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郭彩丽，刘芳芳，冯春燕，曾志民 著

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店铺： 天启发行图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115376855

商品编码：29330733406

包装：平装

出版时间：2015-07-01

基本信息

书名：无线通信中的极化信息处理

定价：89.0元

作者：郭彩丽,刘芳芳,冯春燕,曾志民

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787115376855

字数：478千字

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1.在国际上率先深入开展了无线极化信道建模，无线信号极化调制，无线信号极化感知，无线极化频谱共享等一系列新理论和新方法的研究.
2.本书的研究均来自作者从事的实际研究工作，部分内容汇总了所承担的国家自然科学基金“基于认知与极化信号处理的功放能效研究”（项目编号：61271177）和“极化域频谱感知理论与技术研究”（项目编号：60902047）等项目的突出研究成果.
3.该书成果将开创无线通信极化信息处理的新的理论体系，并进一步丰富和完善极化信息处理基础理论。
4.该书的出版有望填补外关于无线通信领域极化信号处理研究的空白。

内容提要

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极化作为电磁波的固有性质，是无线通信可资利用的重要信息。但在无线通信中，对这一信息资源研究开发的深度和广度还远远不能与其重要性相称。本书围绕无线通信中极化信息处理的理论与技术展开，共分为7章。~2章介绍了极化信息处理概况及极化基础理论；第3~6章深入探讨了无线通信中极化信息处理的理论和方法，包括极化信道建模，极化调制/解调，极化频谱感知，极化频谱共享等；第7章展示了实验验证平台在极化频谱共享方面的功能和成果。

目录

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作者介绍

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郭彩丽， 2008年6月毕业于北京邮电大学，现在北京邮电大学信息与通信工程学院从事教学与科研工作，IEEE WCM ,IEEE ICC, IEEE Globle等通信领域期刊和会议审稿人，中国高科技产业化研究会信号与信息处理专家委员会委员。

