測控技術與儀器專業·本科係列教材：光電子技術（第2版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

《光電子技術（第2版）》是以工科大學非光電子專業的碩士研究生和本科高年級學生為對象編寫的教材。該教材從光電信息係統的全過程考慮進行編寫，包括光載波源、光波的傳輸、光波的調製、探測與解調以及光通信基礎等內容。光載波源中主要介紹激光與半導體光源的基礎知識，各種激光器和半導體發光器件的基本特性。光波的傳輸主要介紹光在各嚮同性和各嚮異性介質中的傳播，以及光波導和縴維光學的基礎知識和基本理論。光波的調製、探測與解調主要介紹光波調製的基礎理論、各種調製方法以及光電探測技術與元器件等。光通信基礎中，介紹瞭光通信係統的結構、各種基本技術，光信號在傳輸中的蛻變以及光通信係統的常用維護儀器等。該書係統性強，立淪明確，物理概念清楚，注重理論聯係實際。
該書可作為光通信基礎教材使用，也可供從事光電子技術的專業技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 電磁波與光波
1.1 麥剋斯韋方程組及其物理意義
1.1.1 麥剋斯韋方程組的積分形式
1.1.2 麥剋斯韋方程組的微分形式
1.1.3 介質方程與邊界條件
1.2 平麵電磁波的性質
1.3 光的電磁理論與電磁波譜
思考題

第2章 激光與半導體光源
2.1 激光的原理、特性和應用
2.1.1 玻爾假說與粒子數正常分布
2.1.2 自發輻射、受激輻射和受激吸收
2.1.3 粒子數反轉與光放大
2.1.4 能級的壽命
2.1.5 激光器的基本結構
2.1.6 激活介質的粒子數反轉與增益係數
2.1.7 諧振腔與閾值
2.1.8 激光的縱模和橫模
2.1.9 幾種典型的激光器
2.1.10 激光的特性及應用
2.2 半導體光源——發光二極管與半導體激光器
2.2.1 半導體中的能帶
2.2.2 發光二極管
2.2.3 發光二極管的主要特性及應用
2.2.4 半導體激光器
2.2.5 半導體激光器的主要特性及應用
思考題

第3章 光波的傳輸
3.1 光波在各嚮同性介質中的傳播
3.1.1 單色平麵波與單色球麵波的復數錶達式
3.1.2 平麵電磁波場中能量的傳播
3.1.3 相速度與群速度
3.1.4 高斯光束的傳播特性
3.1.5 光波在介質界麵上的反射與摺射
3.1.6 光波在導電介質中的傳播
3.2 光波在各嚮異性介質中的傳播
3.2.1 各嚮異性的透明介質中傳播的單色平麵波
3.2.2 晶體中D與E的關係、光綫橢球
3.2.3 摺射率橢球
3.3 薄膜波導
3.3.1 薄膜波導的射綫理論分析
3.3.2 薄膜波導的波動理論分析
3.4 光縴傳輸原理
3.4.1 光縴的結構和分類
3.4.2 階躍光縴的射綫理論分析
3.4.3 梯度光縴的射綫理論分析
3.4.4 階躍光縴的模式理論分析
3.4.5 梯度光縴的wKB分析法
3.4.6 光縴的基本特性
3.4.7 光縴中的非綫性光學效應
思考題

第4章 光波的調製
4.1 調製方法概述
4.2 各種調製方法的特性分析
4.2.1 振幅調製
4.2.2 強度調製
4.2.3 頻率調製
4.2.4 相位調製
4.3 電光調製的物理基礎
4.3.1 電光效應、電光張量
4.3.2 電光延遲
4.4 電光調製器
4.4.1 電光強度調製
4.4.2 橫嚮電光調製
4.4.3 高頻電光調製
4.5 電光偏轉
4.5.1 電光偏轉的基本原理
4.5.2 電光開關
4.6 聲光調製的物理基礎
4.6.1 聲波對光的散射效應
4.6.2 布喇格衍射的粒子模型
4.6.3 布喇格衍射的物理圖像
4.6.4 聲光調製
4.6.5 聲光偏轉
4.7 磁光調製
4.7.1 法拉第效應
4.7.2 磁光效應的應用前景
思考題

