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【内容简介】
5 ^* Z+ ?0 ^8 Q }. G1 m; z8 l/ L
- p4 I* A+ L) i0 n/ s/ E1 W! h4 M 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* d) A7 @/ O1 F! z" {! _
9 C5 q* F0 a- s z& ~
M& a1 w4 `. `8 h
【图书目录】
; q4 V: b& ^8 o& i- @; T
& ]8 F' k" I- B! Z第1章 电磁理论* y4 D- I' z3 _; ^, J
1.0 引言
6 G9 a4 T1 T+ R9 a9 x$ b1.1 复函数体系
5 Y, N) Y0 b1 D. R; |' M+ \* L1.2 电磁场能量和功率的考虑
: Q) A. `# Q# j$ s/ t1.3 各向同性介质中波的传播
; {7 J6 @9 F* n% L1.4 晶体中波的传播——折射率椭球3 s3 w) Z$ g3 D1 K, p
1.5琼斯计算及其在双折射晶体光学系统中的应用5 ^4 X( w- \8 W2 o
1.6 电磁波的衍射
0 s& L% s+ }% |$ U! L习题
* g8 _& S O( v5 k4 P4 | ^4 [9 Y* \参考文献) e2 M9 A3 e1 Y! P; H7 m
第2章 光线和光束的传播
+ k- ~. h. k9 Q# L2 p. O2.0 引言
# V6 |. J- y3 r1 K/ P2.1 透镜波导# p2 q" p5 [9 c/ l0 o8 P$ m- R! m
2.2 光线在反射镜面间的传播/ T6 G3 h5 s' L/ ~6 Y' i: C) h- ^
2.3 在类透镜介质中的光线
! p1 F) F( k( Y; r2.4平方律折射率介质中的波动方程5 P/ ?( j. Q+ f
2.5均匀介质中的高斯光束$ j$ u+ S1 e _1 `
2.6在类透镜介质中的基模高斯光束——ABCD定律# s# s4 h. l! x. Z' v
2.7在透镜波导中的高斯光束: D1 c9 f5 G8 g9 l
2.8在均匀介质中的高斯光束高阶模5 M* k" r7 X2 l% g( ?% V
2.9 在平方律折射率变化的介质中的高斯光束的高阶模
6 S: k! W) \6 R: b2.10 光波在二次型增益分布介质中的传播
4 I& \# j$ c. i" u9 r1 V$ { N2.11 椭圆高斯光束
0 T+ A! q; K: b4 b* r+ V3 d2.12 傍轴A,B,C,D系统的衍射积分! G( R& E. W4 H. |+ u
习题
/ x8 u9 V# V: m& P+ \参考文献4 C' ?4 }0 o( C
第3章 光束在光纤中的传输
+ ]: }. C' F2 I5 i" w3.0引言 ?: f V, F% N7 F: e1 a% g
3.1圆柱坐标系中的波动方程, B' c9 r e" [* v
3.2阶跃折射率圆波导7 l2 X# A2 C0 m9 B; y
3.3线偏振模
1 y' B7 s% X5 `" x' X1 N1 N& k) s2 {3.4 光纤中的光脉冲传输与脉冲展宽* Q q I) X" i+ K. c
3.5群速度色散的补偿
- |# Q9 x7 X4 l) ^7 ?: q3.6空间衍射与时间色散的类比
. H5 w2 J4 ~8 {4 J3.7硅光纤中的损耗& L$ V F& m0 L4 n3 h
习题
- w- d9 O: R7 r+ `* z, _参考文献
% t/ W+ M$ i7 n9 i' a3 Q& d第4章 光学共振腔
" V- V2 r5 H( g) b& e9 c6 N8 X) | @8 U4.0 引言
, {# m+ o; J9 a I1 W2 b' X4.1 法布里 珀罗标准具
' l$ ^" R/ h! z- `3 x) b; L' Q4.2用作光谱分析仪的法布里 珀罗标准具
# a' y4 K+ c4 f4 |4.3球面镜光学共振腔7 z! \) q, Q# j' g; x
4.4模的稳定性判据0 [' U, E8 j/ S; y& k
4.5广义共振腔中的模式——自洽法
6 m, L$ K3 F9 Z7 ^) R0 }) [9 ]4.6光共振腔中的共振频率9 g$ U/ `3 r: i, s, w; q0 G
4.7光学共振腔中的损耗
