光子晶體的光學性質（第2版） [Optical Properties of Photonic Crytals] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] K.迫田 著

圖書標籤:

• 光子晶體
• 光子學
• 光學
• 材料科學
• 納米光子學
• 固體物理
• 電磁學
• 周期性結構
• 光子帶隙
• 光子器件

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510061431

版次：2

商品編碼：11321054

包裝：平裝

外文名稱：Optical Properties of Photonic Crytals

開本：24開

齣版時間：2013-10-01

用紙：膠版紙

頁數：253

正文語種：英文

內容簡介

　　During the three years since the first edition of this book was published， the study of photonic crystals has made steady progress. The propagation of elec- tromagnetic waves in various types of photonic crystal has been investigated thoroughly by many researchers so that the basis for practical applications is now firmly established. On the other hand， the quantum-optical aspects of photonic crystals remain less-well investigated although they may bring about completely new quantum-electrodynamical effects， due to the anoma-lous photon density of states realized-in such crystals.

內頁插圖

目錄

1.Introduction

2.Eigenmodes of Photonic Crystals
2.1Wave Equations and Eigenvalue Problems
2.2Eigenvalue Problems in Two-Dimensional Crystals
2.3Scaling Law and Time R:eversal Symmetry
2.4 Photonic Band Calculation
2.4.1 Fourier Expansion of Dielectric Functions
2.4.2 Some Examples
2.5 Phase Velocity, Group Velocity, and Energy Velocity
2.6 Calculation of Group Velocity
2.7 Complete Set of Eigenfunctions
2.8 Retarded Green's Function

3. Symmetry of Eigenmodes
3.1 Group Theory for Two-Dimensional Crystals
3.2 Classification of Eigenmodes in the Square Lattice
3.3 Classification of Eigenmodes in the Hexagonal Lattice
3.4 Group Theory for Three-Dimensional Crystals
3.5 Classification of Eigenmodes in the Simple Cubic Lattice
3.6 Classification of Eigenmodes in the fcc Lattice

4.Transmission Spectra
4.1 Light Transmission and Bragg Reflection
4.2 Field Equations
4.2.1 E Polarization
4.2.2 H Polarization
4.3 Fourier Transform of the Dielectric Function
4.3.1 Square Lattice
4.3.2 Hexagonal Lattice
4.4 Some Examples
4.4.1 Square Lattice
4.4.2 Hexagonal Lattice
4.5 Refraction Law for Photonic Crystals
……

5.Optical R,esponse of Photonic Crystals
6.Defect Modes in Photonic Crystals
7.Band Calculationwith Frequency-Dependent Dielectric Constants
8.Photonic Crystal Slabs
9.Low-Threshold Lasing Due to Group-Velocity Anomaly
10.Quantum Optics in Photonic Crystals
11.Superfiuorescence
12.Epilogue
References
Index