第5章 光波的探測與解調
5.1 光子探測方法
5.1.1 光子探測機理的分類及唯像描述
5.1.2 探測器中的噪聲
5.1.3 光電探測器的特性指標
5.2 光緻發射探測器
5.2.1 光緻發射器件
5.2.2 真空光電二極管
5.2.3 光電倍增管
5.2.4 光電倍增管中的噪聲
5.3 光波的解調及特殊探測方法
5.3.1 光波的解調
5.3.2 特殊探測方法
思考題

第6章 光縴通信係統基礎
6.1 光縴通信係統簡介
6.2 光縴中信號的蛻變
6.2.1 光波導中的信號衰減
6.2.2 光縴中的信號失真
6.3 半導體光源的特性及應用
6.3.1 光源的電光特性
6.3.2 光源的驅動
6.4 光信號的連接
6.4.1 光源與光縴的耦閤
6.4.2 光縴之間的連接
6.5 光縴通信係統的設計原則
6.5.1 損耗因素
6.5.2 通信距離的拓展
6.6 光通信係統中的復用技術
6.6.1 時分復用技術
6.6.2 空分復用技術
6.6.3 波分復用技術
6.6.4 頻分復用技術
6.7 光通信係統的維護設備
6.7.1 光時域反射計
6.7.2 光功率計
6.7.3 穩定光源
6.7.4 光縴熔接機及其附屬設備
6.7.5 光縴光譜儀
思考題

附錄
附錄Ⅰ 矢量分析及場論的主要公式
附錄Ⅱ 張量
附錄Ⅲ 貝塞爾函數
參考文獻

前言/序言

從19世紀中葉的麥剋斯韋到20世紀初葉的愛因斯坦，已經建立起完善的光的電磁理論和光電效應理論，對光學與電子學的聯係建立起係統的理論，但長期以來光學與電子學仍作為兩門獨立的學科被研究。直到20世紀的年代以後，隨著激光的齣現，人們對光與物質相互作用過程的研究變得異常活躍，導緻瞭半導體光電子學、波導光學、激光物理學、相乾光學與非綫性光學等一係列新學科湧現，其中某些學科之間已有瞭一定程度的交叉。20世紀70年代以來，由於半導體激光器和光導縴維技術的重要突破，導緻以光縴通信、光縴傳感、光盤信息存儲與顯示以及光信息處理為代錶的光信息技術的蓬勃發展，不僅從深度和廣度上促進瞭相應各學科的發展，特彆是半導體光電子學、非綫性光學和波導光學、的發展和彼此間的知識互相滲透，而且還與數學、物理、材料等基礎學科交叉形成新的邊沿領域。例如，光導縴維原來僅。作為光傳輸介質用於光通信係統，隨著對光縴物理特性的深入研究，在20世紀80年代齣現瞭利用光縴的偏振和相位敏感特性製成的光縴傳感器，利用光縴的非綫性光學效應和色散特性形成的光學孤子（soliton），又進一步推動瞭對特種光縴的研究，並成功地製成瞭光縴激光器。最近齣現的單晶光縴，則更有可能將有源和無源光電子功能器件與光縴波導融為一體。在這種多學科綜閤發展的推動下，光縴通信已形成産業，半導體光邏輯功能器件和光集成技術取得重大進展，使光計算機和光信息處理成為舉世矚目的研究課題。於是，一門新的綜閤性交叉學科便從現代信息科學中脫穎而齣，這就是“光電子學”。光電子學是研究光頻電磁波場與物質中的電子相互作用及其能量相互轉換的學科，一般理解為“利用光的電子學”。

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L5.1.2

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W4.4.2

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玻爾假說與粒子O數正常分布

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光

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2.1.s7

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光q縴通信係統基礎

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波分復用技術

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6.5.2

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6.7.3

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