光电子技术基础及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄仙，吴建光 编

图书标签:

• 光电子技术
• 光电子学
• 半导体光电器件
• 光通信
• 激光技术
• 显示技术
• 传感器
• 光电检测
• 光电子材料
• 应用光电子学

出版社： 合肥工业大学出版社

ISBN：9787565022623

版次：1

商品编码：11759050

包装：平装

丛书名： 高等学校电子信息类专业系列教材

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：258

字数：296000

正文语种：中文

内容简介

　　《光电子技术基础及应用》围绕光电子技术体系，以光源出光到光信息被探测、显示为主线，介绍了光电子技术中常见的光源及光辐射的传播和调制、光辐射的探测和显示等原理、技术与应用。《光电子技术基础及应用》最大的特色是不仅注重对光电子技术各个环节基本原理的讲解，而且还介绍了光电子技术在通信、医疗、军事以及工农业等领域的典型应用及最新成果。
　　《光电子技术基础及应用》既可作高等学校光电信息科学与工程、电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、光源与照明等专业课教材，也可作物理学、材料物理学等专业的选修课教材。

目录

第1章 绪论
1.1 光电子技术的演变和发展
1.2 光电子技术的内容
1.3 光电子技术的应用
1.4 光电子技术的未来

第2章 光与物质相互作用基础
2.1 光学基础知识-
2.2 物质的微观结构、能带及半导体物理基础
2.3 热辐射与黑体辐射
2.4 自发辐射、受激吸收和受激辐射

第3章 光辐射与光源
3.1 辐射度学与光度学的基础知识
3.2 常用非相干光源
3.3 激光光源

第4章 光波导技术
4.1 光在介质分界面上的反射与折射
4.2 平面介质光波导的射线分析方法
4.3 平面介质光波导的电磁理论
4.4 圆柱介质光波导

第5章 光调制技术
5.1 晶体中光的传播特性
5.2 电光效应
5.3 在外电场作用下的晶体中光的传播特性
5.4 电光调制
5.5 声光效应
5.6 磁光效应

