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现代光电子技术 
定 价：59 元 丛书名：高等学校电子信息类专业系列教材
9 7 6 8 6 7 8 5 3 6 1 0 4 
本书共8章，内容包括从光量子到光电子、激光技术、激光光纤通信、调制技术、光电探测技术、光伏技术、激光应用技术、集成电路技术. 书中详尽地描述了现代光电子技术的理论基础与相关成果，并在每章设置了计算机的应用和拓展性内容.
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高年级本科生和研究生的教材，也可供相关技术人员阅读参考.
现代光电子技术是现代技术的核心，已成为世界各国纷纷抢占的科技制高点. 本书从热辐射光量子理论出发，引入激光原理及其应用技术、激光光纤通信、电光调制、磁光调制、声光调制、光电探测器件、光伏技术、集成电路技术等，全方位、较深入地介绍光电子技术的发展历程和当前进展，期望对读者在相关专业的学习上有所帮助.
本书共8章，内容包括从光量子到光电子、激光技术、激光光纤通信、调制技术、光电探测技术、光伏技术、激光应用技术、集成电路技术， 概括了现代光电子发展的基础理论和重要技术. 在光纤通信方面，特别是光子晶体光纤方面，本书将读者引向超高负色散系数的研究领域； 在光电探测方面，引入发明专利，引导读者走向专业水准的光电子技术；在激光应用方面，引入干涉型、 衍射型、偏振型激光测试技术，为读者理解集成电路及其相关技术奠定扎实基础. 在编写过程中，本书理论部分力求完整准确地呈现公式推导过程，避免出现错误；资料部分所涉及的人名的原名或者概念名词、英文缩写词的原文，尽可能做到完整、准确，以防混淆；技术进展部分力求归纳出相关技术发展的里程碑，为续写现代光电子技术提供可靠的信息；材料性质部分力求采用列表方式、图示方式，以达到一目了然的目的. 在各章中，本书设置了计算机应用的内容，包括运用COMSOL Multiphysics研究光子晶体光纤超高负色散系数，运用Multimedia ToolBook研究单幅图样获得等高线，运用Photoshop增强图像、抠挖重要图像信息，运用Matlab编制程序求解复杂的数学表达式并图示其规律等，帮助读者掌握现代光电子技术的原理与方法.
本书凝聚着编者近四十年的教学经验及长期指导学生完成研究生和本科生毕业论文、毕业设计积累的经验，并与读者分享了编者在指导学生参加数学建模竞赛、物理及实验科技作品竞赛、中国大学生计算机设计大赛、全国大学生光电设计大赛中积累的大量的资料，特别是相关实验和专利成果. 此外，编者在中国大学MOOC平台创建了“现代光电子技术”SPOC课程， 正在形成立体化教学资源.
本书第1、 2、 3、 4章由江兴方编写，第5、6、7、8章由邱建华编写. 在成书过程中，郭华飞博士、孔祥敏硕士和赵欣瑜、邱梓锋、顾健晖、齐浩南、郝驰、周琦、陈军垚、杨忆等同学给予了大力支持，他们在提供相关文献资料和校对文稿方面做出了较大的贡献，编者在此表示感谢.
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正，相关意见可发送至电子邮箱： 2394586357@qq.com.