6 \$ Y2 E5 N+ l- ~! c4.8光学共振腔——衍射理论方法
6 R# U4 N: l; g# H; c h4.9模耦合4 d! v- f2 l- l; \- f' K7 F I
习题
6 P h( P2 k8 X$ A! k4 W6 v2 D% f参考文献% P/ F# a! N! I [6 ?, O
第5章 辐射和原子系统的相互作用3 _* D- d7 I7 }9 G% A
5.0 引言 e7 g; r/ w' h/ O: f
5.1原子能级之间的自发跃迁——均匀增宽和非均匀增宽: o, u+ s4 E/ h+ k; O4 \. s( C O9 U
5.2 受激跃迁
/ F6 L" m) f g; a6 o5.3 吸收和放大
% ^- p& g' @ s0 ]& ?5.4 χ′(ν)的推导
) E1 P" ]- p, Q" f) m2 @5.5χ(ν)的物理意义: x! ~1 k% i( m1 u% S) G5 K$ e% G6 `
5.6 均匀激光介质中的增益饱和! G K" ~ ^1 j/ N* U7 X
5.7非均匀激光介质中的增益饱和
& {: i: T# S, e( a" r2 ~% w$ J习题) B7 s% [% G# L9 i1 F/ ~0 q
参考文献
3 f& V& }* D. H, P/ g7 Y第6章 激光振荡理论及其在连续区和脉冲区的控制, \3 y* F J t1 Q- Z
6.0 引言+ c. n0 y9 u/ I' L+ @( O( T
6.1 法布里 珀罗激光器4 \6 ? I( n; Y
6.2 振荡频率+ E9 i& |- [& _5 h9 S s
6.3 三能级和四能级激光器8 `5 A) d0 Q+ @* g0 f
6.4 激光振荡器的功率. A3 g4 u7 @& o8 D9 [- {
6.5 激光振荡器的最佳输出耦合
P1 O O# `: B7 i4 X* S2 ^6.6 多模激光振荡器和锁模/ e7 D) m/ o5 S, f, Z& o
6.7 在均匀增宽激光系统中的锁模" q# [' j7 E$ g% A0 x# c8 a2 l
6.8 脉冲宽度的测量和啁啾脉冲的收缩
- s8 ~; E3 ?! L6 U" h) ~# m% z& k6.9 巨脉冲(调Q)激光器
$ L& q7 P2 @5 ~2 Y. m+ V4 r7 S+ P6.10 多普勒增宽气体激光器中的烧孔效应和兰姆凹陷
6 x6 W: n) N, S习题. i! `7 [6 c: X8 d# ]" m
参考文献
% _; r2 S" E# w9 Z z% R2 ]第7章 一些特殊的激光器系统
8 W5 w3 I$ v+ [7 I) {1 w: Y& P7.0 引言9 z# c5 r+ E$ N& R! i
7.1 抽运与激光器效率
# l" l. d; Q9 i* U3 o# m+ u* h7.2 红宝石激光器5 P, U" d) u4 n0 c" S* S
7.3掺钕钇铝石榴石(Nd3+:YAG)激光器
3 h' t. B1 y5 `/ k7.4掺钕玻璃激光器& H- z7 K- ?/ W: g
7.5氦 氖(HeNe)激光器' B3 Z0 g: b& {) u6 a. H
7.6 二氧化碳激光器
' k1 e+ ^& N2 d6 N; m, \( H4 D9 p6 f7.7 氩离子(Ar+)激光器7 a; \8 s- m3 K8 U
7.8 激基分子激光器( Y, i& ]: Q+ j$ T! c
7.9 有机染料激光器
# W, X6 u0 O6 K# G @% c7.10气体激光器的高压操作# V2 f+ M; b" I) S9 I2 j# q j, D2 h# e
7.11 掺铒 硅基激光器
) ?/ U0 A) S5 X习题9 i! W4 n8 r) \- Q0 B0 p2 B. E
参考文献
2 q7 e+ }0 g& h- _& s$ Y# ?第8章 二次谐波产生与参变振荡7 I! ?$ j8 \- U* B5 J
8.0 引言
9 R2 X+ e+ P/ _% d( b" y# c$ m1 j8.1 非线性极化的物理起源
3 z5 W# K [5 C" B6 m l8.2 非线性介质中波传播的公式
, p* _2 f. D9 A& l8.3光的二次谐波产生
1 @: N' y; Q1 u8 `9 R8 x2 W8.4激光共振腔内的二次谐波产生
+ }9 T* G/ W) o# x0 _5 C/ w8.5 二次谐波产生的光子模型! X" K4 ~7 b5 v" t. p/ ~2 Y
8.6 参变放大' D$ k% @6 ]0 ?
