硅光子技术在电信通信、数据中心、高性能计算、传感、航空航天等领域的广泛应用,特别是随着CMOS(互补金属氧化物半导体)技术的持续发展,光子技术与电子技术的融合有望最终取代电子技术。 本书详细地介绍了硅光子技术,从光无源器件到光有源器件,从功能结构设计到芯片制造,从制造到测试,从器件回路到系统回路,从理论分析计算到仿真等,涵盖器件结构原理、设计、制造、封测、仿真等全流程,结合大量实例详细说明硅光子从器件到系统各个环节的关键要素,并辅以仿真计算源代码供学习和参考。本书共四篇,第1篇介绍硅光子发展及其应用,包括硅光子研究现状、技术挑战和发展机遇;第2篇介绍光无源器件,包括光学材料和光波导、基本功能结构和光输入/输出结构;第3篇介绍光有源器件,包括光调制器、探测器和激光光源;第4篇介绍系统设计
(1)着重基本物理过程和主要理论分析方法的论述,利于学生打好基础; (2) 破除激光原理和激光器件、激光技术相割裂的旧体系,创建三者相结合 , 理论联系实际的新体系; (3) 全书围绕电磁场和激光工作物质相互作用及光谐振腔两条主线,使其在激光振荡和放大特性中汇合,脉络清晰,内容循序渐进,便于自学。注意说明各种概念和方法中的联系与区别,力求揭示各种现象及处理方法的本质; (4) 每次修订时删去陈旧的内容,紧跟光电子技术的发展,适时引入新内容,如半导体激光器和放大器、半导体激光器的波导谐振腔、光纤放大器和激光器、半导体激光器泵浦的固体激光器、注入锁定、光束衍射倍率因子等。其中有些内容在国内外同类书籍中尚无反映; (5) 附有收集及自编的大量习题; (6)2007 年出版了配套教材“激光原理学习指导”,受到各校师生的欢迎。
硅基光电子学是作者遵循半导体科学和信息科学的发展规律,在微电子、光电子、光通信领域数十年教学科研成果的总结。本书分为基础篇和应用篇。基础篇由第1章~第10章组成,包括绪论、硅基光电子学基本理论、硅基光波导、硅基光无源器件、硅基光源、硅基光学调制、硅基光电探测、硅基表面等离激元、硅基非线性光学效应、硅基光电子器件工艺及系统集成等。应用篇由第11章~第18章组成,包括硅基光通信和光互连、硅基光交换、硅基光电计算、硅基图像传感、硅基片上激光雷达、硅基光电生物传感、硅基光信号处理、硅基光电子芯片的设计与仿真等。
本书系统介绍了超快激光的相关原理与技术、常用器件及典型应用。全书共12章,第1和第2章概述了超快激光的发展与特性,使读者能够快速地对超快激光有大致了解;第3章叙述了测量飞秒激光脉冲的主要方法;第4和第5章讲述了激光锁模的原理与技术及典型的超快激光光源,通过该内容读者可进一步增强对超快激光的认识;第6和第7章介绍超快激光的频率变换与展宽,通过该技术不仅可极大地丰富超快激光可覆盖的波段,也能有效地扩宽光谱宽度;第8和第9章是有关飞秒激光的非线性脉宽压缩、相位锁定、同步及相干控制与合成的内容,是实现少周期及光波电场可控极端脉冲的重要技术;第10章介绍了基于啁啾脉冲放大原理的飞秒超强激光技术与装置;第11章是目前超快科学的最前沿??阿秒脉冲的原理与技术;最后一章结合典型案例介绍了超快激光的多学科应用。
本书为引进译著。作者全面梳理并总结了其团队在光学制造方面的研究结果。全书包括两大部分:第Ⅰ部分基本相互作用 材料科学,从摩擦学、流体动力学、固体力学、断裂力学、电化学等光学制造的基础理论出发,系统分析了从宏观到微观的材料去除过程,定量描述了光学制造中不同工艺参数与光学元件性能之间的关系。第Ⅱ部分应用 材料技术,详细叙述了工程应用的光学制造,汇总了现代光学制造中缺陷的检测和评价方法,剖析了多方面工艺优化的可行性,说明了各类新的抛光技术;针对高能激光系统要求的高损伤阈值光学元件,书末还给出了高能激光元件制作的关键工艺实例。 本书既是光学制造理论的梳理,也是现代光学制造技术与应用的汇总,涵盖了从光学制造工艺到光学元件性能评价等多方面的理论与实践,是一部兼具理论、方法和实际应用价值的
本书对光纤激光器理论模型与仿真算法进行全面归纳总结,并基于SeeFiberLaser软件进行仿真和优化。本书共7章,主要内容包括光纤激光器基本知识、连续光纤激光器理论模型与仿真算法、脉冲光纤激光器理论模型与仿真算法、单频/窄线宽光纤激光器理论模型、特殊光纤激光器理论模型与仿真算法、SeeFiberLaser主要功能与使用技能、基于SeeFiberLaser的光纤激光器仿真与优化。
本书具有以下显著特点:第 一,内容丰富,不仅有详尽的光学和激光扫描技术理论,而且给出许多实际的扫描实例;第二,覆盖面广,既介绍了常规的扫描技术(如单反射镜、转鼓),又阐述了一些利用诸如微纳米光学(微光机电系统)和全息光学的先进技术研发的光学和激光扫描装置;第三,为使本书能够充分反映光学和激光扫描技术领域的国际先进水平,汇集了该领域美国、英国、日本等国的26位专家的研究成果,具有一定代表性。 本书可供光电子学、空间传感器及系统、遥感、热成像、军事成像、光通信领域中从事光学和激光扫描器设计和制造、光电子仪器总体设计、光学系统和光机结构设计的设计师、工程师阅读,也可作为大专院校相关专业本科生、研究生和教师的参考书。