文摘

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序言

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《光子集成与超精密制造技术：前沿理论与应用探索》 内容概述： 本书深入剖析了光子集成和超精密制造这两大前沿技术领域，旨在为读者提供一个全面、系统且具有前瞻性的理论框架和实践指导。本书并非简单地罗列技术细节，而是着重于揭示其背后的物理原理、核心科学问题以及在各个交叉学科中的前沿应用。全书分为两大部分，第一部分聚焦于光子集成技术，第二部分则侧重于超精密制造。在光子集成部分，我们将从基础的光波导理论、半导体材料的光学性质出发，逐步深入到各种新型光子器件的设计、仿真、制备与测试。重点阐述了硅光子、氮化硅光子、以及新兴的二维材料光子集成等技术的进展，并探讨了如何通过先进的材料生长、光刻、刻蚀等工艺实现高性能、高集成度的光子芯片。在超精密制造部分，我们将围绕纳米尺度下的材料加工、表面处理、测量与表征展开。涵盖了光刻、电子束刻蚀、聚焦离子束、原子层沉积、化学机械抛光等关键制造技术，并重点介绍了它们在微纳光学器件、生物传感器、精密仪器等领域的应用。本书特别强调了理论与实践的结合，通过详细的案例分析和实验方法介绍，帮助读者理解这些尖端技术如何从实验室走向工业应用，以及它们在解决现实世界挑战中的巨大潜力。 第一部分：光子集成技术——信息传输与处理的微观革命 第一章：光波导理论与基础模型 本章将系统回顾光波导的基本原理，包括麦克斯韦方程组在介质中的传播行为，以及光的全反射、衍射等现象在光波导中的体现。我们将深入探讨不同几何形状光波导的模式分析，如脊形光波导、带状光波导、介质填充光波导等，并解释不同模式对信号传输质量的影响。此外，本章还将介绍光波导的色散效应、非线性效应及其对光信号完整性的挑战，为后续器件设计奠定理论基础。重点关注波导损耗的来源（如散射损耗、吸收损耗）及其抑制方法。 第二章：半导体材料光学性质与微纳加工 本章将详细介绍用于光子集成的关键半导体材料，包括硅（Si）、磷化铟（InP）、氮化硅（SiN）以及石墨烯、二硫化钼（MoS2）等二维材料。我们将深入分析这些材料的光学带隙、折射率、吸收系数、增益特性等物理参数，以及它们如何影响光电器件的性能。在此基础上，本章将系统梳理微纳加工技术在这些材料上的应用，如化学气相沉积（CVD）、分子束外延（MBE）、离子注入、激光烧蚀等，以及常用的光刻（光刻、深紫外光刻、电子束光刻）、刻蚀（干法刻蚀、湿法刻蚀）技术。重点将放在如何通过精确控制材料成分、晶体结构和尺寸，实现对光学性质的调控。 第三章：关键光子集成器件的设计与仿真 本章将聚焦于实现光信号产生、调制、传输、分束、合束、以及探测等核心功能的光子集成器件。我们将详细介绍： 光源器件： 包括激光器（如分布式反馈激光器、垂直腔面发射激光器）和发光二极管（LED）的集成技术，重点讨论如何将半导体材料与波导结构耦合，实现高效的光注入。 调制器： 深入分析电光调制器（如马赫-曾德尔调制器、 दिशा性耦合器调制器）、热光调制器、以及基于自由载流子效应和等离子体共振效应的新型调制器。我们将探讨不同调制机制的响应速度、插入损耗、驱动电压等关键性能指标。 波分复用器（WDM）与解复用器（DEMUX）： 重点介绍基于光栅、耦合器阵列、定向耦合器等结构的光谱处理器件，分析其通道间隔、插入损耗、串扰等参数。 光探测器： 涵盖光电二极管、光电导探测器等，以及如何将其集成到光波导结构中，实现高效的光电转换。 非线性光学器件： 探讨利用材料的二次非线性光学效应（如二次谐波产生）或三次非线性光学效应（如克尔效应、拉曼散射）实现的光信号转换和处理。 本章将大量使用仿真软件（如Lumerical, COMSOL）进行器件设计和性能优化，强调仿真结果与理论分析的结合。 第四章：高性能光子芯片的制备与测试 本章将系统阐述光子集成芯片的实际制备流程，从掩膜版设计、晶圆制造、器件加工到封装测试。我们将重点介绍： 先进光刻技术： 深入探讨深紫外（DUV）光刻、极紫外（EUV）光刻、以及电子束光刻在制造高精度光波导和器件中的作用。 精密刻蚀技术： 关注反应离子刻蚀（RIE）、感应耦合等离子体刻蚀（ICP-RIE）等技术，以及如何通过参数优化实现光滑的波导侧壁，降低散射损耗。 表面处理与键合技术： 介绍化学机械抛光（CMP）、原子层沉积（ALD）等用于改善表面质量和实现多层结构集成的技术，以及异质材料键合技术。 光子芯片测试： 详细介绍光耦合器、光谱分析仪、示波器、误码率测试仪等关键测试设备的使用，以及各种光学和电学参数的测量方法，如插入损耗、回波损耗、调制深度、带宽、量子效率等。 