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。
超快激光微纳加工是指通过皮秒或飞秒激光脉冲与材料相互作用,对材料进行高品质结构加工或改性的一门尖端技术,具有加工精度高、热效应小、独特的三维微纳加工能力以及被加工材料多样性等显著优势,在基础科学与现代工业中均获得了广泛应用。本书重点介绍超快激光微纳加工的背景与原理,超快激光的特性与技术发展现状,超快激光脉冲时空整形,超快激光对材料的表面处理,基于双光子聚合的飞秒激光三维直写,透明介电材料内部的三维光子学集成,飞秒激光直写制备微流控芯片和集成光流器件,以及超快激光加工在现代工业中的应用。
《微结构光纤设计、制备及应用》在对微结构光纤基础知识及发展历程概括的基础上,基于作者多年的研究成果,详细介绍微结构光纤设计和制备的基础理论,以及实际微结构光纤特性的分析模型、制备手段及应用方法。其中包括大模场面积微结构光纤、双芯微结构光纤、侧漏微结构光纤、空芯微结构光纤、太赫兹微结构光纤,以及基于材料填充微结构光纤器件的设计、制备及应用。大量新型微结构光纤、器件及应用方面的进展和研究成果,穿插在各个章节中,内容深入、具体、细致、翔实。
《大气环境下偏振光传输特性研究》系统介绍大气环境下偏振光传输特性理论模型、环境模拟、测试技术、典型应用等。第1章主要介绍大气环境下光传输特性研究目的与意义、国内外研究现状,以及大气环境特性。第2章主要介绍大气环境光学传输模型与仿真。第3章主要论述偏振光传输模型与仿真。第4章主要研究大气环境模拟技术,从对流式大气湍流模拟,水雾、烟雾环境模拟两方面进行论述。第5章主要介绍大气环境偏振光传输强度特性测试。第6章主要介绍大气环境偏振光传输偏振特性测试。第7部分主要介绍偏振光的应用,从基于微偏振片阵列的多谱段偏振成像、基于光源初始参数控制的部分相干部分偏振激光通信两个方面进行论述。
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
本书为 聚集诱导发光丛书 之一。 聚集诱导发光 是我国科学家率先提出的原创性概念,开辟了发光材料的新领域。目前,全世界已经有80多个国家和地区超过2000个研究单位的科学家进入该领域。聚集诱导发光在基础科研和应用等方面都取得了丰硕的成果。本书从聚集诱导发光研究的历史、现状和未来三个方面全面概述了这一领域的发展,为聚集诱导发光研究的方方面面做好基础铺垫,引领广大读者对聚集诱导发光进行深入学习和研究。本书中的诸多实例也可激发初学者对聚集诱导发光物理机制的兴趣,加强学生的理论基础并开拓其科学视野。本书有助于发光材料领域的学生和年轻学者对聚集诱导发光的研究进行全面了解,以便他们更好地开展专业领域方向的研究。
本书以作者及其研究团队多年的研究成果为基础,详细介绍了III族氮化物紫外发光二极管的材料外延、芯片制作、器件封装和系统应用,内容集学术性和实用性为一体。全书共8章,内容包括:氮化物半导体材料性质及外延生长理论,氮化物半导体材料制备及表征方法,深紫外发光二极管的量子效率与结构设计、关键制备工艺、封装技术、应用,以及当前氮化物深紫外发光二极管的一些研究前沿和热点。
