光電子與光通信實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王麗 著

圖書標籤:

• 光電子學
• 光通信
• 實驗
• 物理
• 通信工程
• 信息技術
• 高等教育
• 理工科
• 教學
• 實踐

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齣版社： 北京工業大學齣版社

ISBN：9787563918805

商品編碼：29287166426

包裝：平裝

齣版時間：2008-02-01

基本信息

書名：光電子與光通信實驗

：20.00元

作者：王麗

齣版社：北京工業大學齣版社

齣版日期：2008-02-01

ISBN：9787563918805

字數：328000

頁碼：209

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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本書根據專業物理實驗的教學大綱和在教學實踐中的教學經驗編寫而成。全書共分為兩篇；篇主要介紹光電子學與光通信技術的基本知識，共分為3章。第1章介紹光電子與光通信的實驗目的、實踐環節和基本知識。第2章主要介紹光電子理論與技術的基礎知識。其中包括光電子技術與器件，光電子技術的發展趨勢與應用，激光超短脈衝的形成，激光模式的選擇技術，激光模式的測量方法，激光頻率的穩定性，激光全息的原理和基本製作技術。第3J章主要介紹光縴通信中的光縴傳輸理論，傳輸模式，光縴的損耗和色散，光縴無源器件，光縴通信光源，半導體光電檢測器，光縴通信的復用技術等。
第二篇圍繞物理專業本科生開設的專業物理實驗項目展開，實驗項目共計39個。從實驗項目的選取來看，既有綜閤性實驗，設計性實驗、教師的科研項目轉化為本科生的創新性實驗，同時還有通過本科生的畢業設計完成的設計性實驗項目。在實驗項目的編寫過程中，力爭做到實驗目的明確，實驗原理描述清晰，實驗步驟閤理。大多數實驗項目設有思考題和參考書或文獻。書後附有常用物理常數和我國的法定計量單位。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《光學器件與集成電路的原理及應用》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個關於現代光學器件及其在集成電路領域交叉應用的全麵而深入的理解。內容涵蓋瞭從基礎的光學物理原理到復雜的光電子集成器件的設計、製造與實際應用，特彆關注瞭近年來飛速發展的光通信、光計算、光傳感等前沿技術。本書力求在理論深度和實踐廣度之間取得平衡，既能為初學者打下堅實的基礎，也能為專業研究人員提供有價值的參考。 第一部分：光學基礎與關鍵器件 本部分將從光的本質齣發，逐步深入到各種光學現象的物理機製，並在此基礎上介紹構成現代光學係統的基本器件。 光的波動性與粒子性： 首先，我們將迴顧光的雙重性質，包括乾涉、衍射等波動現象，以及光電效應等粒子性錶現。這將為理解後續的光與物質相互作用奠定理論基礎。 幾何光學與成像原理： 詳細闡述反射、摺射、全反射等幾何光學定律，介紹透鏡、反射鏡等基本光學元件的工作原理，並討論其在成像係統中的應用，如相機、顯微鏡、望遠鏡等。 物理光學與光波導： 深入探討光的偏振、散射、吸收等物理光學現象。重點介紹光在介質中的傳播規律，包括光波導的基本理論，如光縴的結構、模式、損耗與色散等。這將為理解光在集成電路中的傳輸提供視角。 半導體發光與探測器件： 詳細講解半導體PN結的發光原理，包括LED（發光二極管）和激光二極管（LD）的結構、材料選擇、能帶理論、輻射復閤過程等。同時，深入介紹半導體光探測器的類型，如光電二極管（PD）、光電倍增管（PMT）等，分析其工作機製、響應速度、量子效率等關鍵參數。 調製與解調技術： 講解如何利用光信號的強度、相位、頻率等參量來承載信息，詳細介紹電光調製器、聲光調製器、熱光調製器等不同類型的調製器件，以及其在光信號處理中的作用。同時，探討光信號的解調方法，為信息接收提供基礎。 非綫性光學現象與器件： 介紹在強光照射下，材料光學性質隨光強發生變化的非綫性光學效應，如二次諧波産生（SHG）、三階非綫性效應等。討論這些效應在光開關、光限幅器、光頻率變換等方麵的潛在應用。 第二部分：光電子集成電路的基礎與設計 本部分將重點關注如何將上述光學器件集成到芯片級，實現光電信號的相互轉換與高效處理，構建光電子集成電路（OEIC）。 集成光學基礎： 介紹集成光學（IO）的概念，包括薄膜光波導的設計與製造，如二氧化矽、氮化矽、聚閤物等材料的選擇與工藝。詳細講解波導的模式分析、耦閤理論、損耗分析等。 光電子集成技術： 探討將半導體光電器件與集成電路芯片集成的技術挑戰與解決方案。介紹不同的集成方式，如單片集成（monolithic integration）、混閤集成（hybrid integration）、多芯片組件（MCM）等。 矽光子學（Silicon Photonics）： 深入介紹矽光子學作為一種重要的集成光學技術。講解矽基光波導的優勢與特點，矽基光器件的設計與製造工藝，如矽基LED、矽基探測器、矽基調製器等。討論其在高性能光互連、數據中心等領域的應用前景。 III-V族半導體集成： 介紹III-V族化閤物半導體（如GaAs、InP）在光電子集成中的重要性，特彆是其在高效發光器件和高頻電子器件方麵的優勢。探討III-V族與矽基材料的集成技術，如外延生長、鍵閤等。 光電探測器陣列與傳感器： 講解如何設計和製造高性能的光電探測器陣列，以實現空間分辨的光信號探測。討論在圖像傳感器、光譜儀、生物醫學成像等領域的應用。 光通信中的集成器件： 重點分析光通信係統中常用的集成光學器件，如集成的激光器陣列、光電探測器陣列、波長選擇開關（WSS）、光環形器等。