8.7参变放大的相位匹配
0 C/ v( e+ ] Y# @" C; Z8.8 参变振荡4 N$ s# D T4 R- u5 M
8.9 参变振荡的频率调谐: ~6 D4 _& K( n4 b" r5 K) a
8.10 光参变振荡器中的输出功率和抽运饱和$ }6 U1 C+ }3 a A6 n
8.11 频率上转换: [' P2 H' C# R& S+ y4 a. S
8.12准相位匹配
# L) f: W' o s0 y' z6 H& y* i( g习题% n9 H* V1 t0 f$ A
参考文献: V" p( A R: _# s: q4 y
第9章 激光光束的电光调制
* n4 [! a, j$ X P) L9.0 引言" x4 M- { ~" ]$ u2 p6 \
9.1 电光效应0 E7 B4 i% N! p- b. q* ?
9.2电光相位延迟
' ?/ ^4 t) J" G- Q0 W9.3电光振幅调制0 `" p5 P: R; H+ ^. [ H
9.4 光的相位调制. J( R# h1 N- S1 e P
9.5 横向电光调制器
3 X) P9 U" ]! t; j3 d9.6高频调制的考虑
4 _ s' P9 e% s2 x) ^9.7 光束的电光偏转
7 \; ]4 h3 } l9.8 电光调制——耦合波分析
! E$ i1 v9 h0 L! B9 Z+ K6 S; L1 q, K9.9相位调制- w8 \- {9 s4 q; ` F% N2 F" C
习题
% t+ a# U4 N. A! G参考文献9 G7 a5 F7 W; I! P
第10章 光产生和光探测中的噪声
% U3 A7 l, F0 D& g8 N10.0 引言2 A- p* ~/ w, R% n- s
10.1 噪声功率引起的限制
3 ?' d3 [- x# k$ g3 [* l& V9 ?10.2 噪声——基本定义和定理6 z1 m4 l- w2 T* x2 v
10.3一列随机发生的事件的谱密度函数
, ]8 X! t& j2 @1 p6 {10.4 散粒噪声
. y& ]. V9 N2 _3 c% h1 ^10.5 热噪声(约翰逊噪声)) a4 L/ M) G9 I
10.6 激光振荡器中的自发辐射噪声- b" v% E- ^" l/ T2 C
10.7 激光线宽的相矢量推导; _$ ~! Y! p. m2 i- P- K: i' e
10.8 相干与干涉
@9 b3 S9 d7 H# n$ F, N. c10.9二进制脉码调制系统中的误码率8 o2 A' l4 B- C. D2 O0 }9 p
习题* ^ K* d) p! N. O3 ]
参考文献) C1 }" Q2 P' S/ n& z% A; k
第11章 光辐射的探测
4 B: F: _6 [: b% K# J11.0 引言
; {5 W' O9 D0 ^7 V: L11.1 光激励跃迁速率, n: _4 {# m( @7 y8 Z2 N' k
11.2 光电倍增管2 ?# J. t: i4 G
11.3 光电倍增管中的噪声机制& S* ?; W- Q8 B2 D- l. [7 T. K
11.4 光电倍增管的外差探测
+ K$ ?! ~, |: v0 ^+ n$ I9 B11.5 光电导探测器
" i) ?* {' U6 C5 C" @11.6p n结
9 b b4 R6 |; A/ |/ \: P# u3 [# O11.7半导体光电二极管! `( {9 ~, h* o# e v8 U0 _
11.8雪崩光电二极管1 v, f2 M6 \ P0 e
11.9激光器的功率涨落噪声
+ b4 U; K* p9 H$ d, E11.10红外成像和本底受限探测
6 ]" Q/ H5 |8 C& T9 o, L% _7 K11.11光纤线路中的光放大
) C0 C* x: a. ]+ Q5 ~3 t+ c习题
