半導體激光器速率方程理論 郭長誌 9787030478122 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭長誌 著

圖書標籤:

• 半導體激光器
• 激光物理
• 速率方程
• 光電子技術
• 郭長誌
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• 通信工程
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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030478122

商品編碼：29299642199

包裝：圓脊精裝

齣版時間：2016-05-01

基本信息

書名：半導體激光器速率方程理論

定價：148.00元

作者：郭長誌

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2016-05-01

ISBN：9787030478122

字數：484

頁碼：0

版次：1

裝幀：圓脊精裝

開本：B5

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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本書分三章，章詳細討論半導體異質結構的注入(激發)及其電流機製、能帶圖錶述、並著重探討與新近垂直腔麵發射激光器的發展密切相關的多層同型異質結理論。同時也為速率方程理論的建立提供堅實的物理和理論背景，並打好編程計算的基礎。第二章建立為光子與電子相互作用作微觀唯象錶述的速率方程組、詳細探討光限製因子的全量子理論、並討論電子和光子相互作用動平衡靜態解，如閾值及其無閾值微腔效應、光功率-電流特性、端麵返射、激光模式及其齣射光束結構、模式競爭和轉換等靜態現象。第三章則將深入探討半導體激光器包括延遲、激光過衝、和張弛振蕩三個基本過程的瞬態行為、小信號的電流、光流、和微波加熱三種調製方式及其調製帶寬的理論、控製、和設計。大信號簡諧調製及其調製帶寬、脈碼調製及其眼圖的行為、不穩定和雙穩態現象、振幅和相位噪音、抖動等過程及其與譜綫寬度的關係等動力學行為及其控製、設計、和應用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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序言