2022年12月
第1章 从光量子到光电子 1
1.1 黑体辐射 普朗克光量子理论 1
1.2 光电效应 爱因斯坦光子假说 7
1.2.1 光电效应 8
1.2.2 光电效应方程 10
1.2.3 光的波粒二象性 10
1.2.4 光电效应的应用 11
1.3 康普顿效应 12
1.3.1 康普顿效应实验 12
1.3.2 光子理论解释 14
1.4 玻尔氢原子理论 15
1.4.1 氢原子光谱 16
1.4.2 氢原子结构半经典量子理论 17
1.4.3 氢原子结构半经典量子理论的评价 19
1.5 微观粒子的波粒二象性 不确定关系 19
1.5.1 微观粒子的波粒二象性 20
1.5.2 物质波的实验验证 20
1.5.3 不确定关系 23
1.6* 波函数 薛定谔方程 25
1.6.1 波函数的统计解释 25
1.6.2 薛定谔方程 26
1.6.3 求解定态薛定谔方程的一般步骤 27
1.6.4 薛定谔方程的应用 27
1.7* 电子自旋 四个量子数 34
1.7.1 电子自旋实验验证 34
1.7.2 四个量子数 35
1.8* 原子的电子壳层结构 36
1.8.1 泡利不相容原理 36
1.8.2 能量最小原理 36
1.9 计算机在从光量子到光电子中的应用 37
1.10 从光量子到光电子拓展性内容 38
1.10.1 一维简谐振子 38
1.10.2 氢原子 40
内容小结 43
习题 45
第2章 激光技术 48
2.1 激光原理 48
2.1.1 光传播的模式数目 48
2.1.2 光子的简并度 49
2.1.3 光子的简并度与单色亮度之间的关系 50
2.1.4 光的自发辐射 50
2.1.5 受激吸收 51
2.1.6 受激辐射 52
2.1.7 激光的产生 53
2.2 光学谐振腔 55
2.2.1 光学谐振腔的分类 55
2.2.2 光学谐振腔的作用 55
2.2.3 光学谐振腔的模式 56
2.3 激光选模 58
2.3.1 横模的选择 59
2.3.2 纵模的选择 59
2.4 稳频技术 62
2.4.1 腔长L的变化 63
2.4.2 折射率n的变化 64
2.4.3 稳频技术 65
2.5 激光锁模技术 67
2.5.1 锁模物理原理 67
2.5.2 激光锁模技术 69
2.5.3 【实验】声光调制锁模激光器实验 73
2.6 计算机在激光技术中的应用 75
2.7 激光技术拓展性内容 79
2.7.1 激光的艰难探索过程 79
2.7.2 红宝石激光器的问世 80
2.7.3 各种激光器的诞生 82
内容小结 91
习题 91
第3章 激光光纤通信 93
3.1 光波传输 93
3.1.1 光辐射的电磁理论 93
3.1.2 电磁场的波动方程 98
3.2 光纤通信 101
3.2.1 光纤损耗 104
3.2.2 光纤的色散 104
3.2.3 均匀纤芯光纤的波动方程 106
3.2.4 纤芯与包层中的电磁场 108
3.3 光子晶体光纤 110
3.3.1 PCF的分类 111
3.3.2 PCF的主要特征 112
3.3.3 分析计算PCF中光传输的理论基础 113
3.4 激光光纤通信 114
3.4.1 激光光纤通信系统的发展历程 115
3.4.2 激光光纤通信系统的应用 116
3.4.3 激光光纤通信系统展望 118
3.5 计算机在激光光纤通信中的应用 119
3.5.1 PCF建模设计、 分析与计算 119
3.5.2 双芯八边形结构PCF的色散补偿特性 124
3.5.3 【专利】超高负色散系数的PCF结构的设计 125
3.5.4 利用计算机设计光缆结构 129
3.6 激光光纤通信拓展性内容 131
3.6.1 单频光纤激光器 132
3.6.2 掺铒光纤放大器 136
3.6.3 光纤激光器发展现状 138
内容小结 140
习题 140
第4章 调制技术 142
4.1 电光效应 142
4.1.1 线性电光效应 142
4.1.2 KDP晶体 143
4.2 电光调制技术 145
4.2.1 KDP晶体的纵向电光调制 146
4.2.2 铌酸锂晶体的横向电光调制 148
4.2.3 改变直流偏压对输出特性的影响 150
4.2.4 二次电光效应 151
4.2.5 【实验】晶体的电光效应实验 152
4.3 磁光调制技术 154
4.3.1 磁光调制 154
4.3.2 【实验】晶体的法拉第效应实验 157
4.4 声光调制技术 159
4.4.1 声光衍射效应 160
4.4.2 拉曼奈斯声光效应 161
4.4.3 布拉格声光效应 163
4.4.4 驻波型声光器件衍射光强的调制度 164
4.4.5 声光器件 166
4.4.6 【实验】晶体的声光效应实验 168
4.5 计算机在调制技术中的应用 172
4.6 调制技术拓展性内容 173
4.6.1 发光 173
