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光子学设计基础(第2版) [英] Alan Rogers 著,周海宪,程云芳 译

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标签: 光子学

光子学

译者序

原书前言

第1章  光子和电子

1.1  概述

1.2  发展简史

1.3  光的波动性

1.4  偏振

1.5  电磁波谱

1.6  发射和吸收过程

1.7  光子统计学

1.8  电子的特性

1.9  激光

1.1  0总结

练习题

参考文献

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第2章  光的波动性

2.1  概述

2.2  电磁波谱

2.3  波的表现形式

2.4  电磁波

2.4.1  速度和折射率

2.4.2  能量、功率和强度

2.4.3  光学偏振

2.5  反射和折射

2.6  全内反射

2.7  光的干涉

2.8  光的波导

2.9  干涉仪

2.10  衍射

2.11  高斯光束和稳态光学谐振器

2.12  结论

练习题

参考文献

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第3章  偏振光学

3.1  概述

3.2  偏振椭球

3.3  晶体光学

3.4  减速波片

3.5  一种可变化的波片:索雷巴俾涅补偿器

3.6  偏振棱镜

3.7  线性双折射

3.8  圆双折射

3.9  椭圆双折射

3.10  偏振效应的实用性

3.10.1  电光效应

3.10.2  磁光效应

3.10.3  电旋效应

3.11  偏振分析

3.12琼斯矩阵的形式

3.12.1  线性双折射矩阵

3.12.2  圆双折射矩阵

3.12.3  椭圆双折射矩阵

3.12.4  琼斯矩阵运算的本质

3.12.5  延时器/旋转器对

3.13  结论

练习题

参考文献

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第4章  光和物质:发射、传播和吸收过程

4.1  概述

4.2  光在均匀电介质中传播的经典理论

4.3  光学色散

4.4  光的发射和吸收

4.4.1  基本过程

4.4.2  激光发射原理

4.4.3  发光

4.4.4  光探测

4.4.5  光发射

4.5  结论

练习题

参考文献

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第5章  光学相干和相关

5.1  概述

5.2  相干性测量

5.3  维纳辛钦定理

5.4  双光束干涉

5.5  实际例子

5.5.1  麦克尔逊恒星干涉仪

5.5.2  马赫曾德尔干涉仪

5.5.3  光纤陀螺仪

5.5.4  偏振光的双折射退极化

5.5.5  激光的相干性

5.6  结论

练习题

参考文献

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第6章  辐射和固体的物理学基本知识

6.1  概述

6.2  辐射

6.2.1  黑体辐射

6.2.2  量子效应

6.2.3  黑体光源

6.2.4  激光器工作原理

6.2.4.1  速率方程和增益机理

6.2.4.2  激光器结构

6.2.4.3  模式锁定(锁模)

6.2.4.4  Q开关

6.3  固体物质中的电子

6.3.1  固体能带理论要点

6.3.2  金属、绝缘体和半导体

6.3.3  布里渊区

6.3.4  半导体中的电子能量分布

6.3.5  非本征半导体

6.3.6  二元和三重半导体

6.4  结论

练习题

参考文献

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第7章  光源、调制器和探测器

7.1  概述

7.2  光源

7.2.1  激光光源

7.2.1.1  概述

7.2.1.2  氩离子激光器:一种四能级系统

7.2.1.3  染料激光器

7.2.1.4  NdYAG激光器:一种固态激光器系统

7.2.1.5  其他类型激光器

7.2.2  半导体光源

7.2.2.1  pn结

7.2.2.2  发光二极管

7.2.2.3  半导体激光二极管

7.2.2.4  特殊类型的半导体激光二极管

7.3  光学调制器

7.3.1  电光调制器

7.3.2  磁光调制器

7.3.3  声光调制器

7.3.3.1  拉曼奈斯结构

7.3.3.2  布拉格结构

7.4  光探测器

7.4.1  光导型探测器

7.4.2  光敏二极管

7.4.2.1  结型光敏二极管

7.4.2.2  光敏二极管的性能参数

7.4.2.3  PIN光敏二极管

7.4.2.4  光电倍增管

7.4.2.5  雪崩光敏二极管

7.4.3  光子计数

7.5  结论

练习题

参考文献

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第8章  光学波导

8.1  概述

8.2  平板波导

8.3  集成光学

8.4  柱面波导

8.5  光学纤维

8.6  通信光纤

8.6.1  光纤的衰减

8.6.2  光纤的色散

8.6.2.1  模式色散

8.6.2.2  材料色散

8.6.2.3  波导色散

8.6.2.4  偏振模色散

8.6.2.5  色散补偿

8.7  偏振波导

8.8  光子晶体光纤

8.8.1  实芯光子晶体光纤

8.8.2  空芯光子晶体光纤

8.9  结论

练习题

参考文献

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第9章  非线性光学

9.1  概述

9.2  非线性光学和光学纤维

9.3  非线性光学的表达形式

9.4  二次谐波的发生(倍频效应)和相位匹配

9.5  光学混频

9.6  与光强度相关的折射率

9.6.1  光学克尔效应

9.6.2  自相位调制

9.7  四光子混合

9.8  参量和非弹性过程

9.8.1  拉曼散射

9.8.2  受激拉曼散射

9.8.3  光纤中的拉曼效应

9.8.4  拉曼效应的实际应用

9.8.5  布里渊散射

9.9  孤子

9.10  光敏性

9.10.1  概述

9.10.2  光纤布拉格光栅

9.11  光子晶体光纤的非线性效应

9.11.1  气体拉曼和布里渊光谱术

9.11.2  谐波的生成

9.11.3  X射线的生成

9.12  结论

练习题

参考文献

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第10章  光子学应用实例

10.1  概述

10.2  增透膜(或减反膜)

10.3  利用光纤测量电流

10.4  集成光学光谱分析仪

10.5  音频光盘

10.6  光纤陀螺仪

10.7  全息术

10.8  光时域反射计技术及其在分布式光纤拉曼温度传感器中的应用

10.8.1  光时域反射计技术

10.8.2  分布式光纤拉曼温度传感技术

10.8.3  分布式光纤测量技术综述

10.9  超短光脉冲的测量:自相关器

10.10  光纤通信

10.10.1  光纤放大器

10.10.2  波分复用技术

10.10.3  光纤激光器

10.10.4  光波导耦合和开关

10.10.5  相干系统

10.10.6  对偏振模色散的进一步理解

10.10.6.1  对光路长度的依赖性

10.10.6.2  “长”和“短”界限的区分——相关长度

10.11  结论

练习题

参考文献

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第11章  未来的光子学

第12章  附录

附录Ⅰ  麦克斯韦方程

附录Ⅱ  傅里叶逆变换定理

附录Ⅲ  介电常数张量的对称性

附录Ⅳ  偏振椭球

附录Ⅴ  振荡电偶极子的辐射

附录Ⅵ  δ函数

附录Ⅶ  费米狄拉克函数

附录Ⅷ  二次谐波生成(倍频)

附录Ⅸ  抽样定理

附录Ⅹ  半导体方程

附录Ⅺ  对偏振模式色散的正式分析

参考文献

第13章  练习题的答案

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