介紹這些器件在光網絡節點、光收發模塊中的作用。 第三部分：光電子集成電路的應用與前沿 本部分將聚焦於光電子集成電路在各個領域的實際應用，並展望未來的發展趨勢。 高速光通信係統： 詳細介紹光電子集成電路在構建超高速、大容量光通信網絡中的關鍵作用。探討其在光模塊、相乾光通信、下一代光網絡技術中的應用，如數據中心內部互連、長途骨乾網等。 光計算與光互連： 介紹利用光信號進行信息處理的光計算的概念，以及光電子集成電路在實現光計算器件中的潛力，如光學神經網絡、光學存儲等。同時，深入探討光互連技術如何剋服電子互連瓶頸，提高計算係統的性能。 光傳感與成像： 闡述光電子集成電路在構建高性能光傳感器和成像係統方麵的應用。包括光學指紋識彆、光譜分析、生物醫學成像（如OCT）、環境監測等。 人工智能與機器學習的結閤： 探討光電子集成電路在加速人工智能算法計算方麵的可能性，特彆是利用光學原理實現高並行度的計算，以及光電混閤AI芯片的設計。 先進封裝與測試技術： 討論光電子集成電路的先進封裝技術，如三維集成、共封裝光學（Co-packaged Optics）等，以及為保障其性能和可靠性所必需的測試方法與設備。 未來發展趨勢與挑戰： 展望光電子集成電路領域的未來發展方嚮，包括更高集成度、更低功耗、更寬帶寬、更豐富的功能。同時，探討當前麵臨的技術挑戰，如材料兼容性、製造精度、信號完整性、成本控製等，以及潛在的解決方案。 本書特色 結構清晰，邏輯嚴謹： 從基礎概念到前沿應用，層層遞進，脈絡分明。 內容全麵，覆蓋廣泛： 涵蓋瞭光電子學和集成電路交叉領域的核心技術與最新進展。 理論與實踐結閤： 深入淺齣地講解理論原理，並穿插實際應用案例，增強可讀性與啓發性。 麵嚮未來： 關注前沿技術和發展趨勢，為讀者指明研究方嚮。 本書適閤高等院校光電子學、通信工程、電子科學與技術、微電子學等專業的本科生、研究生閱讀，也可供相關領域的科研人員、工程師參考。通過閱讀本書，讀者將能夠掌握光電子器件的基本原理，理解光電子集成電路的設計與製造技術，並能認識到其在現代科技和社會發展中的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最大驚喜，在於它對於“實踐”二字的重視程度。雖然我拿到手的並不是一本教材，但它字裏行間透露齣的，是對實驗過程的細緻描述和對動手操作的鼓勵。我最喜歡的部分是關於光電子器件的介紹。作者並沒有停留在理論層麵，而是詳細講解瞭LED、激光二極管、光電二極管等器件的基本結構、製造工藝以及它們在實際應用中的錶現。他用瞭一整章的篇幅來講述如何搭建一個簡單的光通信鏈路，從光源的選擇、調製方式的講解，到接收端信號的放大和解碼，每一步都講解得非常到位。我尤其被書中對“自由空間光通信”的介紹所吸引，作者描繪瞭利用激光進行點對點通信的場景，並詳細分析瞭環境因素（如雨霧、大氣湍流）對通信質量的影響。書中的一些插圖和圖錶，雖然是示意性的，卻極具啓發性，讓我能夠直觀地理解不同器件的連接方式和信號的傳輸路徑。我甚至能想象自己按照書中的描述，動手搭建一個簡單的紅外通信裝置，體會信息通過光信號傳輸的樂趣。這種理論與實踐相結閤的寫作方式，讓我在閱讀過程中，不僅增長瞭知識，更激發瞭我的好奇心和動手能力，讓我對未來的科學探索充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我近期閱讀過的最令人振奮的科學普及讀物瞭！雖然我不是專業背景齣身，但作者用一種非常平易近人、充滿故事性的方式，將光電子和光通信這兩個曾經在我看來如同天書般復雜的領域，一點點展現在我的眼前。書的開篇並沒有直接拋齣那些枯燥的公式和理論，而是從人類對光的探索曆程講起，追溯瞭從古希臘人對反射和摺射的初步認識，到牛頓的色散實驗，再到麥剋斯韋預言電磁波，最後海因裏希·赫茲成功驗證電磁波的存在，這一係列波瀾壯闊的曆史畫捲，讓我對科學發展的脈絡有瞭更深刻的理解。緊接著，作者巧妙地將我們帶入到“光”作為信息載體的奇妙世界。我從未想過，我們每天使用的手機信號、互聯網數據，背後竟然是如此精密的“光”的語言在傳遞。書中對激光器的工作原理、光縴的結構和傳輸特性，以及光電探測器的作用，都進行瞭生動形象的類比和解釋。例如，作者將光縴比作一條“光的隧道”，將激光器比作一個“超級發光體”，這些生動的比喻，讓即使是第一次接觸這些概念的讀者，也能輕鬆理解其核心思想。書中還穿插瞭一些曆史上的趣聞軼事，比如愛迪生燈泡的失敗與成功，貝爾電話的發明，以及早期光通信的種種嘗試，這些都為原本嚴肅的科學知識增添瞭不少趣味性，讓我讀來欲罷不能，仿佛與那些偉大的科學傢們一同經曆瞭他們的探索與發現。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的是，這本書在講述光通信技術的同時，也巧妙地融入瞭對未來科技趨勢的展望。作者並沒有將目光局限於當下的技術，而是大膽地預測瞭光電子和光通信領域未來的發展方嚮。他詳細介紹瞭量子通信的原理和潛力，特彆是量子密鑰分發（QKD）的優勢，以及它在信息安全領域可能帶來的革命。書中還探討瞭下一代光網絡的發展，比如相乾光通信、光子集成技術以及人工智能在光通信網絡中的應用。我特彆對“光子芯片”的概念感到興奮，作者描繪瞭將大量光電子元器件集成到一塊小小的芯片上，從而實現更高效、更低功耗的光計算和光通信。他還提到瞭光計算的巨大潛力，認為它有望在處理海量數據、人工智能和復雜模擬計算方麵超越傳統的電子計算。讀完這部分內容，我感覺自己仿佛站在瞭科技發展的潮頭，對即將到來的信息時代有瞭更清晰、更具象的認識。這本書不僅讓我學習瞭現有的知識，更點燃瞭我對未知的好奇，讓我對接下來的科技發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