4.6.2 半导体发光的发展史 174
4.6.3 半导体LED发光 177
4.6.4 半导体激光二极管的种类 185
内容小结 187
习题 187
第5章 光电探测技术 190
5.1 光子吸收 190
5.2 光电探测器的分类 191
5.2.1 按内外光电效应分类 191
5.2.2 按光热效应分类 195
5.3 半导体光电探测器的性能评价 196
5.3.1 量子效率 196
5.3.2 响应度 197
5.3.3 暗电流 198
5.3.4 噪声和功率信噪比 199
5.3.5 照度特性 201
5.3.6 伏安特性 201
5.3.7 频率响应特性 202
5.3.8 温度稳定特性 203
5.4 光栅光谱仪的工作原理及应用 203
5.4.1 透射光栅 203
5.4.2 闪耀光栅 204
5.4.3 光谱仪 205
5.4.4 光波分复用器 206
5.4.5 波导光栅 207
5.4.6 光纤光栅 209
5.4.7 光栅分束器 209
5.5 MODIS传感器及其在海洋内波研究中的应用 210
5.5.1 MODIS遥感 211
5.5.2 海洋内波 213
5.6 光机电一体化 215
5.6.1 先进印刷装备3D打印机 216
5.6.2 亚龙YL235A型光机电一体化装置 217
5.6.3 激光制冷技术 218
5.7 【专利】 一种基于单幅白光干涉图样的等高线与三维形貌再现的方法 220
5.8 【实验】 用光电效应测定普朗克常量 223
5.9 计算机在光电探测技术中的应用 227
5.10 光电探测技术拓展性内容 228
5.10.1 阴极射线显像管显示技术的出现与发展 228
5.10.2 液晶显示技术 230
5.10.3 液晶显示屏的基本结构 231
5.10.4 薄膜场效应晶体管技术 233
5.10.5 有机发光二极管技术 234
5.10.6 增强现实技术与虚拟现实技术 236
内容小结 237
习题 237
第6章 光伏技术 239
6.1 太阳与太阳能 239
6.2 太阳电池 240
6.3 太阳电池组件 245
6.3.1 太阳电池组件工艺 245
6.3.2 晶体硅太阳电池组件的功率损失 248
6.3.3 BIPV组件 248
6.4 储能技术 249
6.5 智能电网与光伏发电并网技术 252
6.6 新颖太阳电池 254
6.7 计算机在光伏技术中的应用 256
6.8 光伏技术拓展性内容 259
6.8.1 【专利】一种在硅片上激光一次性二维阵列穿孔装置 259
6.8.2 【专利】一种海洋内波现场测量装置 262
内容小结 264
习题 264
第7章 激光应用技术 266
7.1 常用的激光器 266
7.2 激光的应用 269
7.2.1 激光测距 269
7.2.2 激光在纺织服装行业中的应用 272
7.2.3 激光在医疗中的应用 273
7.3 干涉型激光测试技术 273
7.3.1 激光外差干涉测试技术 273
7.3.2 激光斐索型干涉测试技术 276
7.3.3 激光散斑测试技术 278
7.3.4 激光全息测试技术 281
7.3.5 光子扫描隧道显微技术 288
7.4 衍射型激光测试技术 290
7.4.1 间隙测量技术 290
7.4.2 反射衍射测量技术 292
7.5 偏振型激光测试技术 294
7.6 【实验】利用等倾干涉测量HeNe激光器发光波长 295
7.7 计算机在激光应用技术中的应用 299
7.8 激光应用技术拓展性内容 301
7.8.1 激光加工 301
7.8.2 【专利】一种基于无人潜艇激光浅海测深装置 305
内容小结 307
习题 307
第8章 集成电路技术 311
8.1 集成电路产业及其发展历程 311
8.1.1 集成电路产业链 311
8.1.2 国内外微处理器的发展 313
8.1.3 集成电路技术 316
8.2 集成电路封装技术 320
8.2.1 封装技术现状及其发展趋势 320
8.2.2 集成电路的封装形式 321
8.2.3 集成电路的封装技术 324
8.3 集成电路测量检测技术 327
8.3.1 纳米尺度的测量 327
8.3.2 缺陷的检测 329
8.4 光刻技术 330
8.5 问题与思考 335
8.5.1 亟待解决的主要问题 335
8.5.2 下一步思考 336
8.6 计算机在集成电路技术中的应用 337
8.7 集成电路技术拓展性内容 339
8.7.1 第三代半导体材料GaN 339
8.7.2 【专利】一种基于激光制备沟槽MOSFET的方法与装置 345
内容小结 350
习题 351
附录 英文缩写词索引 352
人名索引 356
参考文献 360
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