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【内容简介】 9 W$ _6 R+ S. n5 d
( _+ N k+ r7 C% K+ m; _ c$ G1 P 本书是光电子学领域权威著作,是《光电子学》的最新版本,即第五版。本版反映光电子学领域的最新进展。本书主要介绍激光物理学领域各种现象和所有器件的最基本原理,尤其突出各种激光器在光纤通信中的应用,同时本书还附有大量习题和生动实例。该版本新增加的内容包括:光纤中脉冲的色散和压缩,半导体激光器的高速调制,垂直腔表面发射激光器,量子光学,全息数据存储,光纤光栅,DFB激光器等。 本书既可作为高等院校光电专业核心教材,也可作为从事实际工作的工程技术人员的参考用书
- C; V; Z$ Y& s0 L Z' ~/ ~, c% U
/ c" x& }* ^! H- B: N
& {- k& m+ G0 s& l【图书目录】 0 c" z+ e {% m6 H9 J& Z! \
* u, }- K* w3 s) d9 E6 s
第1章 电磁理论
7 h/ C2 I- |" Q' q0 y, U; D1.0 引言/ S! b0 r5 O Q
1.1 复函数体系
; S/ |% @8 E- O- x/ l1.2 电磁场能量和功率的考虑" K# E6 ?+ @; F8 Z- x$ ^) m
1.3 各向同性介质中波的传播
~; s, H, z$ w9 D: N3 O1.4 晶体中波的传播——折射率椭球
) a6 X1 f% Z0 V1 g: p, h5 z I9 T8 E1.5琼斯计算及其在双折射晶体光学系统中的应用
* {0 T3 p( _0 |4 z+ I8 a1.6 电磁波的衍射
# `8 C% s: @: f7 K: D3 y习题
. K5 X6 P# ~' D! m: L参考文献! z! d! a& P" _6 {8 O
第2章 光线和光束的传播3 \. [3 M+ Z0 x# r! s( e3 A6 Z
2.0 引言1 i* q) ]* V! K' A$ h# n
2.1 透镜波导/ C( s9 \ h7 B& @
2.2 光线在反射镜面间的传播
3 L# M% I( M- S$ ?% G$ S2.3 在类透镜介质中的光线
" e( m4 M8 b1 `# c! e2.4平方律折射率介质中的波动方程
1 B k D4 \/ P$ j8 k2.5均匀介质中的高斯光束4 ?( \6 m) t9 v
2.6在类透镜介质中的基模高斯光束——ABCD定律
& N3 w8 y' P$ j2.7在透镜波导中的高斯光束2 z z/ F( S7 k
2.8在均匀介质中的高斯光束高阶模" U& `6 u: m- w6 q" k& R7 p
2.9 在平方律折射率变化的介质中的高斯光束的高阶模2 q4 Z, W; w" }( m z
2.10 光波在二次型增益分布介质中的传播
; \" u" s3 ?0 W0 U2.11 椭圆高斯光束
- i( v& T5 {' Y4 n: J: S0 U2.12 傍轴A,B,C,D系统的衍射积分' M1 O- ^" I |2 f2 {. ~
习题
- u- z/ U: Z2 N+ A/ Z参考文献* \! Y$ }; Q/ O# @. b
第3章 光束在光纤中的传输
4 q: h) E5 x! M; T: v- A3.0引言3 M$ Q M' J7 @8 L* t
3.1圆柱坐标系中的波动方程. M# ^$ Q5 z$ y: M2 e" h% ]
3.2阶跃折射率圆波导
0 f+ n# [2 m3 _3.3线偏振模
1 s. u; \) h( f! y3.4 光纤中的光脉冲传输与脉冲展宽
( M% f# c+ ^" G3.5群速度色散的补偿
$ n, _4 R/ G- w! }8 x3.6空间衍射与时间色散的类比. D* F; C, Z2 k7 l! v' k0 W
3.7硅光纤中的损耗3 ]* t U4 I; ~0 ~
习题
) \2 G/ {! e2 t# e$ Z1 _参考文献; _' \2 {" E" n$ ?6 X! T* l$ x
第4章 光学共振腔3 N2 ^1 C9 C. U# y2 r+ z( G
