9.2 光电导效应及应用241

9.2.1 光敏电阻的工作原理241

9.2.2 光敏电阻的特性242

9.2.3 光敏电阻的偏置电路244

9.2.4 光敏电阻的种类和应用245

9.3 光电荷效应及应用247

9.3.1 电荷藕合器件（CCD）的工作原理247

9.3.2 电荷耦合摄像器件的工作原理249

9.3.3 CCD的应用251

9.3.4 CMOS图像传感器251

9.3.5 图像传感器系统及色彩分离技术253

9.3.6 CMOS和CCD摄像器件的比较255

9.3.7 光子效应器件汇总256

9.4 红外热成像技术258

9.4.1 热成像机理258

9.4.2 热探测器、光电转换和制冷258

9.4.3 热成像装置的组成及工作原理261

9.4.4 焦平面阵列红外探测器262

9.5 红外技术的应用263

9.5.1 红外侦察263

9.5.2 红外遥感263

9.5.3 红外告警264

9.5.4 红外跟踪264

9.5.5 红外制导264

9.5.6 红外测温266

9.5.7 红外医疗267

9.5.8 其他应用267

9.6 复习思考题和习题268

第10章 发光及其显示器件269

10.1 电致发光和光致发光269

10.1.1 发光二极管的发光机理269

10.1.2 LED材料和结构270

10.1.3 光致发光——磷光体、白光LED、CRT和等离子体272

10.1.4 LED的主要特性和应用274

10.2 电致发光显示器件275

10.2.1 薄膜电致发光显示275

10.2.2 厚膜／薄膜混合电致发光显示277

10.2.3 粉末电致发光显示278

10.3 有机电致发光显示器件278

10.3.1 OLED器件的结构279

10.3.2 OLED显示的工作原理279

10.3.3 有源矩阵OLED显示器件280

10.4 电致发光显示器件的应用和发展前景281

10.5 复习思考题281

附录282

附录A 名词术语索引282

附录B 内容索引292

附录C 符号注释294

参考文献298