《红外探测器》有三个鲜明特点:,内容十分丰富,该书由四部分23章组成,概述了红外探测器的发展史,详细介绍了各种红外探测器的当前状况,同时根据相关理论预测了其性能极限;第二,内容非常系统,不仅介绍了红外探测技术的基础知识,而且还较为详细地阐述了各种类型的探测器,可使读者对红外探测器有全面了解,又能侧重自己从事的研究项目;第三,内容极具先进性,囊括了各种成熟的红外探测器和研究课题,同时介绍了曾经研究但尚未完全成功应用的一些项目,分析了其中的主要原因,指出未来可能的发展方向。《红外探测器》参考了大量的会议文献和技术资料,并根据原书作者研究团队的研究成果和经验,分析和列出了目前已经达到的性能,无疑给读者提供了一个参考基准,是一部非常有价值的参考书。《红外探测器》可供光电子领域特别
本书对激光切割的原理、激光切割机的类型和利用激光切割机进行DIY制造的流程进行了详细的介绍,通过介绍LaserMaker建模软件的基本操作方法和4种激光切割的工艺模式,让读者了解在DIY制造中如何利用LaserMaker建模软件进行建模。 本书介绍了12个从易到难的LaserMaker设计实例,读者可以从中掌握由平面作品到立体作品的绘图操作、工艺模式设置和设计技巧,感受激光切割造物的乐趣。 读者阅读本书可以了解利用激光切割技术进行作品设计的常见思路及工艺模式,能够从零开始制作第 1件激光切割作品,并逐步形成对于激光切割建模的方法的认知,从而体验与实践激光造物在创客教育中的应用。 本书既适合中小学选修课或课外兴趣班使用,也适合创客、创客教育工作者作为工具用书或参考读物。
本书以光的干涉、偏振、双折射和非线性等电磁理论为基础,首先从光电效应、电光/磁光/声光/热电效应出发,介绍了各种激光器、滤波器和掺铒光纤放大器和光纤拉曼放大器,阐述了几种光探测器和太阳能电池、各种光调制器、光开关和光隔离器的工作原理;其次从光热/光电导/光电荷效应和电致/光致发光等效应出发,介绍了用于军事目标侦察制导和跟踪的红外热成像技术、广泛用于武器装备和恶劣环境使用的有机电致发光显示器件等;最后,给出光子学与光电子学在海底、空间、移动和对潜光通信以及在军用光电系统、激光武器、惯性导航和反潜声呐光纤水听器等系统中的应用。本书概念清楚、由浅入深、系统性强、内容前后呼应、叙述通俗易懂、图文并茂。本书可供从事光电器件、民用/军事光电系统/装备的研究教学、规划设计、管理维护有关人员参考,也
全书在系统介绍光纤通信基本原理与相关技术的基础上,兼顾了现代光纤通信的主流技术和发展应用,以实践应用为核心,以光纤通信技术的基础任务为载体,强调课程学习与真实工作任务之间的关联,全面讲述了光纤接续、系统设计、测试与线路维护方式、光传输系统的操作与维护、光纤通信系统的设计等应用知识,突出了使用性与工程实践性。强调光纤通信技术理论与工程实践的结合,注重实际施工与操作能力的培养。
随着光学设计CAD技术的发展,光学设计软件种类繁多,目前,国内外使用为广泛的光学设计软件为ZEMAX软件,而在国内现有教材中,利用ZEMAX软件进行光学设计的章节比例偏少,一般占全书的一至二章,严重制约了技能型及应用型人才的培养,因此本书特点在于:突出ZEMAX设计实例及使用技巧,有利于高校培养应用型光学设计人才。本书以必需、够用为度,采用项目式教学,以ZEMAX设计实例为主线,精选必需的内容,其余内容引导学生根据兴趣和需要有目的、有针对性自学。在ZEMAX设计实例内容安排上,既包含经典光学设计内容,又加入当今热门领域的相关设计实例,努力反映光学领域新进展。此外,本书特点还在于:去掉了传统教材中像差理论中大量繁琐的公式推导和理论分析,简明扼要阐述薄透镜初级像差理论及像质评价理论,便于读者理解掌握。为与ZEMAX软件说
本书主要介绍红外光电子物理研究的基本原理和技术。论述红外功能物质系统中光电转化、电光转化、光光转化过程及其规律和控制方法的研究。讨论人们对自然界物质运动形态转化过程的认识,既是器件研制的基础,又是红外功能材料设计与制备的指导。人们在深入研究红外功能物质材料及其异质结、低维系统光电子物理过程的微观机制的基础上,深入研究光电激发和转换、电光激发和转换、光光激发和转换,包括现象、效应、规律以及各类器件应用。由于,物质中每一种光电间相互转化都可能对应着光电器件及其应用,红外探测、红外光发射、非线性光学元件、红外传输是四大类典型的应用。对这些红外光电器件物理的研究,以及器件的设计、制备、性能提高及其应用,构成红外光电子物理和技术科学体系。书中对于当前人们关注的重要器件及其应用,如大规