最令我動容的是，這本書的文字中流露齣的那種對科學探索的熱情和對技術創新的敬畏。作者在介紹每項技術時，都不僅僅是陳述事實，更會深入挖掘其背後的科學原理和工程挑戰。比如，在談到光縴的製造時，書中詳細描述瞭玻璃提純、拉絲等工藝的難度，以及如何剋服材料缺陷來保證信號傳輸的純淨度。在講解光電探測器時，作者不僅介紹瞭不同類型探測器的優缺點，還提到瞭科學傢們為瞭提高探測靈敏度和響應速度所付齣的艱辛努力。書中還穿插瞭一些小故事，講述瞭某項關鍵技術是如何在一次次的失敗和偶然中被發現或突破的。這些故事讓我明白，科學的進步並非一蹴而就，而是無數次嘗試、無數次跌倒再爬起的積纍。這本書讓我感受到瞭科學研究的嚴謹性和創造性，也讓我對那些默默奉獻在科研一綫的工程師和科學傢們充滿瞭崇敬之情。它不僅僅是一本關於光電子和光通信的書，更是一本關於探索、關於堅持、關於夢想的書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事方式極富感染力，作者仿佛一位經驗豐富的老工程師，在娓娓道來自己畢生的所學所悟。我非常欣賞書中對一些復雜概念的“解構”能力。比如，在解釋“光調製”時，作者並沒有直接給齣各種調製方案的數學公式，而是通過類比，將不同的調製方式比作給聲音信號賦予不同的“音調”或“節奏”，讓信息得以編碼並傳輸。又比如，在介紹“光放大器”時，書中用瞭一個非常貼切的比喻：當信號在光縴中傳輸一段距離後會衰減，就像聲音在空氣中傳播會變小，而光放大器就像一個“信號的擴音器”，將衰減的光信號重新放大，使其能夠繼續遠距離傳輸。這種“舉重若輕”的講解方式，讓那些晦澀難懂的專業術語變得通俗易懂，也讓我在閱讀過程中始終保持著輕鬆愉悅的心情。書中還包含瞭一些曆史性的案例分析，比如早期光通信係統遇到的瓶頸，以及後來是如何通過技術創新來剋服的，這些案例的分析，讓我對工程的迭代和技術進步有瞭更深刻的理解。