半導體激光器速率方程理論(下冊) 郭長誌 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭長誌 著

圖書標籤:

• 半導體激光器
• 速率方程
• 激光物理
• 光電子學
• 郭長誌
• 半導體物理
• 激光器理論
• 非綫性光學
• 光通信
• 半導體器件

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030479020

商品編碼：29333303939

包裝：圓脊精裝

齣版時間：2016-06-01

基本信息

書名：半導體激光器速率方程理論(下冊)

定價：138.00元

作者：郭長誌

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787030479020

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：圓脊精裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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本書分三章，章詳細討論半導體異質結構的注入(激發)及其電流機製、能帶圖錶述、並著重探討與新近垂直腔麵發射激光器的發展密切相關的多層同型異質結理論。同時也為速率方程理論的建立提供堅實的物理和理論背景，並打好編程計算的基礎。第二章建立為光子與電子相互作用作微觀唯象錶述的速率方程組、詳細探討光限製因子的全量子理論、並討論電子和光子相互作用動平衡靜態解，如閾值及其無閾值微腔效應、光功率-電流特性、端麵返射、激光模式及其齣射光束結構、模式競爭和轉換等靜態現象。第三章則將深入探討半導體激光器包括延遲、激光過衝、和張弛振蕩三個基本過程的瞬態行為、小信號的電流、光流、和微波加熱三種調製方式及其調製帶寬的理論、控製、和設計。大信號簡諧調製及其調製帶寬、脈碼調製及其眼圖的行為、不穩定和雙穩態現象、振幅和相位噪音、抖動等*過程及其與譜綫寬度的關係等動力學行為及其控製、設計、和應用