本书从总体技术设计、军民用途的角度出发,选择信息光电系统和能量光电系统及其设计的几个典型内容予以论述,围绕着如何提高总体系统性能水平这一主线,介绍了光电系统设计的基础理论和工程方法。全书共分11章,内容包括:绪论、光学系统设计概要、目标与环境辐射及其工程计算、红外辐射大气透过率的工程理论计算方法、红外凝视成像系统、红外传感器工程设计、CCD及其应用系统设计、光电系统作用距离工程计算、LED及其应用设计、太阳能光伏发电及其系统设计、光电伺服控制系统及其设计。本书融合了作者的实际工作经验与科研成果,将基础理论与实际工作相结合,系统性和工程应用性强,概念清晰,易于理解,条理分明。
光波导放大器和激光器是作者在硅基光电子学中 重要方向之一―硅基光源数十年教学科研成果的总结。本书包括绪论、掺铒材料体系的光发射理论与建模、掺铒材料制备与发光特性优化、硅基集成掺铒光波导放大器、硅基集成掺铒光波导激光器、硅基掺铒材料-半导体异质集成光源、高增益单晶铒硅酸盐化合物纳米线光源,共7章内容。本书可作为高等院校光电子学、物理电子学、微电子与固体电子学、光学工程、通信与信息系统等专业高年级本科生和研究生相关课程的教材,也可供相关领域的研究人员和工程技术人员参考。
本书综合激光增材再制造领域 外的相关研究成果,对激光增材再制造技术的基础和原理进行了介绍;同时基于作者多年从事激光增材再制造科研积累的成果,重点阐述了激光增材再制造的技术特征及其关键环节。本书主要介绍激光增材再制造的技术基础、设备系统和工艺方法,激光增材再制造金属零部件的组织与缺陷控制,激光增材再制造成形控制,激光增材再制造零部件质量无损评价方法等;并且结合技术应用实例,展望了激光增材再制造技术的前景和发展趋势。 本书适用于装备制造与再制造领域的工程技术人员、科研人员和管理人员阅读,也可以作为增材制造、激光加工、材料加工、机械工程制造、装备维修保障、装备管理等学科方向的研究生教材。
徐军著的《稀土激光晶体材料及其应用/光电子科学与技术前沿》以激光晶体材料的研究热点——激光二极管(LD)泵浦全固态稀土激光晶体材料为主题,结合著者的研究成果,较全面和系统地总结了 外 研究成果,并对未来发展趋势进行展望。按稀土激活离子种类(Yb3+、Nd3+、Er3+、Tm3+、Ho3+等)和激光应用(多波长激光、超快锁模激光等)进行分类,分别总结了不同稀土激光晶体材料的生长、结构缺陷、光谱能级、激光特性及激光应用,重点展示我国科技团队在该领域中的整体研究水平和实力。 本书是一本着重于基础研究的科学专著,可供从事激光材料、固体物理、激光技术及其应用的基础研究的科技人员参考,也可供大专院校有关专业的学生学习参考。
目标材质表面偏振反射特性信息能够体现材料的理化特性,提高复杂环境下目标与背景的对比度,因而偏振探测具有增强识别、穿透烟雾和获取材质信息的优点,近几年成为目标探测识别领域研究的热点.而要想从该类探测传感器获取的信息中有效反演出目标特征,必须首先具有高精度的偏振反射特性模型.本书针对现有偏振反射模型误差大导致探测识别效果欠佳的问题,分析光与物质相互作用过程,基于随机表面微面元理论修正了几何衰减因子;从典型材质偏振反射过程入手,提出了三分量偏振反射散射模型,并利用涂层和金属实测数据进行了模型验证; 以典型空间目标材料为例探讨了基于偏振特性的材料分类识别方法,展现了偏振特性在目标识别方面的显著能力.
