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
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。
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。
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
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。
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
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。
本书总结了作者多年来的工作经验和近期研究成果,系统地介绍了高速光电子器件测试和微波封装设计方面的实用技术,先进性、学术性和实用性兼备。全书共12章,内容包括半导体激光器、光调制器和光探测器三种典型高速光电子器件的微波封装设计,网络分析仪扫频测试法、小信号功率测试法、光外差技术等小信号频率响应特性测试方法及测试系统校准方法,数字和模拟通信光电子器件大信号频率响应特性测试方法,光电子器件本征响应特性分析和应用,光谱与频谱分析技术,光注入技术及其应用。
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。
纳米光子学是研究纳米尺度光与物质相互作用的一门科学和技术,是近年来发展迅速的一个热门前沿领域。本书主要内容有:量子点的基本概念和纳米光子学的基础理论;量子点的能级结构;量子点的制备和表征;量子点光谱;量子点荧光谱的温度特性;光纤中的传输;量子点光纤;量子点光纤放大器和量子点光纤激;纳米光子学研究的几个热点领域及进展,包括量子点太阳能电池、硅量子点、硅量子点、单等离子激元纳米粒子的光学特征、表面增强拉曼散射的超分辨成像等。
本书以微纳光学传感机理与技术为基础,系统总结了作者十余年来在微纳光学传感领域的研究成果。内容涵盖各类基于表面等离子体谐振(SPR)波导、定向耦合器、马赫-泽德干涉仪(MZI)与光子晶体的新型传感器件及技术的仿真、设计和应用方案。这些微纳光学传感机理的提出拓展了一些崭新物理现象的应用领域。同时,这类具有新型物理机理的微纳光学传感技术能够实现传统光学传感器件无法达到的高灵敏度、高灵活性、低成本和小型化。
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。
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。
本书系统介绍了红外与太赫兹探测器件中的电子信息理论、物理内涵、光学知识,以及器件制备与应用中所涉及的材料、结构和制冷系统等多方面的内容,对红外与太赫兹器件制备、应用研发以及实际工程使用人员具有很高的参考价值。全书分为5个部分,包括红外与太赫兹探测基础、红外热探测器、红外光子探测器、红外焦平面阵列以及太赫兹探测器与焦平面阵列。其中红外热探测器部分单列了气动探测器一章,红外光子探测器部分分列了多种近十年开始进入成熟期的器件类型,太赫兹探测器从原来的一章扩充为一个部分,并对近期的一些进展做了详细的介绍。
微量物证检验是法庭科学的重要组成部分。塑料、纤维、橡胶、涂料、印泥、毒品、火炸药等是微量物证检验的重要内容。这些看似平常的物质在成为物证材料(共混/共聚后的物品)后,其红外光谱比均聚物和纯净物的红外光谱复杂得多,谱图解释也复杂、困难得多。本书是作者在30多年物证检验经验的基础上,对分析过的约几万张红外光谱图经分析、整理、归纳编写而成。书中内容由三部分构成:一、红外光谱基础知识;二、常见塑料、纤维、橡胶、涂料、印油等均聚物;三、塑料、纤维、橡胶、涂料、印泥等常用染料、颜料、填料、增塑剂;四、上述两类物质的共聚物、共混物;分别介绍了这些作为微量物证物质的组成、性能和红外光谱,并对红外光谱的特征谱峰和谱图解析进行了详细论述。 书的内容可供从事法庭科学红外光谱检验的同行参考,也可供相关
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~ 0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 1章~ 8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。
本书围绕目标高性能探测领域激光相干探测的新兴应用问题,介绍了相关理论与方法。全书共5章,包括激光相干探测理论基础、大气扰动的激光相干探测、距离速度的啁啾调幅激光相干探测、微多普勒效应的激光相干探测以及面向合成孔径的激光相干探测。
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。