" c8 M( c; m" E2 T3 Y参考文献6 _/ C) P+ N6 {; p1 s7 ^' f0 p
第12章 光和声的相互作用
) }6 o0 ~" h) d* ?* } b+ _12.0 引言+ i# r& M: ~: y/ u5 L: @
12.1 声波对光的散射: N' N( E" q; j% v2 k: G1 O
12.2声波对光产生的布拉格衍射的粒子图像& N! U/ a* E5 Q9 a6 N- O( Q
12.3声波对光产生的布拉格衍射的分析/ z5 y3 C3 f2 C9 ~! a7 h
12.4声光偏转& Y) h0 s, T: [
习题& p1 s# m# n' [8 C8 W7 l% @
参考文献
0 i+ w2 V, v* E/ H6 ?" l; p J. D0 |第13章光学电介质波导——周期性波导中的模传播和模耦合
e$ t3 m9 A. |4 v13.0 引言
+ ~; E) _# n0 Y. f) W3 k13.1 波导模——一般性的讨论' v( n" w# ?- R; g/ ^
13.2 非对称平板波导中的TE模和TM模6 V9 X( q/ @3 p; m1 c4 a
13.3 耦合模的微扰理论
: J2 [" P {! {9 {& j, z m13.4 周期性波导4 S6 T( }' l# h" `9 V; r
13.5 耦合模的解
7 `+ L6 W6 }; ?* \13.6 用作光滤波器与反射器的周期性波导——周期性光纤
" s" U- H( e4 x3 D* y: H13.7 电介质波导中的电光调制和模式耦合; z: V6 W# s5 h3 l: j
13.8 定向耦合
- ]0 B& p( ~3 j13.9 耦合波导系统的本征模(超模)
+ ?# F0 f& @6 g q7 _. V( }1 o13.10 激光器阵列; v& Q5 M' m" G! e6 w
习题
1 L( w. ]3 k& |6 y, j2 z- U参考文献
7 O4 M$ E U+ I第14章全息术和光学数据存储
5 x5 ^; ^* E; W* C* P1 V; W H14.0 引言
9 R' ]; e6 U9 m1 k: y2 q; n14.1 全息术的数学基础
7 b" _# Z# _ o( k' b14.2 体积全息图的耦合波分析
9 c9 F/ Y# W/ C习题! Z4 e7 D- I, S& q- k, N
参考文献
! `( \, \2 R9 d第15章半导体激光器——理论及应用5 k- ^; w! z- [3 {# D6 D5 {; A& H
15.0 引言7 k, |1 ?1 t" E' J
15.1 半导体物理基础知识
$ T( O) a# G7 `15.2 半导体(激光器)介质内的增益和吸收+ ?; j# H- ]' z7 {# U' V
15.3 GaAs/Ga1-xAlxAs激光器" ?* L7 N- {. m% q" v! J+ x6 o
15.4 一些实际的激光器结构; C J$ s: B. H8 I7 A
15.5 半导体激光器的直流调制
- S& O2 V6 l/ y5 @/ l) K* o15.6 电流调制半导体激光器中的增益抑制和频率啁啾, m! N& S1 l2 X8 L5 G
15.7 集成光电子学* C: F9 k4 z/ K6 ?! b- z+ r3 ]
习题
/ y' X5 D$ K2 T4 T: u参考文献
( s6 i8 v+ t/ N' H @. U+ q2 o" P第16章先进半导体激光器——量子阱激光器、分布反馈激光器
# F! X; y5 N4 @7 V0 j: @和垂直腔表面发射激光器
( a3 |/ T$ u }9 }: z$ f& W; S16.0 引言2 f. x& p- b6 N3 M
16.1 量子阱内的载流子(高级选题)