第五章：新兴光子集成技术与未来展望 本章将聚焦于光子集成领域的前沿研究方向，包括： 硅光子与CMOS工艺兼容： 探讨如何利用成熟的CMOS制造工艺实现大规模、低成本的光子芯片。 二维材料光子集成： 分析石墨烯、MoS2等二维材料在光调制、光探测、非线性光学等方面的独特优势，以及其在光子集成中的应用潜力。 片上量子光子学： 介绍如何利用光子集成技术实现量子光源、量子门、量子存储等量子信息处理基本单元，为构建量子计算机和量子网络奠定基础。 光计算与光互连： 探讨利用光子学原理实现新型计算架构，以及在数据中心、高性能计算等领域的光互连技术。 第二部分：超精密制造技术——纳米尺度下的精准雕琢 第六章：纳米尺度下的材料加工原理 本章将深入探讨在纳米尺度下进行材料加工的核心物理原理。我们将审视电子束、聚焦离子束、高能激光等能量束与物质相互作用的机制，包括电子/离子/光子的散射、吸收、二次电子发射、表面改性等。重点关注光刻胶的感光机理、显影过程、以及不同曝光方式（如投影光刻、直写光刻）的特点。同时，还将介绍化学机械抛光（CMP）的微观研磨机理，以及原子层沉积（ALD）在原子层级别精确控制薄膜生长的过程。 第七章：关键超精密加工技术详解 本章将详细介绍实现超精密制造的关键技术： 光刻技术： 重点阐述深紫外（DUV）光刻和极紫外（EUV）光刻的原理、关键设备（如光源、投影光学系统、光刻胶）和技术挑战。还将介绍电子束光刻（EBL）作为高分辨率图案化技术的应用。 刻蚀技术： 深入研究干法刻蚀（如反应离子刻蚀RIE、感应耦合等离子体刻蚀ICP）和湿法刻蚀的机理、优势与劣势，以及如何通过精确控制刻蚀参数实现高纵横比、各向同性或各向异性的刻蚀。 聚焦离子束（FIB）技术： 介绍FIB在材料去除、纳米加工、三维成像等方面的应用，特别是其在原型制作和失效分析中的独特作用。 原子层沉积（ALD）： 详细解释ALD的自限制化学反应机理，以及如何实现原子层级别的薄膜沉积，在制备超薄、均匀、致密的纳米薄膜方面的应用。 化学机械抛光（CMP）： 讲解CMP在平坦化、表面光洁度提升方面的原理和应用，以及在集成电路制造和光学元件抛光中的重要性。 第八章：超精密测量与表征技术 本章将介绍在纳米尺度下评估加工质量的关键测量与表征技术： 扫描电子显微镜（SEM）与透射电子显微镜（TEM）： 介绍它们在纳米结构成像、形貌观察、元素分析等方面的应用。 原子力显微镜（AFM）： 详细讲解AFM的成像原理，以及如何测量纳米表面的高度、形貌、力学性质等。 椭圆偏振光谱仪（Ellipsometry）： 介绍其在测量薄膜厚度、折射率等光学参数方面的原理和应用。 X射线衍射（XRD）与X射线光电子能谱（XPS）： 讲解它们在材料晶体结构分析、表面化学成分和化学态分析方面的作用。 光学干涉仪与轮廓仪： 用于测量光学元件的表面形貌和表面粗糙度。 第九章：超精密制造在关键领域的应用 本章将通过具体的案例分析，展示超精密制造技术在多个领域的突破性应用： 微纳光学器件： 如衍射光学元件（DOE）、微透镜阵列、光子晶体、表面等离激元器件等的设计与制造。 生物传感器与医疗器械： 如微流控芯片、DNA测序芯片、纳米医疗载体等的高精度制造。 精密仪器与传感器： 如高精度光学镜头、MEMS（微机电系统）器件、惯性传感器等。 先进半导体器件： 如下一代逻辑芯片、存储器芯片的精密图案化和薄膜沉积。 新能源技术： 如高效太阳能电池、燃料电池催化剂载体等。 第十章：超精密制造的挑战与未来发展趋势 本章将探讨当前超精密制造面临的主要挑战，包括提高加工精度、降低成本、实现三维高精度制造、以及绿色制造等。同时，将展望未来的发展趋势，如人工智能在制造过程中的应用、柔性制造、增材制造与减材制造的结合，以及跨学科融合带来的新机遇。 总而言之，《光子集成与超精密制造技术：前沿理论与应用探索》旨在为相关领域的科研人员、工程师、研究生以及对前沿技术充满兴趣的读者提供一份深度、广度兼具的参考。本书力求在严谨的科学理论基础上，深入浅出地剖析技术细节，并通过丰富的实例激发读者的创新思维，共同推动信息技术和先进制造技术的持续进步。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新兴通信技术充满好奇心的爱好者，平时会关注一些科技前沿的资讯。《无线通信中的极化信息处理》这本书，从书名上就能感受到它所蕴含的科技含量。我一直对无线通信是如何工作的感到好奇，而“极化信息”这个词听起来就非常高深和有趣。我希望这本书能够用相对通俗易懂的方式，介绍极化信息是什么，它与我们平时理解的无线信号有什么不同。比如，当我们在使用手机打电话或者上网时，信号是如何通过电磁波传播的？而极化信息又是如何在这个过程中发挥作用的呢？