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[日] 大坪顺次 著

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• 半导体器件
• 光学工程
• 通信技术
• 材料科学
• 光纤通信
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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301227862

商品编码：1044117884

出版时间：2013-07-01

作  者:(日)大坪顺次 著作 定  价:85 出 版 社:北京大学出版社 出版日期:2013年07月01日 页  数:476 装  帧:平装 ISBN:9787301227862 ●1 Introduction
●1．1 Chaos and Lasers
●1．2 Historical Perspectives of Chaos in Semiconductor Lasers
●1．3 0utline of This Book
●2 Chaos in Laser Systems
●3 Semiconductor Lasers and Theory
●4 Theory of Optical Feedback in Semiconductor Lasers
●5 Dynamics of Semiconductor Lasers with Optical Feedback
●6 Dynamics in Semiconductor Lasers with Optical Injection
●7 Dynamics of Semiconductor Lasers
●with Optoelectronic Feedback and Modulation
●8 Instability and Chaos
●in Various Laser Structures
●9 Chaos Control and Applications
●10 Stabilization of Semiconductor Lasers
●11 Stability and Bistability in Feedback
●Interferometers, and Their Applications
●12 Chaos Synchronization
●in Semiconductor Lasers
●13 Chaotic Communications
●部分目录

内容简介

   “中外物理学精品书系”另一个突出特点是，在把西方物理的精华要义“请进来”的同时，也将我国近现代物理的很好成果“送出去”。物理学科在世界范围内的重要性不言而喻，引进和翻译世界物理的经典著作和前沿动态，可以满足当前靠前物理教学和科研工作的迫切需求。另一方面，改革开放几十年来，我国的物理学研究取得了长足发展，一大批具有较高学术价值的著作相继问世。这套丛书抢先发售将一些中国物理学者的很好论著以英文版的形式直接推向靠前相关研究的主流领域，使世界对中国物理学的过去和现状有更多的深入了解，不仅充分展示出中国物理学研究和积累的“硬实力”，也向世界主动传播我国科技文化领域不断创新的“软实力”，对全面提升中国科学、教育和文化领域的靠前形象起到重要的促进作用。
   值得一提的是，“中外物理学精品书系”还对中国近现代物理学科的经典著作进行等