第6章 光电探测基础
6.1 光电探测的物理效应
6.2 光电探测器的性能参数
6.3 光电探测过程中的噪声
6.4 光电探测方式

第7章 光电探测器件
7.1 光敏电阻
7.2 光电池
7.3 光电二极管
7.4 光电三极管
7.5 光电倍增管

第8章 光电显示技术
8.1 光电显示技术基础
8.2 阴极射线显示技术
8.3 液晶显示技术
8.4 有机发光二极管显示技术
8.5 其他新型显示技术

附录
附录1 基本物理常数
附录2 希腊字母表
附录3 矢量分析中的常用公式
附录4 张量的基本知识
参考文献

《量子纠缠在量子通信中的应用》 内容简介 本书深入探讨了量子纠缠这一奇特的量子力学现象，并重点阐述了其在构建安全、高效的量子通信网络中的核心作用。通过对量子纠缠的理论基础、生成方法、操控技术以及在不同量子通信协议中的具体实现进行系统性讲解，本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架。 第一章 绪论 本章将从量子信息科学的兴起背景出发，介绍量子纠缠作为量子信息处理基石的重要性。我们将回顾爱因斯坦的EPR佯谬，引出量子纠缠的非经典关联特性，并简要介绍量子通信相对于经典通信的优势，如信息安全性和传输效率。同时，本章也将勾勒出本书的整体结构和研究内容，为读者建立一个宏观的认识。 第二章 量子纠缠的理论基础 本章将深入剖析量子纠缠的数学描述和物理内涵。我们将介绍贝尔不等式及其违背实验的意义，证明了量子纠缠的非局域性。此外，还将讨论不同类型的量子纠缠态，例如贝尔态、GHZ态等，并解释它们的数学形式和量子特性。本章还将触及量子纠缠的度量方法，如纠缠熵等，为后续的应用分析打下坚实的理论基础。 第三章 量子纠缠态的生成与制备 本章将聚焦于如何在实验中产生和制备高质量的量子纠缠态。我们将介绍多种主流的纠缠源技术，包括： 光学方法： 详细阐述自发参量下转换（SPDC）和四波混频（FWM）等非线性光学过程在产生纠缠光子对中的应用。我们将分析不同泵浦源、非线性晶体以及腔增强等技术对纠缠纯度和亮度的影响。 冷原子系统： 介绍利用里德堡原子、超冷碱原子气体等制备宏观纠缠态的方法。讨论如何通过激光相互作用、范德华力等产生多粒子纠缠。 固态系统： 探讨量子点、NV色心、超导量子比特等固态缺陷或集成电路在产生纠缠方面的进展。分析其作为量子存储器和量子节点的可行性。 离子阱系统： 介绍利用囚禁离子的内部能级和集体振动模式来制备和操控纠缠态的技术，讨论其高保真度和可扩展性。 本章还将讨论纠缠态的纯化和验证技术，以确保实验获得的纠缠态符合理论预期，满足后续应用的需求。 第四章 量子纠缠的操控与度量 本章将详细介绍如何对已经制备好的量子纠缠态进行精确的操控，以及如何量化其纠缠的程度。 操控技术： 我们将讨论如何使用光学元件（如分束器、相位器件）、微波脉冲、激光序列等来对量子比特进行单比特和双比特门操作，实现对纠缠态的动态调控。重点介绍实现量子逻辑门操作的关键技术，以及如何克服环境噪声的干扰。 度量方法： 本章将介绍多种表征量子纠缠的方法，包括： 贝尔不等式检验： 通过实验测量来违反贝尔不等式，直接证明纠缠的存在。 量子态层析（Quantum State Tomography）： 重建量子态密度矩阵，从而精确分析纠缠的性质和纯度。 纠缠度量： 介绍各种纠缠度量，如纠缠熵、对数负性、纠缠见证等，并解释它们在量化纠缠强度方面的意义。 第五章 量子纠缠在量子密钥分发（QKD）中的应用 本章将重点阐述量子纠缠在构建极度安全的量子密钥分发系统中的关键作用。 基于纠缠的QKD协议： 详细介绍基于贝尔态的QKD协议（如E91协议）。分析该协议如何利用量子纠缠的非局域性来保证密钥的安全性，即使窃听者拥有无限的计算能力也无法破解。 纠缠源的要求与实现： 讨论在QKD系统中对纠缠源的纯度、亮度和稳定性等要求，并介绍如何选择和优化纠缠源以满足实际应用的需求。 安全性分析： 深入分析基于纠缠的QKD协议的安全性，包括针对各种窃听攻击（如测量攻击、重构攻击）的防御机制。 实际应用与挑战： 探讨基于纠缠的QKD系统的实际部署情况，如远距离传输、多用户接入等，并分析当前面临的技术挑战和未来的发展方向。 第六章 量子纠缠在量子隐形传态中的应用 本章将深入探讨量子纠缠在实现量子信息“瞬时”传输——量子隐形传态中的核心地位。 量子隐形传态原理： 详细阐述基于纠缠的量子隐形传态协议，包括需要哪些资源（如一对纠缠粒子、联合测量）以及其物理过程。 经典通信辅助： 解释为何量子隐形传态在传递量子态信息的同时，还需要辅以经典通信来传递测量结果，以及经典通信的速率限制。 纠缠的质量对隐形传态的影响： 分析纠缠态的纯度和质量如何影响隐形传态的保真度，以及如何通过纠缠纯化来提高隐形传态的性能。 多粒子隐形传态与网络： 介绍如何利用多粒子纠缠实现更复杂的量子信息传输，并为构建量子互联网奠定基础。 第七章 量子纠缠在量子计算中的应用 虽然本书侧重于通信，但本章将简要介绍量子纠缠在量子计算领域的关键作用，以展示其广泛的应用潜力。 量子比特的纠缠： 阐述量子计算中量子比特之间纠缠的重要性，它是实现量子并行计算和解决经典计算无法解决问题的基础。 量子门的实现： 介绍量子门操作如何依赖于量子比特之间的纠缠来构建。 量子纠错： 简要介绍量子纠错码如何利用多比特纠缠来保护量子信息免受环境噪声的影响。 第八章 量子纠缠在其他量子技术中的应用 本章将拓展视野，介绍量子纠缠在其他新兴量子技术中的应用，展现其作为通用量子资源的重要性。 量子精密测量： 讨论如何利用量子纠缠来提高测量精度，例如在量子传感器和量子计量学中的应用。 量子模拟： 简要介绍如何利用纠缠系统来模拟复杂的量子物理现象。 量子网络与量子互联网： 探讨如何通过纠缠分发和纠缠交换等技术，构建连接全球的量子网络，实现分布式量子计算和量子通信。 第九章 结论与展望 本章将对全书内容进行总结，回顾量子纠缠在量子通信及其相关领域所取得的成就。同时，也将展望量子纠缠技术未来的发展方向，包括提高纠缠源的性能、实现更远距离的纠缠分发、构建大规模量子网络以及解决实际应用中的工程挑战等。本章将强调量子纠缠作为未来量子技术发展的核心驱动力，并预示其在科技进步和社会发展中的重要贡献。 本书适合于对量子信息科学、量子通信、量子计算等领域感兴趣的研究生、博士后以及相关领域的科研人员和工程师阅读。它也能够作为相关专业本科生的进阶读物，帮助他们建立对量子纠缠这一核心概念的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《光电子技术基础及应用》这本书，更多的是想了解一些比较前沿和热门的光电器件以及它们在未来技术发展中的应用潜力。我一直关注着光计算、光存储、以及新一代的显示技术，比如MicroLED和OLED。我希望书中能介绍这些新兴领域中，光电器件所扮演的关键角色，以及它们的技术挑战和发展趋势。比如，对于光计算，我希望它能解释光子如何用于信息处理，以及相干光、非线性光学等原理如何在光逻辑门和光存储单元中得到应用。对于MicroLED，我期待它能详细介绍其制造工艺的难点，比如巨量转移技术，以及如何实现高亮度、高效率和长寿命。另外，我也对量子点在下一代显示和照明技术中的应用很感兴趣，希望书中能讲解量子点的发光原理，以及如何通过调控其尺寸和成分来实现精准的发光颜色。但这本书在对这些前沿技术的介绍上，给我的感觉有些滞后，或者说不够深入。它更多地是停留在对已有成熟技术的罗列和介绍，对于那些正在快速发展的新兴领域，其论述显得比较保守，没有展现出足够的视野和前瞻性。一些我特别关注的，比如在光量子信息处理中，如何实现高效的光子源和探测器，以及如何进行光子态的制备和操控，这本书中的内容就相对有限了。