前言/序言

光子晶體的光學性質（第2版） 作者： [此處應為原書作者姓名] 齣版社： [此處應為原書齣版社名稱] 齣版年份： [此處應為原書齣版年份] --- 圖書簡介 本書《光子晶體的光學性質（第2版）》是光子學領域內一本裏程碑式的專著，旨在係統、深入地剖析一維、二維及三維光子晶體（Photonic Crystals, PCs）在宏觀和微觀尺度上展現齣的獨特光學行為及其背後的物理機製。作為第二版，本書在繼承第一版嚴謹的理論框架和詳實的實驗數據基礎上，融入瞭近十年來光子晶體研究領域最前沿的突破性進展，尤其關注材料設計、缺陷工程以及與非綫性光學和拓撲光學的交叉融閤。 光子晶體，作為一種具有周期性光學介質結構的人工超材料，其核心在於通過調控材料的介電常數周期性變化，在布裏淵區內形成能帶結構——即光子帶隙（Photonic Band Gap, PBG）。這種帶隙效應使得特定頻率範圍內的光波無法在晶體中傳播，從根本上改變瞭光在介質中的傳播規律，為光的操控和集成提供瞭前所未有的自由度。本書將圍繞這一核心概念展開詳盡的論述。 第一部分：基礎理論與能帶結構構建 本書開篇首先迴顧瞭電磁波在周期性介質中傳播的麥剋斯韋方程組，並詳盡介紹瞭求解光子帶隙結構所依賴的平麵波展開法（Plane Wave Expansion, PWE）、有限差分時域法（Finite-Difference Time-Domain, FDTD）以及嚴格耦閤波分析法（Rigorous Coupled-Wave Analysis, RCWA）等核心計算工具。 重點章節深入探討瞭不同維度的光子晶體能帶結構的形成機製。對於一維多層膜結構，詳細闡述瞭布拉格反射與Bragg方程的推廣應用，以及如何利用有效介電常數概念來理解其宏觀錶現。對於二維周期結構（如光子晶體光縴或二維平闆結構），則著重分析瞭其對稱性（如方形、六角形晶格）對帶隙位置、寬度和極化依賴性的影響。三維光子晶體的討論則聚焦於高對稱性晶格（如金剛石結構）的構建難度與實現前景。 本書的顯著特點在於，它不僅停留在“有無帶隙”的描述層麵，而是深入剖析瞭有效介質理論在描述光子晶體宏觀特性（如負摺射率現象）中的適用範圍和局限性，為讀者搭建起從微觀結構到宏觀光學現象的橋梁。 第二部分：缺陷工程與光波操控 光子晶體最引人注目的應用潛力，源於其對光傳播的“剪裁”能力。第二部分將焦點轉嚮缺陷工程，即如何在周期性結構中引入局部擾動，從而在原本禁帶（PBG）中産生局域化的光態——缺陷模式。 本書對缺陷模式的分析極其細緻： 1. 零維缺陷（點缺陷）：分析瞭空腔（Cavity）的品質因數（Q值）與其限製光場強度的關係，討論瞭如何設計超小體積的高效光存儲單元。 2. 一維缺陷（綫缺陷）：詳細介紹瞭光子晶體波導的理論建模。內容涵蓋瞭不同綫缺陷結構（如階梯狀、懸空型）對波導損耗的影響，以及如何利用導波色散麯綫來分析慢光效應（Slow Light）的産生條件，包括群速度的極端減慢對非綫性光學信號處理的意義。 3. 耦閤波導網絡：超越單個波導，本書還探討瞭多條波導之間的耦閤機製，例如如何利用耦閤器的設計實現光在復雜網絡中的精確路由和分束。 此外，對邊緣態和拓撲絕緣體中的邊緣態的討論是第二版的亮點。通過引入拓撲不變量的概念，本書解釋瞭光子拓撲絕緣體如何確保光波在晶格邊緣無損傳播，即使結構存在缺陷或彎麯，也展現齣卓越的魯棒性，為構建抗散射、高容錯的光學電路提供瞭新的理論指導。 第三部分：先進光學效應與材料集成 第三部分將理論研究提升到實際應用層麵，重點闡述瞭光子晶體與其他重要光學現象的結閤。 非綫性光學響應：光子晶體能夠極大地增強光與物質的相互作用。本書分析瞭在光子晶體腔或波導中，由於限製效應導緻的有效光強的大幅提高，如何顯著增強二次諧波産生（SHG）、倍頻和自相位調製等非綫性過程。同時，探討瞭如何利用光子晶體結構來實現光限幅效應和光開關，特彆是基於載流子注入或熱光效應的動態調控。 光子晶體與材料科學的交融：本書詳細介紹瞭集成光子學中常用的矽基、氮化矽基光子晶體器件的製備工藝挑戰，以及如何利用孔徑可調或介電常數可變的材料（如液晶、相變材料）來動態改變光子帶隙，實現可重構光學器件。 光子晶體光縴（PCF）：作為光子晶體應用的重要分支，PCF的特殊結構帶來的零色散傳輸和大有效模場麵積的特性被單獨闢章論述。讀者可以清晰地瞭解到，PCF如何通過控製包層孔的排列和尺寸，實現在特定波長下對光場約束的精確設計，這對於高功率激光傳輸和超連續譜産生至關重要。 總結與展望 《光子晶體的光學性質（第2版）》不僅是一本麵嚮高年級本科生和研究生的教科書，更是一部結構清晰、內容前沿的研究參考手冊。它深入淺齣地連接瞭固體物理中的能帶理論與電磁學中的麥剋斯韋方程組，為讀者提供瞭全麵而深入的理解，使其能夠設計、模擬並最終實現下一代光電子器件。本書對計算方法、實驗驗證、以及新興領域（如拓撲光子學）的覆蓋，確保瞭其在未來十年內仍將是光子學研究者必備的經典著作。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在光學領域深耕多年的研究者，我深知理論知識的更新迭代速度。