现代光学系统设计与应用 本书聚焦于现代光学系统的设计原理、关键技术及其在各个前沿领域的应用，全面涵盖了从基础光学理论到复杂系统集成的全过程。全书内容深入浅出，力求为光学工程、精密仪器制造、光电子技术等相关领域的科研人员、工程师及高年级本科生提供一本既具理论深度又富于实践指导意义的参考著作。 第一部分：光学基础与成像理论 本书首先系统回顾了经典光学的基础理论，包括电磁波理论在光传播中的应用，以及偏振态的描述与演化。重点阐述了波动光学与几何光学的衔接点，特别是衍射理论在现代光学系统中的重要性。 第一章：光波的传播与调制 详细分析了光在不同介质中的传播特性，包括折射、反射、吸收和散射的物理机制。引入了傅里叶光学，将光场分布视为空间频率的叠加，这是理解现代光学成像和信息处理的基础。深入探讨了空间光调制器（SLM）和声光调制器（AOM）的工作原理及其在光束整形和相位控制中的应用。内容涵盖了光瞳函数、像差理论的现代诠释，特别是利用Zernike多项式对复杂波前畸变的精确描述与校正方法。 第二章：先进成像系统设计 本章致力于现代光学成像系统的理论框架构建。详细讨论了成像系统的关键性能指标，如空间分辨率、调制传递函数（MTF）、信噪比（SNR）的量化方法。系统介绍了不同类型的成像系统，包括传统的折射望远系统、反射式望远系统（如卡塞格林系统）以及新兴的自由曲面光学系统。对离轴光学系统的设计挑战与补偿策略进行了详尽的分析。尤其关注了远心光路的设计原则，在工业检测和机器视觉中的不可替代性。对新型光学元件，如超表面（Metasurfaces）在实现传统光学元件集成化和功能化方面的潜力进行了展望和初步分析。 第二部分：精密光学元件制造与检测 本部分深入探讨了构成精密光学系统的核心——光学元件的制造工艺、表面形貌控制以及高精度检测技术。 第三章：光学元件的超精密加工 详细介绍了传统金刚石车削、磁流变抛光（MRF）、离子束抛光（IBS）等先进加工技术的物理原理、工艺流程和适用范围。着重分析了非球面、自由曲面和微纳结构光学元件的加工挑战，特别是表面粗糙度（RMS）与散射损耗之间的关系。阐述了如何通过优化加工参数（如进给速率、刀具轨迹）来有效控制残余应力与表面形貌误差。此外，还涉及了光学薄膜的沉积技术，包括反应磁控溅射（R.Sputtering）和电子束蒸发，以及如何精确控制多层膜系的折射率匹配和光学厚度，以实现特定波段的高效增透或高反射功能。 第四章：光学系统的装配与检测 本章是连接设计与实物的关键。首先介绍了光学检测的原理，包括干涉测量技术（如Fizeau干涉仪、相移干涉仪）在测量波前误差中的应用。详细分析了如何利用泽尼克分析法对测量数据进行波面重建和误差分解。在系统装配方面，强调了热稳定性、机械刚度对系统精度的影响，探讨了基于敏感性分析的公差分配方法。特别关注了自动光学检测（AOI）系统在生产线上的集成，以及如何结合机器学习算法对检测数据进行智能判读，以提高良品率和溯源能力。 第三部分：现代光学系统集成与应用 本部分将理论与实践相结合，介绍了几种在现代高科技领域中具有代表性的复杂光学系统。 第五章：机器视觉与三维测量系统 重点介绍了机器视觉系统中照明技术的设计与选择，包括同轴照明、暗场照明和结构光照明的原理与应用场景。对基于相移法的结构光三维扫描系统进行了详细的数学建模，分析了相位解缠的常见难点与解决方案。讨论了高分辨率面阵传感器（如CMOS/CCD）的性能参数（如量子效率、噪声抑制）对系统整体成像质量的影响。内容覆盖了从光学成像前端到图像处理后端的完整系统架构。 第六章：先进光学计量与传感 本章聚焦于光学方法在精密测量中的前沿应用。详细阐述了激光干涉测量技术在纳米级位移和形貌测量中的原理，包括双频激光测距和FMCW（频率调制连续波）技术。分析了光学传感器的构建，如利用光纤布拉格光栅（FBG）传感器监测结构健康与环境参数。深入探讨了偏振态分析在材料表征中的应用，例如利用椭偏仪分析薄膜的厚度和光学常数。 第七章：光束控制与自适应光学 本章深入探讨了如何对光束进行主动、实时的控制。详细解释了自适应光学（AO）系统的基本架构，包括波前传感器（如Shack-Hartmann传感器）、变形镜（DM）的工作原理及驱动技术。分析了控制算法，如实时共轭法与基于梯度的优化算法，以补偿大气湍流、镜面振动等引入的波前畸变。此外，还涵盖了光束传播中的非线性光学效应，以及如何利用这些效应实现光束整形和限制。 第八章：系统集成与工程实践 最后，本章提供了从概念设计到工程实施的实践指导。讨论了光学系统热力学设计的重要性，如何通过热仿真软件（如有限元分析）来预测温度梯度对光学元件形位公差的影响。强调了系统级的公差分析与优化，特别是 Monte Carlo 方法在评估系统性能鲁棒性方面的应用。最后，结合实际案例，演示了如何构建一份完整的光学系统设计文档，包括设计规范、关键技术指标和验证计划。 本书特色： 理论与实践的紧密结合： 穿插了大量来自工业界和研究机构的实际工程案例分析。 面向前沿技术： 重点突出了自由曲面光学、超表面、自适应光学等当前热点。 