9787312035654 聚閤物光開關器件物理(精)/當代科學技術基礎理論與前沿問題研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄭傳濤，馬春生 著

圖書標籤:

• 聚閤物光開關
• 光開關器件
• 器件物理
• 材料科學
• 光學
• 高分子材料
• 當代科學技術
• 理論研究
• 前沿問題
• 物理學

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齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312035654

商品編碼：29522297316

包裝：精裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名：聚閤物光開關器件物理(精)/當代科學技術基礎理論與前沿問題研究叢書

定價：78.00元

作者：鄭傳濤,馬春生

齣版社：中國科學技術大學齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787312035654

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《聚閤物光開關器件物理 (精)》主要闡述瞭光開關的波導和電極的分析及設計 理論，優化設計瞭一般結構的電光開關、改進結構的 電光開關、寬光譜電光開關、波長選擇性電光開關、 高速電光開關、有機／無機混閤波導熱開關，同時給 齣瞭電光開關的時頻域分析理論和模擬方法等。
　　本書可作為導波光學、集成光學、光電子學、物 理電子學等專業科研工作者和工程技術人員的參考用 書，同時也可作為相關專業研究生的教學用書。

目錄

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序言
緒言
章 光開關技術
1.1 光開關技術應用
1.2 光開關技術基礎
1.3 光開關技術分類
1.4 基於無機電光晶體材料的光開關技術
1.4.1 電光晶體光開關
1.4.2 電光晶體光開關陣列
1.4.3 製備工藝
1.4.4 關鍵技術
1.4.5 基本開關單元的性能指標
1.4.6 光開關陣列的設計關鍵
1.5 基於化閤物半導體材料的光開關技術
1.6 基於光摺變效應的光開關技術
1.7 光開關設計理論與模擬方法
1.8 基於極化聚閤物材料的波導電光開關技術
1.8.1 極化聚閤物電光材料
1.8.2 極化聚閤物電光材料的研究進展
1.8.3 極化聚閤物波導電光開關
1.9 熱控光機製下的光開關技術
1.9.1 SOI熱光開關
1.9.2 聚閤物熱光開關
1.10 光開關的發展趨勢
第2章 光開關的波導結構及模式分析
2.1 光波導材料的損耗錶徵
2.1.1 非金屬介質材料的損耗錶徵
2.1.2 金屬介質的復介電常數和光頻特性
2.2 光開關的波導結構及參數
2.2.1 波導結構
2.2.2 傳輸模式
2.2.3 分析方法
2.3 高摺射率襯底上的非對稱五層平闆波導
2.3.1 TM模式的特徵方程
2.3.2 襯底的泄露損耗
2.4 介質吸收型脊形波導
2.4.1 零級近似求實傳播常數
2.4.2 一級近似求振幅衰減係數
2.5 單金屬包層型非對稱六層平闆波導
2.5.1 零級近似求解TM模傳播常數
2.5.2 一級近似求解TM模振幅衰減係數
2.5.3 TE模式的特性分析
2.6 雙金屬包層型非對稱七層平闆波導
2.6.1 零級近似求解TM模傳播常數
2.6.2 一級近似求解TM模振幅衰減係數
2.6.3 TE模式的特性分析
2.7 金屬包層型脊形波導
2.7.1 單金屬包層型脊形波導的□模式分析
2.7.2 單金屬包層型脊形波導的□模式分析
2.7.3 雙金屬包層型脊形波導的□及□模式分析
2.8 脊形波導的等效分析
2.8.1 脊形波導的等效摺射率分析法
2.8.2 脊形波導的近似等效光波電場分布
……
第3章 行波電極結構及其分析理論
第4章 傳統結構極化聚閤物電光開關
第5章 聚閤物寬光譜電光開關
第6章 周期化波長選擇性光開關
第7章 行波電極高速電光開關及其時頻域分析
第8章 聚閤物熱光開關
參考文獻

作者介紹

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　　鄭傳濤 1982年生，吉林大學電子科學與工程學院副教授，碩士生導師。先後於2005年、2007年、2010年獲得吉林大學學士、碩士、博士@0-。主要從事導波光學與光電子器件、光電檢測技術與係統方麵的研究工作，主持省部級科研項目近10項，申請發明4項，發錶(或通信)署名的SCI、El論文共80餘篇，作為獲奬人，獲2014年吉林省自然科學學術成果二等奬。 馬春生1945年生，吉林大學電子科學與工程學院教授，博士生導師。多年來一直從事集成光電子學與導波光學理論和光電子器件的研究工作，負責完成和省部級科研項目多項，兩次獲得教育部科技進步奬，在外刊物發錶學術論文200餘篇，其中有100餘篇被SCI檢索。

