光电子技术

分类: 图书,工业技术,电子 通信,光电子技术、激光技术,
作者: 姚建铨,于意仲 主编
出 版 社: 高等教育出版社
出版时间: 2006-5-1字数: 750000版次: 1页数: 480印刷时间: 2008/01/01开本: 16开印次: 2纸张: 胶版纸I S B N : 9787040192551包装: 平装内容简介
本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。
本书分为三部分:第一篇激光技术概论,分别对激光原理、高斯光束、激光谐振腔技术、选模及稳频技术、激光Q开关及锁模技术和几种典型的激光器做分析及介绍;第二篇涉及到几种主要的光电子器件及技术,包括光电子显示技术、光存储技术、光辐射探测及成像技术、光波传输技术、光辐射调制器件及技术等;第三篇激光与光电子技术的典型应用中,主要讨论光纤传感器、光通信技术、相干测量技术、最新激光加工技术等。
本书可作为电子科学与技术、光信息科学与技术等相关专业的本科生教材,也可供有关工程技术人员参考使用。
目录
第一篇激光技术概论
第1章激光原理概论
§1.1激光产生的物质基础
1.1.1黑体辐射的普朗克公式
1.1.2跃迁
1.1.3个爱因斯坦系数之间的关系
§1.2激光产生的基本原理和方法
1.2.1激光产生的基本原理
1.2.2激光器构造
1.2.3激活粒子的能级系统
§1.3开放式光学谐振腔和高斯光束
1.3.1光学谐振腔与激光模式
1.3.2高斯光束
习题与思考题
第2章激光谐振腔技术、选模及稳频技术
§2.1激光谐振腔设计基础
§2.2激光腔模式及选模技术
§2.3激光纵模及选频、稳频技术
2.3.1激光频率的选择
2.3.2纵模的选择
2.3.3稳频技术
习题与思考题
第3章典型激光器
§3.1固体激光器
3.1.1掺钕钇铝石榴石激光器
3.1.2钕玻璃激光器
3.1.3红宝石激光器
§3.2气体激光器
3.2.1氦氖激光器
3.2.2氩离子激光器
3.2.3二氧化碳激光器
§3.3半导体激光器
3.3.1半导体整流二极管
3.3.2半导体发光二极管
3.3.3半导体同质结激光二极管
3.3.4半导体异质结激光器
3.3.5分布反馈激光器
3.3.6半导体量子阱激光器
3.3.7垂直表面发射激光器
习题与思考题
第4章激光Q开关及锁模技术
§4.1电光Q开关原理及技术
§4.2声光Q开关原理及技术
§4.3锁模原理
4.3.1多纵模的叠加特性
4.3.2相位的锁定
§4.4主动锁模及被动锁模
4.4.1主动锁模
4.4.2被动锁模
习题与思考题
第二篇光电子器件与技术
第5章光电子显示技术
§5.1阴极射线管显示
5.1.1黑白CRT
5.1.2彩色CRT
§5.2半导体发光显示器件(LED)
5.2.1PN结发光原理
5.2.2LED的伏安特性
5.2.3亮度与电流关系
5.2.4LED的驱动
5.2.5LED光源的特点
5.2.6单色光LED的种类及其发展历史
5.2.7单色光LED的应用
5.2.8白光LED的开发
§5.3液晶显示器件(LCD)
5.3.1液晶基本知识
5.3.2液晶的光电特性
5.3.3动态散射型液晶显示器件(DS-LCD)
5.3.4扭曲向列液晶显示器件(TN-LCD)
5.3.5超扭曲向列液晶显示器件(STN-LCD)
5.3.6有源矩阵液晶显示器件(AM-LCD)
5.3.7背照灯
§5.4等离子体显示器件(PDP)
5.4.1气体放电的物理基础
5.4.2等离子体显示板工作原理
5.4.3PDP驱动方式
5.4.4驱动方式和灰阶
§5.5电致发光及场致发光器件
5.5.1高场交流电致发光显示
5.5.2高场薄膜电致发光(TFEL)
5.5.3有机发光显示器件
§5.6激光显示技术
5.6.1LCRT
5.6.2激光光阀显示
5.6.3点扫描激光电视
习题与思考题
第6章光存储技术
§6.1光盘存储材料、原理及技术
6.1.1只读光盘存储和一次写入光盘存储
6.1.2可擦写光盘存储
6.1.3光盘存储材料
§6.2全息存储材料、原理及技术
6.2.1全息存储的原理
6.2.2傅里叶变换全息图存储系统
6.2.3全息存储记录材料
§6.3磁光存储
6.3.1磁光效应
6.3.2存储原理
6.3.3磁光存储的光学系统
6.3.4高密度磁光存储技术
§6.4其他存储技术