4.0 引言% P/ W, o$ K7 G7 m$ x: C |- [
4.1 法布里 珀罗标准具5 n" g( [: Q* r
4.2用作光谱分析仪的法布里 珀罗标准具
) A; q* W" d. O- n; h% w; R$ k4.3球面镜光学共振腔
7 R+ X* ?6 k' _4.4模的稳定性判据8 Q$ F9 l, D+ \
4.5广义共振腔中的模式——自洽法+ X' N+ o5 @, n
4.6光共振腔中的共振频率+ }8 l5 ~) ]. O" O! D* |
4.7光学共振腔中的损耗
V1 b4 q% t4 K' M0 a4.8光学共振腔——衍射理论方法 c+ j0 ], h# l! [- h
4.9模耦合 Z8 O0 T! f5 }: _) V7 s7 a% w9 O
习题
( u- p& f7 ?" R, o/ |; ^参考文献' Q T8 `3 G6 ~
第5章 辐射和原子系统的相互作用
) ~8 I+ k5 I" \. | G4 H5.0 引言8 X- c; s% J3 Z* U" z8 [( [
5.1原子能级之间的自发跃迁——均匀增宽和非均匀增宽- q j" ~2 g, I$ } m
5.2 受激跃迁3 @0 y! t+ D0 X* n+ x5 ^
5.3 吸收和放大: U( ?9 B" q' h$ X! D
5.4 χ′(ν)的推导; u3 C' d! S& h' K, y+ f
5.5χ(ν)的物理意义' T( r" Z+ b8 `/ Y4 y
5.6 均匀激光介质中的增益饱和' m8 K) K6 R) t8 k
5.7非均匀激光介质中的增益饱和
$ |$ f' `2 c; X( u习题
p) Z+ h1 Z. w7 f参考文献
$ K* m, q# k* x' j# f/ e7 `% |$ a第6章 激光振荡理论及其在连续区和脉冲区的控制+ U) B" w( w4 {, \5 |; _
6.0 引言4 W$ v k- h% b" t1 d9 f
6.1 法布里 珀罗激光器8 P" w+ R m1 i }' V, n' K
6.2 振荡频率
7 b @1 ~) W( s" o! V6.3 三能级和四能级激光器
9 d: }) l, J8 T0 L) v" X( R, ]6.4 激光振荡器的功率
' D1 f* w3 C/ F3 [- B6.5 激光振荡器的最佳输出耦合
' f# ^% W2 n/ ?+ b8 t6 Y3 ` @6.6 多模激光振荡器和锁模! w( ^$ \7 w7 ~ V1 x' O
6.7 在均匀增宽激光系统中的锁模0 o0 \7 T% j: S' y9 b0 d
6.8 脉冲宽度的测量和啁啾脉冲的收缩
3 _5 c5 _4 ]1 u. Y6.9 巨脉冲(调Q)激光器
' D l8 y3 H, I1 _6.10 多普勒增宽气体激光器中的烧孔效应和兰姆凹陷3 D8 ]' q. t/ r5 a6 ?- I0 i; G G
习题2 [& W+ n8 G" q; e7 s
参考文献
1 S4 z: c% S" a" v第7章 一些特殊的激光器系统' `' i5 j) {" I4 O! b
7.0 引言
/ E0 u$ e1 `# Q8 Y5 c9 Z0 l7.1 抽运与激光器效率/ S# J, t1 `$ }2 `
7.2 红宝石激光器9 u( a/ P) ^* Q* o# X) r/ f
7.3掺钕钇铝石榴石(Nd3+:YAG)激光器' E$ |3 A# u, M, q5 f
7.4掺钕玻璃激光器
' _' P) _5 j8 Y G; T* I1 K# X7.5氦 氖(HeNe)激光器
, |- g: p0 u& K) N' P, |9 C4 c7.6 二氧化碳激光器; L# a* Y1 x# I/ L- B+ v; G
7.7 氩离子(Ar+)激光器; N2 F6 o$ U! O! B% H
7.8 激基分子激光器
' @; Z: b* L+ {6 G- Q; P7.9 有机染料激光器, v, g, T/ N/ Z2 I+ X
7.10气体激光器的高压操作; K; L: N% {/ w* i) @8 M
7.11 掺铒 硅基激光器