一本優秀的書籍，應該能夠及時反映領域內的最新研究成果和發展趨勢。因此，我對《光子晶體的光學性質（第2版）》寄予厚望，希望它能夠提供關於光子晶體光學性質研究的最新理論模型和實驗進展。我特彆關注書中是否涵蓋瞭近年來齣現的新的光子晶體類型，比如二維、一維光子晶體，以及它們在特殊光場調控方麵的獨到之處。我也很想知道，作者是如何處理那些復雜的、非綫性光學效應的，這些效應在光子晶體中往往錶現得尤為突齣。另外，對於如何利用光子晶體實現一些前沿的光學功能，例如慢光、光存儲、超材料等，我希望書中能有詳實的論述和前瞻性的見解。一本真正有價值的書，應該能夠激發我的新思考，並為我的研究方嚮提供新的靈感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於我們研究光電子器件的團隊來說，無疑是一件振奮人心的事。我們團隊一直緻力於開發更高效率、更低功耗的光電器件，而光子晶體的獨特光學特性，是我們探索新一代器件設計的關鍵。我最期待的，是這本書能夠提供關於光子晶體設計和製備的最新進展。比如，作者是否能詳細介紹當前主流的光子晶體設計軟件和仿真方法，以及在製備過程中會遇到哪些技術難點和解決方案？我希望書中能有關於不同材料體係的光子晶體（如半導體、介電材料等）的比較分析，以及它們各自的優劣勢。同時，對於如何精確調控光子晶體的光學性質，例如通過改變結構參數、缺陷引入等方式來實現特定的功能，我非常希望書中能有深入的探討。如果能提供一些與實際器件性能相關的參數和優化策略，對我們的研發工作將大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本優秀的教材，其重要性不亞於一位好老師。我之所以關注《光子晶體的光學性質（第2版）》，是因為我一直覺得光子晶體這個領域，雖然概念新穎，但想要真正理解其內在的物理機製，需要一個清晰、係統化的學習路徑。我希望這本書能夠幫助我建立起紮實的理論基礎，而不僅僅是停留在錶麵概念的理解。我期待書中能夠提供一些經典的、經過時間檢驗的理論模型，並對其進行深入的剖析。同時，我也希望作者能夠引導我如何去思考問題，如何運用所學的知識去分析和解決實際的光子晶體相關的光學問題。我更看重的是，這本書能否幫助我培養獨立思考和科研創新的能力。如果書中能夠包含一些案例分析，或者引導性的習題，那麼對於我這樣的學習者來說，將是極大的幫助，讓我能夠更好地將理論知識內化為自己的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種非常高級的感覺，深邃的藍色背景，上麵點綴著抽象的光學圖案，仿佛真的在描繪著那些精妙的光子晶體結構。我本來對“光子晶體”這個概念是知之甚少的，隻知道它和光有關，但具體能做什麼，有什麼神奇之處，完全沒有概念。拿到這本書，我第一反應就是想通過它來構建一個初步的認識框架。我期待它能像一個引路人，用通俗易懂的語言，一步步地揭示光子晶體的基本原理，比如它們是怎麼形成的，和普通晶體又有什麼區彆，更重要的是，它到底能“玩”齣什麼花樣來。我希望作者能夠從最基礎的概念講起，比如布拉格衍射，光子帶隙等等，這些聽起來就很有科技感。同時，我也希望這本書能給我一些直觀的理解，比如通過一些圖例或者簡單的模型，讓我能夠想象齣光子在晶格中是如何傳播和相互作用的。要知道，純粹的理論推導對我這樣跨領域的讀者來說，有時候會顯得枯燥乏味。所以，這本書能否在我腦海中勾勒齣一幅清晰的光子晶體世界圖景，是我最看重的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對光學領域有著濃厚興趣的業餘愛好者，我一直想找到一本能夠深入淺齣介紹前沿光學概念的書籍。當看到《光子晶體的光學性質（第2版）》的標題時，我立刻就被吸引瞭。我特彆關注“光學性質”這個詞，因為它直接指嚮瞭這本書的核心內容。我非常期待它能詳細講解光子晶體在不同波段、不同結構下的各種光學行為。比如，它能否解釋為什麼有的光子晶體能夠實現全反射，有的卻能讓特定波長的光“暢通無阻”？我希望書中能夠包含大量的實驗數據和仿真結果，用嚴謹的科學證據來支撐理論的闡述。更重要的是，我希望這本書能拓展我的視野，讓我瞭解到光子晶體在現實世界中的具體應用，比如在光通信、激光技術、甚至新型顯示器等領域，它扮演著怎樣的角色。如果書中能提供一些關於未來發展趨勢的展望，那就更好瞭，能激發我對這個領域未來潛力的無限遐想。

評分☆☆☆☆☆

不錯啊！！！！！！！！

評分☆☆☆☆☆

理論的理論。。。。。。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

經典的書，本來有復印本，還是買瞭一本。

評分☆☆☆☆☆

和晶體光學關係不大，不錯的參考書，推薦

評分☆☆☆☆☆

看著還不錯，尺寸小瞭點

評分☆☆☆☆☆

內容深刻，

評分☆☆☆☆☆

看著還不錯，尺寸小瞭點

評分☆☆☆☆☆

理論的理論。。。。。。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

理論的理論。。。。。。。。。。。。。。。