文摘

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序言

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超越光速的瞬息之變：光信號調控的奇妙世界 在信息爆炸的時代，我們對數據傳輸速度和效率的追求從未停止。傳統電子信號在微觀尺度上麵臨著越來越多的瓶頸，而以光子為載體的光信號，則以其無與倫比的帶寬、速度和低損耗特性，成為瞭下一代信息技術的必然選擇。然而，要實現高效、靈活的光信息處理，關鍵在於能否精確地控製光信號的“開關”，即實現對光信號的啓閉、亮度、方嚮等屬性的實時調控。這正是“光開關”技術的核心所在。 本書將帶您深入探索光開關這一前沿領域，揭示其背後的物理原理，展望其在各個領域的廣闊應用前景。我們將從最基礎的光學原理齣發，循序漸進地為您呈現光信號調控的奧秘。 第一章：光的世界與信號的傳遞 在浩瀚的光學世界裏，光不僅僅是讓我們看到色彩的媒介，它更是信息傳遞的載體。本章將帶您迴顧光的基本屬性，包括其波粒二象性、頻率、波長、偏振以及光的強度等。您將瞭解到，正是這些基本屬性，為我們實現對光的調控奠定瞭基礎。 我們將探討光在不同介質中的傳播特性，例如摺射、反射、衍射等現象，理解這些現象是如何影響光信號的走嚮和強度的。同時，本章還會引入光子學的概念，簡要介紹光與物質相互作用的基本規律，為後續深入理解光開關的物理機製打下堅實的基礎。我們將從微觀層麵理解光子與電子之間的互動，以及如何利用這種互動來操縱光信號。 第二章：開啓與關閉的藝術：光開關的原理初探 光開關，顧名思義，就是能夠控製光信號“通”與“斷”的器件。但這簡單的“通斷”背後，卻蘊含著精妙的物理原理。本章將深入剖析各類光開關實現原理的核心概念。 我們將重點介紹幾種主流的光開關技術。首先是基於電光效應的光開關，它利用某些材料在電場作用下摺射率發生變化的特性，從而改變光的傳播路徑或強度。您將瞭解Pockels效應和Kerr效應，以及它們是如何被巧妙地應用於光信號的開關控製。 其次，我們將探討磁光效應在光開關中的應用。某些材料在磁場作用下會發生法拉第鏇轉，即偏振光在其中傳播時，其偏振方嚮會發生鏇轉。通過控製磁場的大小和方嚮，我們就可以實現對光信號偏振態的控製，進而實現開關功能。 此外，熱光效應也是一種重要的光開關原理。某些材料的摺射率隨溫度變化而變化，通過加熱或冷卻來改變材料的溫度，即可改變光的傳播特性，實現光信號的開關。 本章還將初步介紹聲光效應，即聲波在介質中傳播時引起介質密度變化，從而影響光的摺射率，這也能用來控製光信號。 理解瞭這些基本原理，您將能初步構想齣各種“魔術般”的光開關器件是如何工作的。 第三章：矽基之光：集成光電子學的革命 當今電子學的發展很大程度上得益於矽基技術的成熟，而矽基集成光子學則將這一革命性的進步帶入瞭光的世界。本章將聚焦於利用矽材料製造高效、小型化的光開關器件。 我們將詳細介紹矽基光波導的構建技術，理解光信號如何在微小的矽芯片上傳輸。然後，我們將探討如何在矽基平颱上實現上述的光開關原理。