" i* C2 t, a! O+ n9 W, r习题6 r2 A8 G+ [) ?# \- u6 D
参考文献: |. [$ ~ _7 M& g, W; q" K7 J
第8章 二次谐波产生与参变振荡
# b/ [! f) p( B5 }8.0 引言
5 C5 O* Q; {! a) C# }. L8.1 非线性极化的物理起源
# D1 r, y* x8 a+ {$ z8.2 非线性介质中波传播的公式1 u% O. Q1 l( W- B1 r
8.3光的二次谐波产生
7 [2 D1 s( c4 r2 R X8.4激光共振腔内的二次谐波产生
$ R5 v G+ @: U" f- t9 p8.5 二次谐波产生的光子模型
6 b4 n E C+ F, E2 c ~, a8.6 参变放大8 t4 f7 H$ |& d" w7 \
8.7参变放大的相位匹配$ q9 H$ I2 P. L, _* P) D9 V
8.8 参变振荡) j6 z+ F1 K+ q& {2 H$ E, g* _0 i
8.9 参变振荡的频率调谐
4 _7 Z5 {# D8 }+ C: M Z" G4 v5 X! {. _8.10 光参变振荡器中的输出功率和抽运饱和
3 M* b! ~) h2 V8.11 频率上转换
+ o8 ^' T) M f% c) v a8.12准相位匹配
2 j* u T$ G) s; C L/ \# O习题( `9 N# O& {) n, Z* {" w
参考文献$ @6 p2 `8 |0 o" ~
第9章 激光光束的电光调制2 R+ K3 z4 z; P6 A0 j% _
9.0 引言1 [& w5 N. [4 R
9.1 电光效应
: L& {3 e, A: x% S" y6 U9.2电光相位延迟% C6 j4 b+ G/ d
9.3电光振幅调制
$ }% y" b1 v# O4 ` N! u4 P9.4 光的相位调制
1 T" A& S- Q2 s' O3 M9.5 横向电光调制器/ L8 e: d+ S+ R" \
9.6高频调制的考虑
5 G8 x5 X5 G/ j8 z" K9.7 光束的电光偏转! Y& Z. H- _: ?7 q8 u% ^
9.8 电光调制——耦合波分析
! q% u% t j7 b9 U8 W! b! Z9.9相位调制
; G% J! K$ H8 I" n9 Y习题
( e$ M+ `5 }2 Z9 p参考文献! s( X# _. k2 i1 D$ w9 [
第10章 光产生和光探测中的噪声
0 d5 E" p' h. d( m6 e10.0 引言
& w* r- r3 w% z6 J/ x8 _4 k10.1 噪声功率引起的限制
3 R* W' E1 _" m8 h/ C8 ^7 L10.2 噪声——基本定义和定理
1 P# ^! x6 ]0 c2 M10.3一列随机发生的事件的谱密度函数9 c t; @8 d- T, v6 E$ I$ K
10.4 散粒噪声
a: C6 K+ X3 r( H; h$ q10.5 热噪声(约翰逊噪声): z# N z5 X) e% J6 \
10.6 激光振荡器中的自发辐射噪声4 J, ~/ {- t {4 u* S3 J* [1 h
10.7 激光线宽的相矢量推导
( b. e3 x! k/ U; t% |! v5 Y2 B10.8 相干与干涉
; b3 j' H2 l) F( M1 V' Z* g10.9二进制脉码调制系统中的误码率
, f& |0 P- D$ V. h7 `! ~习题% m/ a& E! N' u
参考文献
6 n( d8 P3 v) ^+ T第11章 光辐射的探测
* w |/ n- l) ^; U0 f11.0 引言* P' w& o( M8 |8 I
11.1 光激励跃迁速率- k+ `, D/ F j& m- y! P9 y8 J
11.2 光电倍增管
/ i$ \. V6 V9 Y: w1 R11.3 光电倍增管中的噪声机制3 p" T4 H* r Q' V3 q" g0 d
11.4 光电倍增管的外差探测* _# n1 @( l! m. h
11.5 光电导探测器( K' |) F' i4 c! i& Z) F( p z