光電技術前沿：探索半導體激光器速率方程的奧秘 在現代科技飛速發展的浪潮中，光電技術扮演著至關重要的角色，而半導體激光器作為這一領域的明星産品，其應用已滲透到通信、信息存儲、醫療、工業製造乃至國防等各個方麵。從互聯網的光縴通信到藍光DVD的普及，從精密的醫學診斷到高效的工業切割，無不閃爍著半導體激光器的光芒。然而，支撐這些廣泛應用的背後，是深厚的理論基礎和精密的工程設計。理解半導體激光器的工作原理，掌握其性能參數的調控，是實現更高效、更穩定、功能更強大的激光器的關鍵。 本書籍，聚焦於半導體激光器核心理論——速率方程，為讀者深入揭示瞭這一微觀世界中的能量轉換與光子産生機製。速率方程，作為描述激光器內光子數和載流子數隨時間變化的動力學模型，是理解激光器瞬態響應、穩態輸齣以及各種復雜工作模式的基石。它如同激光器的“基因圖譜”，記錄著其從注入載流子到産生相乾光輸齣的每一個關鍵環節，精確地描繪瞭激光器內部電荷載流子的注入、復閤、輻射以及光子的産生、增益、損耗等相互作用過程。 深入速率方程的理論體係 本書的寫作，旨在係統而詳盡地梳理和闡釋半導體激光器的速率方程理論。它並非僅僅停留在公式的羅列，而是力求通過嚴謹的推導和深入的分析，讓讀者深刻理解速率方程的物理內涵。 首先，我們將從半導體材料的基本性質入手，迴顧激光器産生光輻射的物理機製。這包括瞭本徵帶隙、間接帶隙材料的載流子復閤方式，以及直接帶隙材料中輻射復閤的效率。隨後，我們將引入半導體激光器中最核心的載流子動力學，詳細闡述載流子的注入、擴散、俘獲以及各種復閤過程，如輻射復閤、俄歇復閤和非輻射復閤。這些過程的相對速率，直接決定瞭激光器能否獲得足夠高的載流子密度以實現粒子數反轉。 接著，本書將重點闡述光子動力學。我們將深入探討光增益的形成機製，分析光增益與載流子密度、材料參數以及溫度等因素的關係。同時，激光腔內的損耗也是不可忽視的因素，我們將詳細討論反射鏡損耗、散射損耗以及吸收損耗等，並分析它們對激光輸齣功率和閾值電流的影響。 在掌握瞭載流子和光子動力學的基礎後，本書將正式引入並推導半導體激光器的速率方程。我們將從最基本的單模穩態速率方程齣發，清晰地展示載流子方程和光子方程之間的耦閤關係。通過對穩態速率方程的分析，我們將揭示激光器的工作閾值、閾值以上輸齣功率的斜率效率等關鍵參數的物理意義，並探討它們如何受到材料特性、腔體設計以及工作溫度等因素的影響。 然而，激光器的動態行為同樣引人入勝且至關重要。因此，本書還將深入探討非穩態速率方程。我們將分析激光器在注入電流階躍、調製等瞬態激勵下的響應過程，例如，如何理解和預測激光器的起振時間、超輻射脈衝的産生、以及在高速調製下的響應速度和信號失真。對動態行為的深刻理解，是實現高速光通信和精密激光雷達等應用的基礎。 從理論到實踐的橋梁 本書的編寫，不僅追求理論的嚴謹性，更注重理論與實際應用的緊密結閤。我們將分析不同類型的半導體激光器，例如，外腔式激光器、分布式反饋（DFB）激光器、量子阱激光器（QWLP）以及量子點激光器（QDLP）等。針對每一種激光器，我們將探討其獨特的結構特點如何影響速率方程的方程形式，以及如何在理論模型中體現這些結構優勢，從而實現特定的性能指標。 例如，對於DFB激光器，我們將在速率方程中引入布拉格光柵的耦閤項，分析其如何實現單縱模激射並抑製模式競爭。對於量子阱激光器，我們將考慮量子限製效應對材料增益譜和載流子分布的影響。對於量子點激光器，我們將探討零維量子限製帶來的獨特速率方程形式以及其在降低閾值電流方麵的優勢。 此外，本書還將討論影響速率方程的各種實際因素，如溫度效應、噪聲對激光器輸齣的影響，以及如何通過優化設計參數來抑製這些不利因素。例如，我們將分析溫度變化如何影響載流子密度、增益譜以及俄歇復閤速率，並給齣相應的溫度補償策略。 目標讀者與本書價值 本書的目標讀者廣泛，包括但不限於： 高校和科研院所的激光技術、光電子學、物理學、電子工程等專業的研究生和博士生，為他們提供堅實的理論基礎，指導他們進行前沿的激光器設計與研究。 從事半導體激光器研發、設計和生産的工程師，幫助他們更深入地理解器件的工作原理，優化設計參數，解決實際工程問題，提升産品性能。 對半導體激光器及其相關技術感興趣的本科生和科普愛好者，在具備一定基礎物理和數學知識的前提下，本書能夠引導他們從宏觀現象深入到微觀機理，建立對這一關鍵技術的全麵認知。 本書的價值在於其係統性、深入性和前沿性。它不僅是一本理論專著，更是一本指導實踐的工具書。通過對速率方程理論的詳盡解讀，讀者將能夠： 深刻理解半導體激光器的基本工作原理，掌握光子與載流子之間的相互作用。 建立對激光器各種性能參數的物理認知，例如閾值電流、斜率效率、輸齣功率、調製速率、光譜特性等。 掌握分析和模擬半導體激光器動態行為的方法，為器件設計和性能預測提供理論依據。 瞭解不同結構半導體激光器的理論特點，為選擇和設計特定應用場景下的激光器提供指導。 為進一步深入研究半導體激光器中的非綫性效應、噪聲特性、以及量子效應等高級課題打下堅實的基礎。 結語 半導體激光器技術的不斷進步，正在以前所未有的速度改變著我們的世界。而速率方程理論，正是解鎖這些進步的關鍵鑰匙。本書的齣版，期望能為國內光電技術領域的研究者和工程師提供一本權威、係統、實用的參考書籍，共同推動半導體激光器理論研究和工程應用邁上新颱階，為未來的科技發展注入更強勁的光能。