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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光之躍動，載道無窮——《半導體激光器速率方程理論（下冊）》思想導讀 在微觀粒子激發的奇妙世界裏，光與物質的共鳴譜寫著現代科技的華章。而在這宏大的樂章中，半導體激光器無疑是最為活躍的聲部之一，其核心原理的深入探索，離不開精妙的理論框架。郭長誌教授的《半導體激光器速率方程理論（下冊）》正是這樣一部承載著嚴謹學術精神與前沿研究思考的力作。本書並非簡單羅列公式的教本，而是引領讀者深入理解半導體激光器復雜動力學行為的鑰匙，其思想之深邃，論述之精到，足以喚醒每一位對光電子學心懷探索的求知者。 一、 動力學之脈搏：速率方程的精髓與升華 速率方程，作為描述半導體激光器內粒子數和光子數隨時間變化的數學模型，是理解其工作機製的基石。若將《速率方程理論（上冊》視為對基礎速率方程的奠基與解析，那麼《下冊》則將這份理解推嚮瞭更為廣闊和精密的境地。本書不再滿足於靜態或綫性化的描述，而是著力於剖析各種非綫性效應和動力學現象。 首先，本書會細緻地探討自發輻射噪聲對激光輸齣特性的影響。在現實的半導體激光器中，即使在激光閾值之上，自發輻射依然是不可避免的，它不僅降低瞭激光的相乾性，還會引起輸齣功率的起伏。本書將通過嚴謹的推導，揭示自發輻射噪聲的統計學特性，以及它如何與受激發射相互作用，形成復雜的起伏行為。讀者將瞭解到，噪聲並非簡單的乾擾，而是半導體激光器內在屬性的體現，理解並控製噪聲，是實現高性能激光器的關鍵。 其次，模式競爭的奧秘將在本書中得到深入的揭示。多模半導體激光器由於其寬譜輸齣特性，在某些應用中具有獨特優勢。然而，不同縱模之間的相互作用，即模式競爭，會導緻輸齣功率的周期性振蕩，甚至發生模式跳變。本書將運用速率方程的非綫性分析方法，探討模式競爭的動力學機製，包括其對輸齣頻譜、功率穩定性以及調製特性的影響。通過對模式競爭的深入理解，研究者能夠設計齣具有特定模特性的激光器，滿足通信、傳感等不同領域的需求。 更進一步，本書將觸及瞬態行為的復雜性。激光器的啓動過程，即從泵浦開始到穩定輸齣的轉換，是一個充滿動態變化的過程。本書將運用時間分辨的速率方程分析，深入研究激光器的瞬態響應，包括閾值附近的延遲時間、超輻射脈衝的形成以及不同工作狀態之間的轉換。對於脈衝激光器的設計和應用，理解瞬態行為至關重要，本書將為讀者提供理論上的有力支撐。 二、 耦閤與調控：多物理場下的激光器行為 半導體激光器的行為並非孤立存在，它與外圍的物理環境以及內部的許多物理過程密切相關。本書的另一個重要維度在於，它將速率方程理論延伸至多物理場耦閤的復雜場景。 熱效應是影響半導體激光器性能的一個至關重要的因素。載流子注入和輻射復閤過程中産生的熱量，會引起芯片溫度的升高，進而影響材料的能帶結構、載流子密度分布以及光學增益。本書將深入分析熱效應如何通過改變增益譜、摺射率等參數，進而耦閤到速率方程中，影響激光器的輸齣特性。讀者將瞭解到，在高溫下，激光器的閾值會升高，效率會降低，甚至可能發生熱失鎖現象。精確地建模和控製熱效應，是實現高功率、高穩定性激光器設計的必經之路。 電效應，尤其是注入電流的動態變化，對激光器的輸齣具有直接而深刻的影響。本書將詳細探討調製動態，分析不同調製方案（如直接強度調製、外差調製等）如何作用於速率方程，産生復雜的輸齣信號。理解調製響應的頻率特性、失真特性以及非綫性效應，對於高速光通信係統的設計至關重要。本書將為讀者提供分析和優化調製性能的理論工具。 此外，對於一些特殊結構或應用，反饋效應也扮演著關鍵角色。例如，外腔激光器通過引入外部光學腔，能夠顯著改善激光器的綫寬、穩定性以及模式特性。本書將探討如何將反饋耦閤項納入速率方程，分析不同反饋耦閤機製（如注入鎖定、自注入鎖定等）對激光器動力學行為的影響。這對於實現窄綫寬激光器、可調諧激光器以及高穩定性激光器具有重要的指導意義。 三、 拓展與前沿：速率方程理論的應用與展望 《半導體激光器速率方程理論（下冊）》的價值不僅在於對現有理論的深入梳理，更在於它所展現的理論研究的拓展方嚮以及麵嚮前沿應用的視野。 本書將超越傳統的速率方程模型，探討更為精細化的模型。例如，考慮載流子弛豫效應、多能級體係、量子限製效應等引入的復雜性。這些精細模型有助於理解例如量子點激光器、量子級聯激光器等新型半導體激光器的工作原理。 同時，本書還將關注數值模擬方法在速率方程理論研究中的應用。鑒於許多非綫性動力學問題難以解析求解，數值模擬成為瞭探索激光器復雜行為的重要手段。本書將介紹相關的數值算法和技巧，幫助讀者掌握利用計算機模擬解決實際問題的能力。 更重要的是，本書將理論研究與實際應用緊密結閤。從光通信、光傳感，到激光雷達、材料加工，半導體激光器無處不在。本書的思想導讀，意在啓發讀者思考如何利用速率方程理論來解決實際工程中的挑戰，例如如何提高激光器的效率和穩定性，如何實現特定波長或特定輸齣特性的激光器，以及如何設計具有特定功能的激光器陣列。 結語 《半導體激光器速率方程理論（下冊）》是一部充滿智慧的學術著作，它以嚴謹的邏輯、深刻的洞察，引領讀者穿越半導體激光器復雜而迷人的動力學世界。本書所蘊含的思想，不僅是理解當前半導體激光器技術的基礎，更是孕育未來光電科技突破的 fertile ground。它鼓勵讀者不僅要掌握理論的精髓，更要將理論應用於實踐，在光之躍動中，探索無窮的可能性，為人類科技進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真的很有意思，雖然我還沒有翻開它，但光是那深邃的藍色背景和銀色文字就透露齣一種沉靜而專業的學術氛圍。我一直對激光器的物理原理很感興趣，特彆是半導體激光器，因為它們在光通信、醫療美容、工業加工等領域都有著極其廣泛的應用。我之前讀過一些介紹激光器基礎知識的書籍，但總覺得對於其核心——速率方程，理解得還不夠深入。聽我的同學說，郭長誌老師這套書在理論方麵講解得非常透徹，而且“下冊”這個名字本身就暗示瞭內容的深度和廣度，想必會涵蓋許多我目前還不太瞭解的進階話題，比如非綫性動力學、多模效應、量子點激光器等。我非常期待能在其中找到對這些復雜現象的清晰解釋，希望能循序漸進地理解速率方程在不同應用場景下的行為，並最終能融會貫通，形成自己對半導體激光器動力學更全麵的認知。拿到這本書，我最先想做的就是仔細研究目錄，看看它具體會探討哪些前沿課題。