11.6p n结/ A7 T. o+ I- x
11.7半导体光电二极管
! T, ]6 l# \0 I% H' W+ _) i11.8雪崩光电二极管9 R' p+ U0 R- ]) H, J2 K# H
11.9激光器的功率涨落噪声0 W0 [8 d: G( u" k
11.10红外成像和本底受限探测1 L! Q0 ^9 W$ `0 _# O9 {+ C
11.11光纤线路中的光放大7 H: }6 i$ L$ [. }7 j+ S
习题
4 n* Q# |6 ?4 c" {参考文献
+ D/ p% j- w" C' g2 @9 L第12章 光和声的相互作用
$ X, |+ u% Z' K! ^12.0 引言
( G/ ]5 b. W" g. ^1 Y; R12.1 声波对光的散射; A( H' F% ` g: h E% o
12.2声波对光产生的布拉格衍射的粒子图像
+ z( L/ e, `4 d& u$ w) C/ R12.3声波对光产生的布拉格衍射的分析
" P! m; Y) W5 ~% P# c9 y1 m. r1 b12.4声光偏转' i( d5 q! I, X- Y. ~
习题, y/ @2 S3 N/ j7 o) H* d3 n
参考文献0 \# E3 x3 ^1 t( N# H( A
第13章光学电介质波导——周期性波导中的模传播和模耦合" p* [: _2 T7 h( y, E
13.0 引言
* K7 h- y) U9 X- X( l13.1 波导模——一般性的讨论
& a' i8 K3 `/ a# `. V# ^) b! q! S7 `13.2 非对称平板波导中的TE模和TM模0 }/ R+ j6 N8 z7 ^3 h' R
13.3 耦合模的微扰理论
2 n' D+ n& q% @$ n13.4 周期性波导8 H* [2 W% K" [' K1 I; W) W( D
13.5 耦合模的解
/ Y7 n2 ?6 R$ T. ~' ^13.6 用作光滤波器与反射器的周期性波导——周期性光纤5 [) i' v+ d2 ^( H/ K- ?. l
13.7 电介质波导中的电光调制和模式耦合 [- r( s w( D, Q
13.8 定向耦合9 U1 |# t6 O' K
13.9 耦合波导系统的本征模(超模)
: Q E) n8 W8 k% D% l' z" }/ o13.10 激光器阵列
- v, U" S: @) r! ~1 R习题
1 \5 V* t5 ^4 Y- @+ B3 s7 {参考文献
0 y+ L) v2 F- Z. ]" g第14章全息术和光学数据存储' J' b; _% [# t# d$ y$ l
14.0 引言5 V" g. b& y) r, K( J7 z
14.1 全息术的数学基础
; y6 M: z: H7 F: @14.2 体积全息图的耦合波分析
5 x( P {: R$ Q ?4 B- p1 C习题( x- M2 k+ @! t- H* x. c$ P
参考文献
" F }" s9 O, ^7 Z! W& ^7 I第15章半导体激光器——理论及应用
1 V" G. S( m- D: M3 N0 r' O9 `15.0 引言
( V; `; ^/ @. O$ H* v7 I/ A15.1 半导体物理基础知识
9 X4 G0 `4 y. M( X; Q, s15.2 半导体(激光器)介质内的增益和吸收
5 e& x: D3 O5 v& V9 \$ X6 F% g15.3 GaAs/Ga1-xAlxAs激光器0 U& Q5 }$ X/ P
15.4 一些实际的激光器结构
; X& G5 u+ N, w/ W# ^15.5 半导体激光器的直流调制
) ^4 u# g9 r$ m0 S15.6 电流调制半导体激光器中的增益抑制和频率啁啾
$ h7 a! O* V5 B6 x1 ~ M15.7 集成光电子学, r: e: o, F: D2 b/ a% c
习题% v6 n" z5 f3 ^& A
参考文献% }! k. b& f* Q; Y, r- f2 s$ e8 C
第16章先进半导体激光器——量子阱激光器、分布反馈激光器
2 ^& ?0 T: h5 _, R7 [和垂直腔表面发射激光器