評分☆☆☆☆☆

我是一位有著一定激光器應用經驗的工程師，這次選擇這本書，更多的是想夯實我的理論基礎，尤其是在半導體激光器的深入理解方麵。我平時接觸到的主要是各種半導體激光器的具體型號和應用場景，但對於其內在的工作機製，尤其是速率方程所描述的動態過程，瞭解得還不夠透徹。我希望這本書能夠為我提供一個清晰的理論框架，幫助我理解不同參數對激光器性能的影響，例如閾值電流、輸齣功率、調製速率以及光譜特性等。我也很想知道，這本書中是否會涉及到一些先進的半導體激光器類型，比如量子點激光器或者分布式反饋（DFB）激光器，它們在現代通信和傳感領域有廣泛的應用。如果書中能夠包含一些相關的速率方程模型或者分析方法，那將對我非常有價值。總而言之，我期待這本書能帶給我更深層次的理解，讓我能夠更從容地應對工作中遇到的各種技術挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對光學和光電子學領域充滿熱情的研究生，在撰寫論文和進行實驗的過程中，對半導體激光器的理解是必不可少的。我之所以選擇這本書，是因為它專注於“速率方程理論”，這正是我目前在研究中迫切需要深入掌握的知識點。我希望這本書能夠係統地講解速率方程的建立過程，包括其中涉及的各種物理參數的含義和取值，以及它們如何影響激光器的輸齣特性。我也希望書中能夠提供一些關於速率方程在分析不同類型半導體激光器（例如，連續波激光器、脈衝激光器、DFB激光器等）時的具體應用案例，這對於我的研究工作將極具參考價值。另外，如果書中能夠討論到速率方程的局限性，或者介紹一些更高級的模型，那將是我非常樂於看到的。總而言之，我希望這本書能夠成為我深入理解半導體激光器動力學過程的得力助手，為我的科研之路提供堅實的理論支撐。

評分☆☆☆☆☆

作為一名物理學愛好者，我一直對光學和固體物理領域有著濃厚的興趣，而半導體激光器無疑是這兩個領域交叉的一個非常迷人的方嚮。這本書的名字，"半導體激光器速率方程理論"，光聽起來就充滿瞭科學的嚴謹和深邃。我之前閱讀過一些關於激光原理的科普書籍，但對於半導體激光器這樣復雜的器件，我希望能有更深入、更專業的解讀。我尤其好奇書中是如何將量子力學和半導體能帶理論與宏觀的速率方程聯係起來的。速率方程聽起來就像是描述激光器“呼吸”和“心跳”的數學語言，我希望通過這本書，能夠理解它如何精確地刻畫齣激光器的動態行為，以及如何在速率方程的框架下分析和預測激光器的性能。我希望這本書的敘述風格能夠既保持科學的精確性，又不失邏輯的清晰性，讓我能夠逐步理解那些復雜的數學推導和物理概念。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就很高大上，不過我剛拿到手，還沒來得及深入研究。我之所以會選擇它，是因為我對激光器這個領域一直充滿瞭好奇。尤其是半導體激光器，它在現代科技中扮演著越來越重要的角色，從光通信到激光雷達，幾乎無處不在。所以，我希望能通過這本書，建立起一個更係統、更紮實的理論基礎。我瞭解到這本書的作者是郭長誌老師，他的名字在學術界也很有分量，這讓我對內容的嚴謹性和深度充滿瞭期待。包裝方麵，書本質量看起來不錯，紙張的質感也很好，印刷清晰，排版也很舒服，這對於我這種需要長時間閱讀的人來說，是相當重要的。目前我隻是大概翻瞭一下目錄，感覺內容覆蓋得比較全麵，從基本的半導體物理到速率方程的推導和應用，似乎都有涉及。我個人對其中關於激光器性能優化和穩定性方麵的章節特彆感興趣，希望能夠學到一些實用的技巧和方法。總而言之，這是一本值得我投入時間和精力去學習的書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的氣質，怎麼說呢，有點像一位嚴謹的老師，又像一個知識淵博的朋友。拿到手的那一刻，我就被它的厚重感和專業性所吸引。作為一名剛剛接觸到半導體激光器理論的學生，我感到既興奮又有些壓力。我聽說速率方程是理解半導體激光器工作原理的核心，而這本書的名字就直指這個關鍵點，這讓我覺得它非常契閤我當前的學習需求。我特彆關注的是，這本書是否能夠用清晰易懂的方式解釋那些復雜的物理概念，比如載流子動力學、受激輻射以及光腔損耗等等。畢竟，理論知識的學習，離不開生動形象的闡釋。我希望這本書的作者能夠用一種循序漸進的方式，將我們從基礎的半導體物理一步步引導到速率方程的建立和求解，並且能夠結閤一些實際的例子，讓我們能夠更好地理解理論的實際應用。我目前最渴望的就是找到一本能夠真正幫助我理解“為什麼”的書，而不是僅僅停留在“是什麼”的層麵。