評分☆☆☆☆☆

我個人對光物理學的興趣由來已久，尤其是在接觸瞭一些關於激光驅動的超快現象的科普讀物後，更是被其中精妙的物理過程所吸引。半導體激光器作為産生相乾光的重要光源，其內部的速率方程更是理解其工作機製的鑰匙。我希望通過閱讀這本《半導體激光器速率方程理論(下冊)》，能夠更深入地理解激光器的增益飽和、模式競爭、動態響應等關鍵物理過程。我特彆關注的是，作者在闡述速率方程時，是否能夠結閤實際的實驗現象進行分析，例如解釋為何在某些條件下激光器會齣現拍頻振蕩，或者如何通過改變泵浦功率和腔體參數來控製激光器的輸齣特性。如果書中能夠包含一些具體的數值計算示例，或者指導讀者如何利用數值方法來模擬激光器的動態行為，那對我來說將是極大的幫助。我希望這本書能成為我進一步學習和研究半導體激光器理論的堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

我對物理學，特彆是光學和固體物理領域一直抱有濃厚的興趣。半導體激光器作為現代科技中不可或缺的光源，其背後蘊含的物理原理對我而言充滿瞭魅力。速率方程是描述激光器工作狀態的核心方程，我一直想係統地學習其理論。這本書《半導體激光器速率方程理論(下冊)》在我看來，應該是一本能夠帶領讀者深入理解半導體激光器復雜動力學行為的專業著作。我非常期待能夠在這本書中看到對非綫性動力學、噪聲分析、以及與光縴通信、量子信息等應用相結閤的速率方程模型的詳細闡述。比如，我很好奇作者會如何解釋激光器中的混沌現象，或者如何通過速率方程來分析和設計高功率、高效率的激光器。如果書中能夠提供一些高質量的插圖和清晰的數學推導，那將對我理解抽象的理論概念非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

最近在準備一些與光電子學相關的麵試，發現速率方程是很多關鍵問題的核心。我之前讀過一些關於速率方程的入門介紹，但總覺得不夠係統和深入。《半導體激光器速率方程理論(下冊)》這個書名聽起來就非常專業，而且“下冊”也暗示瞭其內容的深度。我希望這本書能夠幫助我構建起一個完整的速率方程理論體係，包括但不限於穩態解、動態響應、以及一些更復雜的耦閤方程組。我特彆想瞭解它如何處理多模振蕩、啁啾效應以及它們與速率方程的關聯。如果書中能包含一些實際案例的分析，例如如何利用速率方程來解釋和解決激光器性能中的某些問題，那對我來說會非常有價值。我希望能通過這本書，不僅掌握理論知識，更能理解如何在實際應用中運用這些理論來分析和優化半導體激光器。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛進入半導體材料與器件研究領域的研究生，我對激光器特彆是半導體激光器的理論知識有著迫切的學習需求。“速率方程”這個概念聽起來就充滿瞭理論的嚴謹性，而“下冊”則意味著這本教材必然在基礎之上，深入探討更高級的理論模型和復雜的動力學行為。我希望這本書能夠提供一套係統、完整的理論框架，幫助我理解不同類型的半導體激光器（如DFB、VCSEL等）在其速率方程描述下的工作特性。我尤其關注的是，書中是否會深入講解光子晶體激光器、量子級聯激光器等新型激光器的工作原理，以及這些新型激光器在速率方程模型中的特殊之處。如果能夠配備一些圖錶、公式推導過程清晰、並且能引導讀者思考一些開放性問題的案例，那將極大地提升學習的效率和深度。我希望能通過這本書，為我未來的科研工作打下堅實的理論基礎。