评分☆☆☆☆☆

对于《光电子技术基础及应用》这本书，我有一个比较明确的期望，那就是希望它能在器件结构和工艺制程方面提供更详尽的信息。我一直对制造出高性能光电器件所需的精细工艺很感兴趣，比如光刻、刻蚀、薄膜沉积等，以及这些工艺如何影响最终器件的性能。我期待书中能介绍不同类型光电器件（如激光器、LED、光电探测器、光调制器）的典型制造流程，包括关键的工艺步骤、使用的设备以及过程中可能遇到的挑战。特别是对于一些微纳结构器件，比如量子点LED或者表面等离激元光电器件，我希望它能详细讲解其特殊的制备技术和结构设计。我也希望书中能包含一些关于材料选择和性能优化的内容，例如为什么选择特定的半导体材料，如何通过掺杂来调控载流子浓度，以及如何通过表面处理来降低界面损耗。然而，在阅读过程中，我发现本书在这方面的内容相对较少。它更多的是在描述器件的性能参数和功能，而对这些性能是如何通过精确的制造工艺来实现的，缺乏足够的细节。例如，在介绍高性能激光器时，它会给出阈值电流、输出功率等指标，但对于如何通过精密的外延生长技术来获得高质量的异质结，如何通过精密的金属化工艺来降低接触电阻，这些关键的工艺细节并没有深入阐述。