微纳光子器件是光子集成系统的核心元件,应用于通信和计算机系统,可降低系统的功率消耗、减少信号串扰、改善系统的安全性。本书主要介绍了集成光子系统中的硅基混合集成激光器、硅激光器、集成锁模激光器、光放大器、微环谐振腔光开关器件的结构与运行原理;对部分器件的制作工艺作了介绍;引入了新近报道的光子集成硅基激光器和光放大器,如硅、铟镓砷磷混合激光器、拉曼激光器、单块量子点激光器和硅基混合放大器、拉曼放大器和高增益布里渊光放大器的结构、原理;介绍了多种微型光网络和芯片光网络的结构、原理、设计方法和技术;对掩模版设计作了简要介绍;介绍了量子级联激光器(含超短脉冲量子级联激光器)的结构、工作原理和特性,太赫兹量子级联激光器、放大器的系统结构和工作原理;还介绍了量子点激光器、半导体量子点单光
本书针对基于激光的高精度时间频率传递和测距技术进行系统介绍。全书主要内容:第1章绪论,主要介绍时间频率的基本概念、基本时间同步协议等;第2~4章,阐述光纤时间频率传递技术的基本原理、核心技术及发展概况,主要包括光纤时间同步技术、光纤微波频率传递技术和光纤光学频率传递技术;第5章,介绍星地激光时间传递及基于飞秒光频梳的测距技术;第6~8章讨论了前瞻性的量子时间同步技术,分别为基于频率纠缠光源到达时间测量的量子时间同步技术,基于平衡零拍探测和飞秒光频梳的量子优化时延测量技术。
集成光电子器件以集成光电子技术为基础,采用与集成电路(Integrated Circuit,IC)制造工艺完全兼容的工艺制造而成,具有光处理与传输功能的器件,是实现大容量、高速率信息传输的关键。“集成光电子器件制造学”是介绍支撑及引导光电子发展的基础学科,本书是其配套学习教材,以案例示教,重在实操,巩固理论学习和加深理解。本书共三篇13个案例,第1篇主要介绍典型无源和有源光电子器件/芯片的设计及其优化,包括平面光波导设计及优化、平面光波导分路器芯片设计及优化、波分复用/解复用芯片和可调光衰减器设计及优化;第2篇主要介绍集成光电子器件的制造技术,包括二氧化硅光子集成技术、绝缘衬上硅光子集成技术、磷化铟光子集成技术和绝缘衬上铌酸锂薄膜光子集成技术;第3篇主要介绍集成光电子器件封装、测试与可靠性,包括光波导芯片与光
本书是一本介绍飞秒激光加工原理、技术和应用的著作。全书分20章。第1章和第2章是飞秒激光脉冲产生和放大的原理以及飞秒激光与物质相互作用的基本原理;第3~6章是飞秒激光加工系统、干涉技术、脉冲整形技术;第7章是表面加工技术;第8章是双光子聚合技术;第9~19章是内部加工技术;第20章是溶液中制备纳米颗粒技术。
本书提出微波光子多学科协同设计思想与方法,首先从微波光子的跨域交叉融合出发,分析了其多学科特点,探讨了微波光子多学科协同设计的技术挑战;接着,基于微波光子多学科设计的内涵,将需求-功能-逻辑-物理(RFLP)系统工程论方法引入微波光子系统的设计中,形成了基于RFLP的微波光子系统仿真设计的一般方法。同时,深入研究了微波光子器件、处理单元和系统的建模方法,阐明了微波光子跨域特点和时空频多维映射原理,并以微波光子干涉仪系统模型为例,详细阐述了多学科协同设计和建模仿真的思路及方法;最后,本书探讨了不同专业工具所建立的异构模型的统一封装方法,并针对微波光子跨域带来的海量数据处理问题,探讨了多核心、多进程分布式并行计算方法对仿真效率提升的有效性。
This book focuses on optical fiber sensing and structural health monitoring technolo-gies. It provides detailed information on the basic theory of F-P optical fiber sensors,fiber Bragg grating sensors, fiber laser grating sensors and fully distributed optical fiber sensors. Drawing on the authors research achievements and many years of practical experience in the field of engineering structure health monitoring, the book elabo-rates on the structural principle, design and manufacture of optical fiber sensors and monitoring technologies, and briefly describes advances made with regard to multiple