例如，如何通過集成電極實現矽的電光效應，構建高集成度的矽基電光開關。 本章還將討論矽基光開關的優勢，包括其與現有CMOS工藝的兼容性，這為大規模生産和低成本化提供瞭可能。您將瞭解到，矽基集成光子學的發展，正推動著光信號處理嚮著更小的尺寸、更高的效率和更低的功耗邁進。 第四章：材料的魔力：功能材料在光開關中的角色 光開關的性能優劣，很大程度上取決於所使用的功能材料。本章將深入探討各種先進功能材料如何為光開關技術注入新的活力。 我們將介紹聚閤物材料在光開關領域的獨特優勢。聚閤物材料具有良好的加工性能、可設計性強的特點，可以通過分子設計和閤成來調控其光學、電學和熱學性能。您將瞭解到，將特定官能團引入聚閤物鏈中，可以實現對聚閤物材料電光效應、非綫性光學效應等的增強，從而設計齣高性能的光開關。 此外，本章還將介紹其他新型材料，如非綫性光學晶體、量子點、納米材料等，它們在光開關領域展現齣的巨大潛力。這些材料能夠實現更快的響應速度、更低的開關閾值以及更寬的工作波長範圍，為實現下一代光開關器件提供瞭可能。 第五章：微觀世界的精妙：量子效應與光開關 隨著科學技術的不斷發展，我們開始將目光投嚮更微觀的量子世界，以期發現更強大的光信號調控機製。本章將探討量子效應在光開關設計中的應用。 我們將介紹量子點和納米結構在光開關中的作用。量子點由於其量子尺寸效應，具有獨特的發光和吸收特性，可以實現對光的精確調控。納米結構則可以通過局域錶麵等離激元效應，增強光與物質的相互作用，從而實現更高效的光開關。 本章還將初步介紹量子糾纏和量子疊加等量子力學現象，以及它們在未來光開關技術中的潛在應用。雖然這些概念可能較為抽象，但它們代錶著光信號調控的未來方嚮，有望實現前所未有的信息處理能力。 第六章：光明的未來：光開關的應用前景 光開關技術不僅僅是實驗室裏的理論探索，它已經並將繼續深刻地改變我們的生活和科技發展。本章將為您描繪光開關技術在各個領域的廣闊應用前景。 在通信領域，高效的光開關是構建高速、大容量光通信網絡的核心組件。它們能夠實現光信號的路由、交換和復用，極大地提升信息傳輸的效率和速度，為5G、6G乃至更先進的通信技術奠定基礎。 在計算領域，光開關有望為光計算提供關鍵的開關單元。光計算利用光的並行處理能力，有望突破傳統電子計算的瓶頸，實現更快的計算速度和更低的能耗，應用於人工智能、大數據分析等領域。 在傳感領域，基於光開關原理的傳感器，可以實現對外界環境的精確、快速的監測，例如生物傳感器、化學傳感器以及環境監測設備等。 此外，在顯示技術、激光雷達、生物醫學成像等諸多領域，光開關都將扮演著越來越重要的角色。 結語 光開關技術，是連接光世界與信息世界的一扇關鍵之門。從宏觀的光學原理到微觀的量子效應，從基礎的材料科學到前沿的集成技術，這本書將為您呈現一個全麵而深入的光開關器件物理世界。 我們相信，通過對這些原理的深入理解，以及對新材料、新技術的不斷探索，光開關技術必將迎來更加輝煌的未來，為人類社會的科技進步和社會發展注入源源不斷的動力。這扇通往更快速、更高效信息時代的“光之門”，正等待著我們去開啓。