我希望书中能够有一些生动的比喻或者类比，帮助我理解电磁波的极化现象，以及为什么研究极化信息会对于改善无线通信有帮助。这本书是否会介绍一些关于极化信息在日常生活中的应用，例如它如何帮助我们获得更清晰的通话，或者更稳定的网络连接？我更希望的是，这本书能够激发我对这个领域的兴趣，让我了解到无线通信除了我们看到的手机信号之外，背后还有如此多深奥的科学原理。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触无线通信领域的研究生，目前正在进行关于认知无线电的研究。在查找文献的过程中，我多次遇到“极化信息”这个概念，但对其理解一直停留在比较模糊的层面。《无线通信中的极化信息处理》这本书，从书名来看，似乎正是我迫切需要的。我希望能在这本书中系统地学习到极化信息的基本原理，包括其物理含义、数学描述以及在无线通信系统中的潜在优势。我很想知道，极化信息是如何与传统的时间、频率、空间维度相结合，从而实现更高效的信息传输的。书中是否会介绍一些经典和前沿的极化编码和解码技术，以及它们在不同应用场景下的优劣势？例如，在低信噪比环境下，极化编码是否能够表现出比传统编码更优越的性能？此外，对于如何在实际的无线系统中高效地获取和利用极化信息，书中是否会提供相关的理论模型和算法？我特别期待书中能够有一些图示和实例，能够帮助我更直观地理解这些抽象的概念。这本书的出版，对于我们这些初学者来说，无疑是一个福音，能够帮助我们快速入门并建立起对极化信息处理的全面认知。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的无线通信工程师，我对《无线通信中的极化信息处理》这本书充满了期待。这本书的市场定位非常明确，聚焦于极化信息这一通信领域的前沿技术，这对于理解和掌握下一代无线通信系统至关重要。我一直关注着极化信息在 MIMO 系统、智能天线、以及未来 6G 通信中的应用潜力。这本书的出现，无疑为我们提供了一个深入学习和探索的绝佳平台。从作者的背景来看，他们在该领域有着深厚的积累和丰富的实践经验，这让我对内容的深度和广度充满信心。我希望能在这本书中找到关于极化信息提取、编码、解码、以及在不同信道模型下的性能分析等方面的详细阐述。特别是，书中是否会探讨如何利用极化信息来提高频谱效率、增强系统的鲁棒性，以及解决日益复杂的无线环境带来的挑战，是我非常关心的问题。此外，对于实际系统中的极化信息处理算法，其计算复杂度、实现难度以及性能优化策略，也希望能有深入的讨论。这本书的出现，应该能填补当前市面上在这方面系统性论述的空白，为广大的科研人员和工程技术人员提供一套宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信设备研发一线工作的工程师，我一直致力于提升现有通信系统的性能和效率。近年来，随着数据量的爆炸式增长和对通信质量要求的不断提高，我们迫切需要寻找新的技术突破口。极化信息处理，作为一种新兴的通信技术，引起了我的极大兴趣。《无线通信中的极化信息处理》这本书，据我了解，是该领域内一本比较权威的著作。我非常希望书中能够深入剖析极化信息在提高信道容量、增强信号鲁棒性、以及实现低功耗通信等方面的潜力。特别是在未来的5G及6G通信系统中，我们正面临着越来越严峻的挑战，例如大规模设备接入、超低延迟通信等。我希望能在这本书中找到关于如何利用极化信息来应对这些挑战的理论依据和技术方案。例如，是否可以利用极化信息来设计更智能的波形，或者实现更精细化的信道预测和资源分配？书中对于极化信息在特定应用场景下的性能评估，例如在混合式 MIMO 系统、毫米波通信、或者可见光通信中的应用，是否会有详细的分析和讨论？这本书的出现，应该能为我们的研发工作提供宝贵的理论指导和技术参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在通信领域已经工作多年的技术管理者，我深知技术革新对于行业发展的重要性。近年来，关于极化信息处理的研究热度不断攀升，这预示着它可能会成为下一代无线通信的关键技术。《无线通信中的极化信息处理》这本书，对我来说，不仅仅是一本技术手册，更是对未来通信发展趋势的洞察。我希望书中能够提供对极化信息处理技术宏观层面的分析，例如它在整个通信协议栈中的定位，以及它与其他关键技术（如人工智能、边缘计算）的融合前景。书中是否会探讨极化信息处理在解决未来通信面临的重大挑战，例如网络安全、隐私保护、以及能源效率等方面的潜力？此外，我非常关注技术落地和标准化的问题。这本书是否会讨论极化信息处理技术的标准化进程，以及其在实际部署中可能遇到的瓶颈和解决方案？对于我们公司在未来通信技术布局方面，这本书的参考价值将是巨大的。我希望它能够为我们指明方向，帮助我们在激烈的市场竞争中保持领先地位。