6.4.1双光子光学存储
6.4.2光谱烧孔存储技术
6.4.3电子俘获光存储技术(ETM)
习题与思考题
第7章光辐射的探测及成像技术
§7.1光电探测器的物理效应
7.1.1光子效应和光热效应
7.1.2光电发射效应
7.1.3光电导效应
7.1.4光伏效应
7.1.5温差电效应
7.1.6热释电效应
7.1.7光电转换定律
§7.2光电探测器的特性参数
7.2.1积分灵敏度R
7.2.2光谱灵敏度Rλ
7.2.3频率灵敏度Rf(响应频率fc和响应时间啋)
7.2.4量子效率η
7.2.5通量阈Pth和噪声等效功率NEP
7.2.6归一化探测度D*
7.2.7光电探测器的噪声
7.2.8其他参数
§7.3光电导探测器——光敏电阻
7.3.1光电转换原理
7.3.2工作特性
7.3.3几种典型的光敏电阻器
7.3.4使用注意事项
§7.4光伏探测器
7.4.1光电转换原理
7.4.2光伏探测器的工作模式
§7.5硅光电池——太阳电池
7.5.1短路电流和开路电压
7.5.2输出功率和最佳负载电阻
7.5.3光谱、频率响应及温度特性
7.5.4缓变化光电信号探测
7.5.5交变光信号探测
§7.6半导体光电二极管及三极管
7.6.1硅光电二极管
7.6.2PIN硅光电二极管
7.6.3雪崩光电二极管(APD)
7.6.4光电三极管
§7.7光热探测器
7.7.1热探测器的一般概念
7.7.2热敏电阻
7.7.3热释电探测器
§7.8直接探测技术
7.8.1光电探测器的平方律特性
7.8.2信噪比性能分析
7.8.3直接探测系统的NEP分析
§7.9光频外差探测技术
7.9.1光频外差探测的实验装置
7.9.2光外差原理
7.9.3基本特性
7.9.4光频外差探测的空间相位条件
§7.10光电成像原理
§7.11CCD摄像器件
7.11.1CCD的MOS结构和存储电荷原理
7.11.2电荷转移工作原理与电极结构
7.11.3电荷注入和读出
7.11.4CCD图像传感器
习题与思考题
第8章光波传输理论与技术
§8.1光辐射的电磁理论
8.1.1麦克斯韦方程
8.1.2电磁场的波动方程
8.1.3光波场的亥姆霍兹方程
8.1.4电磁场的边界条件
8.1.5电磁场的能量定律
§8.2光波在介质波导中的传播理论
§8.3光波导器件
8.3.1条形介质光波导
8.3.2周期性波导
§8.4光纤原理与光无源器件
8.4.1阶跃折射率光纤的模式理论
8.4.2渐变折射率光纤
8.4.3单模光纤
8.4.4光纤传输特性
8.4.5光无源器件
§8.5光波在电光晶体中的传播
8.5.1电致折射率变化
8.5.2电光相位延迟
§8.6光波在声光晶体中的传播
8.6.1拉曼-纳斯衍射
8.6.2布喇格衍射
§8.7光波在大气中的传输
8.7.1大气衰减
8.7.2大气湍流效应
§8.8光波在水中的传输
8.8.1传播光束的衰减特性
8.8.2前向散射
8.8.3后向散射
习题与思考题
第9章光辐射的调制、器件及技术
§9.1光辐射的调制方法
9.1.1振幅调制
9.1.2频率调制和相位调制
9.1.3强度调制
9.1.4脉冲调制
9.1.5脉冲编码调制
§9.2电光调制技术
9.2.1电光强度调制
9.2.2电光相位调制
9.2.3电光调制器的电学性能
9.2.4电光波导调制器
§9.3声光调制技术
9.3.1声光调制器的工作原理
9.3.2调制带宽
9.3.3声光调制器的衍射效率
9.3.4声束和光束的匹配
9.3.5声光波导调制器
§9.4磁光调制技术
9.4.1磁光体调制器
9.4.2磁光波导调制器
习题与思考题
第10章激光波长调谐及非线性光学频率变换技术
§10.1三波互作用的耦合波方程
10.1.1三波互作用的稳态耦合波方程
10.1.2三波互作用的瞬态耦合波方程
10.1.3曼莱-罗威关系
§10.2非线性光学极化率张量的对称性及有效非线性系数
10.2.1内禀交换对称性及全交换对称性
10.2.2时间反演对称性及空间对称性
10.2.3有效非线性系数
§10.3相位匹配技术
10.3.1相位匹配条件及角度相位匹配
10.3.2单轴晶体的相位匹配条件及匹配角
§10.4二次谐波的产生
10.4.1小信号近似
10.4.2基频光高消耗的情况
10.4.3聚焦高斯光束的倍频过程
10.4.4光倍频晶体
10.4.5光倍频效应的应用