量化分析详尽： 对MTF、公差分配、噪声模型等关键工程参数进行了深入的数学推导与量化分析，便于读者进行实际的系统评估与优化。 本书面向： 光学工程专业、精密仪器科学与技术、光电子技术、物理光学等专业的学生、研究人员以及相关领域的工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露着一股专业的气息，厚重的纸张和精美的排版，让人一看就觉得这是一本值得仔细研读的学术专著。我一直对半导体激光器在通信、医疗以及工业领域的应用感到非常着迷，这本书的出现无疑给我打开了一扇新的大门。虽然我目前对这块的知识储备还比较有限，但翻开目录，那些深入浅出的标题就让我对接下来的内容充满了期待。我尤其关注的是关于“光腔模式”和“增益谱”的章节，因为理解这些基本原理是深入研究激光器性能的关键。我希望这本书能够用清晰的逻辑和详实的图示，将复杂的物理概念一一剖析，让我能够循序渐进地掌握。特别是书中可能会涉及到的材料科学和器件制造方面的技术细节，如果能有更直观的介绍，那将极大地帮助我理解理论与实践的结合。我期待书中能够有一些经典的案例分析，展示不同类型半导体激光器在实际应用中的优势和局限性，这对于我未来选择和设计相关系统会非常有指导意义。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一位对前沿科学技术充满好奇的读者来说，一本能够深入浅出讲解复杂物理原理的书籍是难能可贵的。我一直对半导体材料的独特光学性质以及它们如何被巧妙地设计成能够发出激光的器件感到着迷。《半导体激光器（第2版）》这个名字本身就充满了科学的严谨和探索的魅力。我希望书中能够对我一直以来疑惑的几个问题给予解答，比如，不同半导体材料（如GaAs、InP、GaN基材料）在构建激光器时各自的优缺点是什么？为什么某些材料在特定波长范围内表现出更优异的性能？书中对激光器工作过程的物理机制，如电子-空穴复合、受激辐射、光放大等，是否能有非常清晰的物理图像和数学模型来解释？我特别期待书中能够引入一些最新的研究成果，展示半导体激光器在量子计算、超快光学等新兴领域的潜在应用，为我打开更广阔的视野。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚踏入光电子领域的研究生，我一直在寻找一本能够系统性梳理半导体激光器理论和技术发展的教材。我偶然发现了这本《半导体激光器（第2版）》，其内容涵盖的广度和深度让我印象深刻。尤其令我欣喜的是，书中对量子阱、量子点等微纳结构激光器的介绍，这正是当前研究的热点方向。我希望这本书能够详细阐述这些新型激光器的工作原理、制造工艺以及性能特点，并对比传统激光器，分析其在效率、带宽、稳定性等方面的提升。此外，对于激光器的稳定性、光束质量控制等工程化问题，如果书中能提供一些实用的指导和解决方案，那将对我非常有帮助。我还会特别关注书中关于激光驱动电路和热管理方面的讨论，因为这些是影响激光器长期稳定运行的重要因素。我希望这本书能给我提供坚实的理论基础，为我未来的科研工作指点迷津，让我能够少走弯路，更快地进入研究状态。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对激光技术在科学研究和工程应用中的广泛潜力充满敬畏，而半导体激光器作为其中最重要的一类，其精巧的设计和强大的功能更是令人赞叹。《半导体激光器（第2版）》这本书，从书名上就传递出一种权威和专业的信号。作为一名渴望深入了解这一领域的读者，我非常期待书中能够提供对激光器基本原理的深入剖析，例如，它如何通过电能转化为光能，如何实现相干光输出，以及如何控制输出的光谱特性。我特别关注书中对于各种半导体激光器类型（如DFB、VCSEL、量子级联激光器等）的分类和介绍，希望能够理解它们各自的工作机制、技术优势以及适用的应用场景。此外，对于激光器的性能评估指标，如阈值电流、输出功率、光束质量、光谱宽度等，书中是否能有清晰的解释和测量方法？我希望这本书能为我提供扎实的理论基础，让我能够更好地理解和应用半导体激光器，甚至激发我在这一领域进行更深入探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，简直是为我这样在半导体激光器领域摸索了多年的工程师带来了一场及时雨。虽然我一直在实际工作中接触和使用各种半导体激光器，但理论上的一些深层理解总觉得欠缺。这本书的第2版，据说是经过了更新和补充，我尤其想知道在量子级联激光器、分布式布拉格反射镜（DBR）激光器等新型激光器技术方面，是否有更详尽的阐述。我关注的是这些激光器的设计思路、性能提升的突破点，以及在特定应用场景下的优化策略。例如，在光通信领域，对激光器的高速率、低噪声要求非常苛刻，书中是否能提供一些关于如何通过改进器件结构或驱动方式来满足这些需求的方法？在激光雷达（LiDAR）应用中，对激光器的功率、波长稳定性和成本都提出了挑战，我希望书中能提供一些有价值的参考。总而言之，我期待这本书能够将最前沿的技术进展和实用的工程经验相结合，为我提供解决实际工作中遇到的难题的思路和方法。