評分☆☆☆☆☆

讀完《聚閤物光開關器件物理》這本書，我感覺自己仿佛置身於一個充滿無限可能的科技世界。《聚閤物光開關器件物理》這本書，對於我這樣一名對信息傳輸和處理技術充滿好奇的人來說，簡直是一場思維的盛宴。書中關於“光信號交叉連接”的討論，讓我對未來龐大數據網絡的高效運作有瞭更清晰的認識。作者詳細闡述瞭如何利用聚閤物材料構建能夠精確控製光信號路徑的光開關矩陣，以及這些器件在數據中心、光縴通信網絡中的關鍵作用。我特彆被書中關於“光縴到戶”以及“光計算”的展望所吸引，這錶明聚閤物光開關器件並非僅僅是實驗室裏的研究，而是實實在在的未來基礎設施。書中對於“自適應光開關”和“可編程光開關”的探討，更是讓我看到瞭器件的智能化發展趨勢，仿佛未來的網絡能夠“思考”並自我優化。雖然有些技術細節我還需要時間去消化，但這本書所傳遞的科技前沿信息和未來發展方嚮，無疑讓我對科技的進步充滿瞭信心和期待。

評分☆☆☆☆☆

這是一本關於“光”的魔法書，雖然我還沒完全參透其中的奧秘，但已經深深被它吸引。《聚閤物光開關器件物理》這本書，與其說是一本技術手冊，不如說是一部關於未來通信的想象藍圖。我尤其著迷於書中對“電緻聚閤物”在光開關器件中應用的探討。想象一下，通過施加微小的電壓，就能讓光信號的通路發生改變，這聽起來就像科幻電影中的場景，而這本書卻將它變成瞭現實。書中詳細介紹瞭不同電緻聚閤物的結構特點、電響應機製以及它們在構建高性能光開關方麵所麵臨的挑戰與機遇。我特彆關注書中關於“閾值電壓”和“遲滯效應”的分析，這直接關係到器件的穩定性和功耗，是實現大規模應用的關鍵。此外，書中對光學微腔與聚閤物材料的結閤也進行瞭深入研究，這種“微觀世界”的精巧設計，讓我想到瞭集成電路的原理，不禁感嘆科技發展的力量。雖然有些理論部分我還需要反復琢磨，但這本書無疑為我打開瞭一扇通往高科技世界的大門，讓我對未來的通信技術有瞭更深的理解和期待。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一直對能夠操縱光綫的器件充滿好奇，而《聚閤物光開關器件物理》恰好滿足瞭我的這份求知欲。這本書的閱讀體驗非常獨特，它不像一些教科書那樣枯燥乏味，而是充滿瞭新奇的視角和令人振奮的研究方嚮。書中對聚閤物材料在光開關領域的應用前景描繪得非常具體，從早期的簡單開關到如今復雜的光信號路由，曆史的脈絡清晰可見。我特彆欣賞作者對“光緻變色聚閤物”的詳細闡述，這種材料能夠通過光照改變顔色，進而影響光的傳輸，在信息存儲和顯示領域有著巨大的潛力。書中還深入探討瞭材料製備工藝對器件性能的影響，比如不同聚閤方法、摻雜劑的選擇等等，這些細節的處理讓我對實際器件的製造過程有瞭更直觀的認識。雖然我不是該領域的專傢，但書中提供的豐富的參考文獻和大量的實驗數據，讓我能夠感受到作者的嚴謹和研究的紮實。我認為，這本書不僅適閤科研人員，也適閤對科技前沿充滿興趣的普通讀者，它能打開一個全新的認識世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠改變世界、推動社會進步的技術充滿敬意，而《聚閤物光開關器件物理》這本書，正是這樣一本記錄著前沿科技探索的著作。它以一種非常深刻的方式，揭示瞭聚閤物材料在現代光通信和光計算領域扮演著越來越重要的角色。書中對“非綫性光學聚閤物”的深入剖析，讓我對材料的“智能”屬性有瞭全新的認識。例如，一些聚閤物在強光照射下會錶現齣強大的光學非綫性效應，這為實現光信號的調製、切換和復用提供瞭可能。書中對“自聚焦”、“光限幅”等現象的詳細解釋，讓我看到瞭這些現象在構建更高效、更安全的 optical devices 中的應用潛力。我尤其對書中關於“光誘導相變”的研究感到興奮，這種原理的應用，有望製造齣具有快速響應和低功耗的光開關。盡管書中涉及的數學模型和物理公式對我來說是一項挑戰，但我能感受到作者在努力將復雜的概念變得更加易懂。這本書讓我對“光”的操縱能力有瞭更深的敬畏，也讓我看到瞭聚閤物材料在科技發展中的巨大能量。

評分☆☆☆☆☆

這本《聚閤物光開關器件物理》在我眼中，是一本非常引人入勝的探索之旅。從封麵設計到內頁排版，都透露齣一種嚴謹又不失創新的學術氣息。我特彆喜歡它在介紹基本概念時，那種層層遞進、深入淺齣的講解方式。例如，在討論聚閤物的分子結構與光學性質之間的關聯時，作者並非簡單羅列數據，而是通過生動的類比和圖示，讓我這個非專業背景的讀者也能大緻理解其中的奧妙。書中對於不同類型聚閤物材料在光開關應用中的性能差異，比如響應速度、開關比、穩定性等，都有詳盡的對比分析。我尤其對書中提及的“形狀記憶聚閤物”在可調諧光開關中的潛力感到好奇，這似乎為未來的通訊技術打開瞭新的想象空間。此外，書中還涉及瞭許多前沿的研究動態，比如納米結構的引入如何優化光開關器件的光學性能，以及新型驅動方式的探索，這讓我看到瞭這個領域蓬勃發展的生命力。雖然有些章節的理論深度稍顯挑戰，但我相信通過反復研讀，一定能收獲頗豐。總體而言，這是一本既有理論高度，又有實際應用導嚮的優秀著作，值得對光電子學領域感興趣的讀者深入品讀。