§10.5参量振荡器
10.5.1参量放大
10.5.2参量振荡的原理
10.5.3参量振荡器的阈值
10.5.4光学参量振荡器的转换效率
10.5.5光学参量振荡器的建立时间、线宽及调谐
10.5.6光学参量振荡器的发展
习题与思考题
第三篇激光与光电子技术的典型应用
第11章光纤传感器简介
§11.1概述
§11.2强度调制光纤传感器
11.2.1透射型强度调制光纤传感器
11.2.2反射型强度调制光纤传感器
11.2.3微小弯曲型强度调制光纤传感器
11.2.4本征型强度调制光纤传感器
§11.3相位调制光纤传感器
11.3.1光纤干涉仪
11.3.2相位检测技术
§11.4位移光纤传感器
11.4.1反射型位移光纤传感器
11.4.2微弯型位移光纤传感器
§11.5光纤温度传感器
11.5.1反射型光纤温度传感器
11.5.2微弯型光纤温度传感器
11.5.3本征型光纤温度传感器
11.5.4干涉型光纤温度传感器
11.5.5应用
第12章光通信技术
§12.1光纤通信系统
12.1.1光端机与光中继机
12.1.2备用系统与辅助系统
12.1.3光纤通信系统的设计
§12.2光纤通信中的复用技术
12.2.1光波分复用技术
12.2.2光时分复用技术
12.2.3光码分复用技术
§12.3相干光纤通信技术
12.3.1相干光纤通信的基本原理及系统的基本组成
12.3.2相干检测原理
12.3.3调制与解调
12.3.4信噪比、误码率和接收灵敏度
12.3.5相干光系统的优点和关键技术
12.3.6相干光纤通信技术的应用
§12.4光孤子通信
12.4.1光孤子的形成
12.4.2光孤子通信系统的构成和性能
12.4.3光孤子通信系统的关键技术
12.4.4光孤子传输系统实验研究现状及展望
§12.5无线光通信技术
12.5.1无线光通信技术的基本原理
12.5.2无线光通信技术的优点和应用
12.5.3国内外无线光通信技术的发展
习题及思考题
第13章相干测量技术
§13.1莫尔条纹技术
13.1.1条纹形成原理
13.1.2莫尔条纹的计数原理
13.1.3莫尔形貌(等高线)技术
§13.2激光散斑技术
13.2.1散斑概念及统计性质
13.2.2散斑计量技术
13.2.3电子散斑技术
13.2.4散斑用于测量表面粗糙度
§13.3激光多普勒测速技术
13.3.1光学多普勒效应
13.3.2差分多普勒技术
13.3.3多普勒测速系统的光电检测与信号处理
习题及思考题
第14章最新激光加工技术
§14.1激光修补
14.1.1激光微调
14.1.2存储器激光冗余修正
14.1.3掩模版激光修补
§14.2激光光刻
§14.3激光清洗
14.3.1轮胎模具激光清洗
14.3.2硅片的激光辅助清洗
14.3.3激光清洗聚酰亚胺薄膜
14.3.4集成电路组件激光消闪
14.3.5集成电路组件激光退标
14.3.6大型天文望远镜的清洗
14.3.7磁头滑座空气轴承的清洗
14.3.8艺术品的激光清洗
14.3.9激光脱漆
14.3.10激光除锈和去氧化皮
14.3.1激光去油脱脂
§14.4激光划片
§14.5激光引致分离
14.5.1传统的玻璃和玻璃制品的切割方式
14.5.2玻璃和玻璃制品的激光熔化切割方法
14.5.3玻璃的第二代激光切割法
14.5.4玻璃的第三代激光切割法——双激光法
§14.6激光加工高密度柔性线路板
§14.7脉冲激光沉积薄膜技术
§14.8激光辅助化学气相沉积
§14.9激光强化电镀
§14.10激光退火非晶硅
第15章激光切割技术
§15.1激光切割概述
§15.2连续激光切割的基础
15.2.1连续激光切割材料的特点
15.2.2连续激光切割材料的机理及分类
15.2.3影响连续激光切割质量的因素
§15.3常用材料的激光切割特性
15.3.1金属板材的激光切割
15.3.2非金属材料的激光切割
§15.4连续CO2激光的特色应用
15.4.1钣金件激光切割
15.4.2非金属板材的激光切割
15.4.3特殊高质量部件的激光切割
15.4.4三维激光切割
§15.5脉冲固体激光切割应用
15.5.1微喷水波导激光切割应用
15.5.2紫外脉冲激光切割高精度模板
15.5.3脉冲激光的其他微加工应用
§15.6连续固体激光应用于材料切割
15.6.1大功率片状激光器
15.6.2大功率光纤激光器
参考文献