本书始于对激光历史的介绍,即第1章。接下来是对激光精炼的概述,即第2章。如果读者没有阅读全书的计划,只要认真读完第2章,相信也会对激光的产生机制、整体结构、运转过程和应用领域有一个基本的认识。 在随后的第3章和第4章中,作者利用麦克斯韦方程讨论电磁辐射,并遵循这一理论体系对相关问题逐渐扩展、引申、演绎……第5章和第6章讲述了激光光束和光学谐振腔。第7章则利用偶极子模型,将激活介质的行为归结为一个阻尼振子的运动,进而讨论复折射率、能级寿命、谱线宽度等。从整体上看,本书的理论结构有一种“自成系统”的特点。 第8章讨论激光辐射的产生。其亮点是,每一个重要的理论计算之后,都附加一个简明、清晰的讨论过程。比如,利用速率方程理论的结果,讨论激光的稳态运转和瞬态过程;利用谐振腔中的驻波条件,形象
本书全面阐述了对大气激光通信系统光束进行多维度优化的方法,主要包括激光在大气中传输的特性、大气对激光通信系统性能的影响、激光光束多维度特性调控、大气湍流模拟装置性能分析、不同初始特性激光光束受大气湍流影响的研究以及光束优化的激光通信系统大气信道性能实验研究。本书为大气激光通信系统性能优化以及激光大气传输、大气辐射、天文观测、光学遥感、环境观测、自适应光学等基础研究及 光电工程应用提供基础数据、应用模式和基本工具。本书反映了大气激光通信系统性能优化研究的重要进展,对大气激光通信系统性能优化及相关研究有一定的参考价值。
孙小菡主编的《全国 7次光纤通信暨 8届集成光学学术会议论文集》是全国 7次光纤通信暨第18届集成光学学术会议(OFCIO 2015)的论文集。该会议的组织单位均是 光通信的 学术组织,其会议交流论文经过由 、中国工程院院士为代表的 专家组的审核,体现了中国在光通信与集成光学领域的 学术前沿的研究成果,以及工程技术领域的 进展。该论文集不仅技术含量高,且具有很强的工程实用性,代表了 光通信与集成光学领域 研究发展方向。
本书以基于激光熔覆的铸铁装备表面修复再制造研究为主要内容,采取理论分析、数值模拟与实验研究相结合的方法,对激光再制造方法及工艺过程进行探索,解决其中涉及的关键理论和技术问题;对基材修复区、结合区等各典型区域的显微组织特性及其转变、驱动机制和工艺影响因素及其影响规律等进行研究;分析修复区结合强度及局部断裂韧性;探索激光工艺参数对基体石墨及环境相的影响机制并对工艺进行优化。基于研究成果,形成针对灰铸铁材料表面的激光熔覆修复方法和工艺,为铸件装备表面的缺陷修复和改性再制造提供理论和技术支持。
本书全面阐述了对大气激光通信系统光束进行多维度优化的方法,主要包括激光在大气中传输的特性、大气对激光通信系统性能的影响、激光光束多维度特性调控、大气湍流模拟装置性能分析、不同初始特性激光光束受大气湍流影响的研究以及光束优化的激光通信系统大气信道性能实验研究。本书为大气激光通信系统性能优化以及激光大气传输、大气辐射、天文观测、光学遥感、环境观测、自适应光学等基础研究及 光电工程应用提供基础数据、应用模式和基本工具。本书反映了大气激光通信系统性能优化研究的重要进展,对大气激光通信系统性能优化及相关研究有一定的参考价值。
目标材质表面偏振反射特性信息能够体现材料的理化特性,提高复杂环境下目标与背景的对比度,因而偏振探测具有增强识别、穿透烟雾和获取材质信息的优点,近几年成为目标探测识别领域研究的热点.而要想从该类探测传感器获取的信息中有效反演出目标特征,必须首先具有高精度的偏振反射特性模型.本书针对现有偏振反射模型误差大导致探测识别效果欠佳的问题,分析光与物质相互作用过程,基于随机表面微面元理论修正了几何衰减因子;从典型材质偏振反射过程入手,提出了三分量偏振反射散射模型,并利用涂层和金属实测数据进行了模型验证; 以典型空间目标材料为例探讨了基于偏振特性的材料分类识别方法,展现了偏振特性在目标识别方面的显著能力.
本书从总体技术设计、军民用途的角度出发,选择信息光电系统和能量光电系统及其设计的几个典型内容予以论述,围绕着如何提高总体系统性能水平这一主线,介绍了光电系统设计的基础理论和工程方法。全书共分11章,内容包括:绪论、光学系统设计概要、目标与环境辐射及其工程计算、红外辐射大气透过率的工程理论计算方法、红外凝视成像系统、红外传感器工程设计、CCD及其应用系统设计、光电系统作用距离工程计算、LED及其应用设计、太阳能光伏发电及其系统设计、光电伺服控制系统及其设计。本书融合了作者的实际工作经验与科研成果,将基础理论与实际工作相结合,系统性和工程应用性强,概念清晰,易于理解,条理分明。