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。
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
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。
《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。
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。
本书从实用性和先进性出发,较全面地论述熔池多物理场光电在线测量分析在熔焊增材过程质量监测中的前沿理论与方法。包括熔池视觉信息获取、多源熔池图像信息融合、熔池视觉形态在线检测、熔池温度场测量与冶金缺陷预测、电弧瞬态光谱获取与分析、增材成形三维形貌监控、熔池视觉-光谱-电参协同传感系统等。本书紧跟上述内容的国内外发展现状和**成果,是多模态光电成像检测、形态冶金过程质量分析方面的专著,反映作者近年来在这一交叉领域取得的主要研究成果。
本书介绍了几种典型精密激光测量技术的基本原理、关键技术、系统组成与工作特性,并将基本测量原理、典型商用仪器、被测对象特性和实际应用环境联系起来。本书共6章,包括激光基本原理及典型器件、激光干涉测量技术与系统、激光测距技术与系统、激光光栅测量技术与系统、激光共焦测量技术与系统、激光自准直技术与系统。
光电振荡器(optoelectronic oscillator,OEO)通过自振荡产生超低相位噪声微波/毫米波信号,具有光、电两种输出,在微波、光学以及两者的交叉领域均有着重要应用。光电振荡器有望从源头突破现有雷达、电子战等射频系统性能瓶颈,因而其引起了广泛的研究兴趣。本书分为三部分:第一部分介绍光电振荡器的基本理论模型;第二部分介绍光电振荡器的关键技术,包括相位噪声抑制和测量、稳定性提升以及频率拓展等;第三部分介绍光电振荡器的功能拓展,包括宽带振荡、光脉冲产生和典型应用等。
扫描近场光学显微镜能够突破光学衍射极限实现超分辨成像,因此成为纳米光学测量中最重要的工具之一。本书首先对近场光学的基本概念和探测原理进行概述,然后对近场光学显微镜的分类、工作原理、功能模块、关键技术、性能指标等进行阐述。纳米光学测量在纳米光子学和等离激元光学研究中有诸多重要的应用,包括近场光学超分辨成像、纳米尺度光场振幅、相位、矢量场、磁场、偏振、光谱等物理参数的测量表征。本书还介绍纳米光学测量的新原理和新方法,并针对纳米光学、等离激元光学研究中的实验测量问题引用了国内外大量最新研究成果和实例,阐述了应用前景。
本书系统地介绍了红外与可见光图像融合系统的评价方法和融合中的噪声仿真技术。全书共9章,主要内容包括图像融合技术及其融合质量评价方法发展概况、红外与可见光图像融合系统设计原理、红外与可见光图像融合系统目标探测概率定量计算方法、用于增强目标及视觉对比度的彩色图像融合方法、基于人眼视觉系统的彩色融合图像目标探测性客观评价方法、符合人眼视觉感知的基于场景理解的彩色融合图像客观评价方法以及红外与微光成像的各种噪声理论和系统模拟测试方法。 本书可作为红外系统、红外与可见光融合系统设计与开发、图像处理、图像融合、图像配准等专业的科技工作者的参考书,也可供国防院校的研究生参考。
压电电子学和压电光电子学的基本概念和原理由王中林教授研究组分别于2007年和2010年首次提出。在人机界面、主动式传感器、主动式柔性电子学、微型机器人、智能电子签名、智能微纳机电系统以及能源技术等领域中,压电电子学和压电光电子学具有广阔的应用前景。本书介绍压电电子学和压电光电子学的物理原理、基本理论以及基本器件单元的设计、制造、测试和应用;共分11章,包括压电电子学和压电光电子学导论、纤锌矿结构半导体材料中的压电势、压电电子学基本理论、压电电子学晶体管、压电电子学逻辑电路及运算操作、压电电子学机电存储器、压电光电子学理论、压电光电子学效应在光电池中的应用、压电光电子学效应在光电探测器中的应用、压电光电子学效应对发光二极管的影响、压电光电子学效应在光电化学过程和能源存储中的应用等内容。
本书基于作者多年从事光电定位和光电对抗及相关领域的科研项目和教学成果,系统阐述光电定位和光电对抗的相关原理和方法,主要内容包括:光电制导、光电侦察告警、目标跟瞄和交叉定位、基于光学成像的单站被动测距、光电无源对抗、光电有源干扰等技术,对光电对抗的评估与仿真,以及典型光电对抗装备的介绍,覆盖了紫外、可见光、红外、毫米波和激光等技术在光电定位和光电对抗中的应用。
本书主要介绍了现代激光光谱的基本原理、高级激光光谱测量技术、典型光谱仪器或系统中的主要核心器件、激光光谱信号处理方法和算法、激光光谱分析技术在各学科领域的**应用成果、激光光谱信号采集方法、激光光谱仪器评价指标和误差分析等。
本书从标量性质和矢量性质两个方面介绍激光与物质相互作用的基本理论及其应用。全书共9章。第1章概括介绍激光与原子、分子相互作用的机理和相关问题。第2章介绍电磁场与原子态的二次量子化理论和光吸收与光辐射理论。第3章介绍量子刘维尔方程与光学布洛赫方程及其应用。第4章介绍量子力学微扰理论,用于描述原子或分子的多光子激发与电离过程。第5章介绍含时量子波包理论及其计算方法。第6章介绍角动量耦合与统计张量理论。第7章介绍光与物质相互作用的矢量性质,包括分子定向与取向、定向分子的光解离与光电离理论、光电子角分布理论、光解离产物的角分布理论和离子成像理论等。第8章介绍超快光物理与光化学动力学的基本理论。第9章介绍利用激光控制化学反应的基本理论及其应用。
本书全面地论述了各类红外系统的基本概念、组成框架、工作原理,并对典型红外系统的工作流程、性能指标、发展趋势等进行了详细的描述。 同时,还对红外系统中采用的一些新技术进行了介绍。 本书叙述由浅入深、循序渐进, 内容全面、系统,重点突出。 本书可作为电子科学与技术、光学工程、光电信息科学与工程等专业本科高年级学生或研究生的教材,也可供红外与光电系统相关领域的科技工作者参考。