+ ], e4 E3 l% H, ?3 a6 y16.2 量子阱激光器的增益# ?1 w. o# M; G7 j: j5 }
16.3 分布反馈激光器
# } `8 G/ V% w% {" r/ {% m a* z16.4 垂直腔表面发射半导体激光器
+ L0 |6 P$ l& c习题
5 y) ]2 h" L j; A2 O) H参考文献) j: x0 g, v4 E
第17章 相位共轭光学的理论与应用: D5 k; ~6 [7 V8 N4 h2 O2 e
17.0 背景知识介绍, a3 ^9 o {- [# y* P
17.1 畸变校正定理
) U1 \( e7 }3 r; {17.2 相位共轭波的产生
5 c( u- Q: r7 R2 e' r& T: w17.3 相位共轭光学的耦合模公式
: q i- @- y0 K5 j9 G* k4 S$ s/ g17.4 一些相位共轭的实验
9 V3 y/ J- N& B3 y$ r i9 ?17.5 具有相位共轭反射镜的光学共振腔" K0 d/ A3 y0 i1 {9 M. A$ f. d2 H# Z
17.6 相位共轭光共振腔的ABCD定律
: U4 N- B8 I3 e6 ^+ G9 p17.7 激光共振腔内的动态畸变校正* k" i8 l1 V& v
17.8 相位共轭光学的全息模拟
& Y7 V5 }; g7 }: p+ c17.9 畸变介质的成像# j) _. R4 @6 _) D0 Z
17.10 应用四波混频的图像处理
; F* M' J' D8 y) f v& O, o: K* i; s; ^17.11 光纤色散补偿
2 F/ \2 I1 @2 n, f6 O习题+ s3 W1 p9 ?: o& z7 m W
参考文献
: M* I: t% D; l" N; }: ^第18章 光折变介质中的双光束耦合和相位共轭
0 [$ x9 P& y- j( c' o& _3 L+ S18.0 引言+ e7 }- [5 o. w' e
18.1 固定光栅中的双光束耦合: }' |2 ?: h& v1 o) }
18.2 光折变效应——双光束耦合$ d4 f" W& ?. L+ K7 x& g6 i" Q* c
18.3 光折变自抽运相位共轭
% d, E1 B) n2 z$ |9 x* k18.4 光折变振荡器的应用# M9 Q, z n W2 V2 @% r2 m
习题
6 J; z1 W! i. Y3 w, Y" S, r- p参考文献4 i, S* p1 I/ w! O' |0 d+ l/ w
* ?2 h0 \5 ?5 Q5 x c7 M( i第19章 光孤子2 A5 G5 O( K+ o i
19.0 引言
8 O- `' B, b+ @8 G8 ^; u19.1 孤子的数学描绘2 E6 t, Z2 U5 P j O" _% k
习题7 L' i# ]; s0 k4 L `
参考文献
2 z. `9 d8 z4 t第20章 量子光学、量子噪声和压缩态的经典处理3 C; k/ c2 x) ~& i
20.0 引言
+ U! o' \$ t. }4 a20.1 量子不确定度趋于经典形式
# R6 W+ n0 V5 m( j" a9 }- P20.2 光场的压缩态% X" F. v5 W: [! W1 r8 |
参考文献( M( O* L0 U7 c0 i
附录A 克拉默斯 克勒尼希(Kramers Kronig)关系2 m3 E$ k7 E5 c. s3 l* G5 n
附录B 立方43m晶体中的电光效应- q9 y, U A0 H }8 y* Z# W) _# S1 P' t
附录C 行波激光放大器中的噪声3 \" T3 P* d6 N
附录D 利用薄透镜实现相干电磁场的变换/ ]1 O8 P( i* D6 _9 W6 U/ c* x; _
索引 |
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