评分☆☆☆☆☆

《光电子技术基础及应用》这本书，说实话，我拿到它的时候，抱着的期望是能深入了解一下光电转换的原理，看看那些精巧的半导体器件是如何将光信号转化为电信号，又如何反之亦为的。特别是书里提到的激光器和光电探测器，我一直觉得它们是现代科技里最迷人的组成部分之一。我希望它能详细地解释p-n结的形成、载流子的输运、以及在不同材料和结构下，这些基本物理过程是如何影响器件的光电特性的。比如，讲解MOSFET的光电效应，或者PIN光电二极管的响应机制，我期待有图示，有公式，有清晰的逻辑推导，能够让我这个对电子学基础有一定了解的读者，也能一步步地理解其精髓。然而，在阅读过程中，我发现书中的叙述更侧重于器件的宏观性能和应用场景，对于底层物理机制的深入探讨略显不足。举个例子，在讲解LED的亮度控制时，更多的是给出了电流调节的方法，而对于电流如何影响LED内部的发光效率，以及载流子复合的量子效率是如何变化的，这些更深层次的物理问题，并没有得到充分的展开。同样，在光电探测器的部分，关于暗电流的产生机理，以及如何通过设计优化来抑制暗电流，书中的介绍也相对概括。虽然书中的应用案例分析还是很丰富的，但总觉得少了点“灵魂”，少了那种能够触及到事物本质的洞察力，让我有点意犹未尽。

评分☆☆☆☆☆

读完《光电子技术基础及应用》，我最大的感受是，这本书在介绍各种光电器件的“是什么”以及“能做什么”方面做得相当到位，提供了非常全面的技术概览。它就像一个详尽的指南，列举了各种光电子器件的分类、主要参数、以及在不同领域的应用实例，比如在通信、显示、传感、医疗等等。这对于初学者来说，无疑是一个极佳的入门读物，能够帮助他们快速建立起对整个光电子技术领域的整体认知。我尤其欣赏书中对光通信系统中的光模块、光纤传输的损耗和色散，以及光电集成电路在高性能计算和数据中心中的作用的介绍。这些内容不仅翔实，而且紧跟行业发展的前沿。比如，它详细描述了不同类型激光器的性能指标，如输出功率、波长稳定性、线宽等，并解释了它们如何在光纤通信中扮演着信号源的角色。对于光电探测器，书中也罗列了APD、PIN等多种类型，并给出了它们在探测灵敏度、响应速度、噪声抑制等方面的比较。但对于这些器件内部，尤其是量子阱、超晶格等先进结构如何实现高性能，或者在高功率器件中，如何处理热效应和击穿问题，本书的论述就显得比较表面化了。它更多的是在“描述”技术，而没有深入到“解释”技术背后的原理有多么巧妙，或者在设计上付出了多少心血。

评分☆☆☆☆☆

我原本是抱着对光学原理与电子学结合的强烈好奇心来翻阅《光电子技术基础及应用》的。我希望它能详细解释光子与电子之间的相互作用，例如在半导体材料中，光子是如何激发电子产生光电流，以及反之，电子在复合过程中如何辐射出光子。特别是书里关于光电导效应、光伏效应以及光电发射效应的描述，我期待能有深入的理论推导和实验佐证。比如，关于太阳能电池，我希望它能讲解p-n结异质结的形成对光电转换效率的影响，以及各种材料（如硅、III-V族化合物）的带隙、吸收系数等特性如何决定了其在太阳能利用上的优劣。另外，对于光调制器，我希望它能细致地阐述电光效应、声光效应等在调制光信号中的作用机理，以及不同调制方式（幅度、相位、频率）的优缺点。然而，本书在理论深度上，感觉有所欠缺。它更倾向于介绍不同器件的应用，比如如何利用光电器件构建一个传感器系统，或者如何在光通信链路中使用特定的调制解调方案。对于这些方案背后的物理学原理，例如电光调制器中外加电场如何改变材料的折射率，或者如何通过电子学反馈来稳定激光器的输出，书中的介绍就相对模糊了，没有提供足够深入的理论支撑，让我难以在原理层面获得更深刻的理解。