7 f1 y& O, v1 P a$ a0 q. a16.0 引言, z1 r F& O: {& R
16.1 量子阱内的载流子(高级选题): J- d, Z$ Y* j6 F: J# {, H
16.2 量子阱激光器的增益
+ }' |$ O4 H) `7 |' {9 X+ c5 x16.3 分布反馈激光器
) _% K* |! Y9 P$ U" s16.4 垂直腔表面发射半导体激光器6 |% Z! Q1 C6 P: Z: u% f9 h9 ?, K
习题
% M" b% h, u) {0 x8 y参考文献
% j) t8 i' o7 Z) {' K/ W- `第17章 相位共轭光学的理论与应用
6 M" u- o3 V2 d17.0 背景知识介绍$ H7 [6 F& U6 p/ s
17.1 畸变校正定理
, P( x, L7 [: H6 X17.2 相位共轭波的产生
) J- W% c, k0 J) F, _. {8 s17.3 相位共轭光学的耦合模公式3 I3 X* @- S: V
17.4 一些相位共轭的实验
- J' x9 i1 ~# o. j, [5 V& }0 [17.5 具有相位共轭反射镜的光学共振腔
1 z& U" S: ~1 t! t17.6 相位共轭光共振腔的ABCD定律
- Q7 n# s" r4 D/ b# p! N T: h* }17.7 激光共振腔内的动态畸变校正/ E' \/ f6 Z# f$ n; B4 n- P5 K
17.8 相位共轭光学的全息模拟
' B, O: H. s Z% N5 r; a17.9 畸变介质的成像, o" K; t$ g: f6 u- j
17.10 应用四波混频的图像处理# x4 ~/ C" ^9 k# y# d
17.11 光纤色散补偿
0 x/ R% G7 C, N/ z9 m习题
" U2 y# ?0 ^; i8 k" @( ]! Z& M参考文献+ A- g7 p4 D, ~: x8 e% P2 z
第18章 光折变介质中的双光束耦合和相位共轭: t" c5 O6 k/ A# s7 a* f6 P0 t
18.0 引言" _0 D3 K: J" d1 u' }3 F- H
18.1 固定光栅中的双光束耦合
; A% D5 D7 P6 r0 f5 _; v18.2 光折变效应——双光束耦合
* J2 B9 @3 c( w' o( ~$ d1 r: z! |18.3 光折变自抽运相位共轭& Z/ W" d: S$ l; ^1 W1 s/ A
18.4 光折变振荡器的应用, ~8 J- w7 y- e" s. r
习题; A$ W' Y: G; [+ ]$ _9 |
参考文献6 e3 V1 C, P& Y6 b* T% P) A/ }
9 t# _6 A1 {' U1 t( `9 ~7 r! @3 ]
第19章 光孤子( a, F b2 a9 Z6 ]: ~
19.0 引言- h9 t# ?& d( F) v
19.1 孤子的数学描绘
4 s. i' E& J6 T+ b9 j2 c9 n习题9 J! g& j2 m; v* G" H" l
参考文献) k( L5 c+ c$ J, X6 \* D
第20章 量子光学、量子噪声和压缩态的经典处理
6 l0 J- D/ M8 q- ]8 s' ^: Z20.0 引言
: [/ ?( D' M* `1 ?$ O* \. W3 o20.1 量子不确定度趋于经典形式
0 ^/ J K# }3 ^! s20.2 光场的压缩态
+ C$ Q$ U9 P$ Z `5 O f 参考文献
. E Y; t- W, p t3 |, e附录A 克拉默斯 克勒尼希(Kramers Kronig)关系
/ T2 ~1 N }) n- ~+ N附录B 立方43m晶体中的电光效应# } Q. S" l1 v8 |/ g6 R
附录C 行波激光放大器中的噪声5 {, Z* F7 \8 r5 R& i# }# Y" |
附录D 利用薄透镜实现相干电磁场的变换
) |4 h; ]; ?) V6 O. @索引 |
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