武汉光电论坛系列文集(第2辑) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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叶朝辉 著

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出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560965574

商品编码：29624729487

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名：武汉光电论坛系列文集(第2辑)

定价：49.80元

作者：叶朝辉

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787560965574

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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本书为《武汉光电论坛系列文集》第2辑，主要收录了半导体结构中的慢光快光：物理机制及应用；杂化材料在能源和光电领域中的应用；原子级时间与空间尺度的电子加速、轨道操控与阿秒脉冲产生；新一代先进光源和新型光阴极材料的特性及应用研究；从电动力学到量子电动力学：纳米光电子器件等文章。本书由叶朝辉主编。

内容提要

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本书为《武汉光电论坛系列文集》第2辑，主要收录了半导体结构中的慢光快光：物理机制及应用；杂化材料在能源和光电领域中的应用；原子级时间与空间尺度的电子加速、轨道操控与阿秒脉冲产生；新一代先进光源和新型光阴极材料的特性及应用研究；从电动力学到量子电动力学：纳米光电子器件等文章。本书由叶朝辉主编。

目录

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第27期 半导体结构中的慢光快光：物理机制及应用
第28期 基于锗硅芯片的光电子学前景与挑战
第29期 适用于超短脉冲产生和开关的InGaAs量子点器件
第30期 用光学方法解释线粒体功能：总结与展望
第31期 高速光子信号的相干操控研究
第32期 杂化材料在能源和光电领域中的应用
第33期 太赫兹射线——新的射线
第34期 表面等离子体和人工电磁介质纳米光子器件
第35期 微环谐振器
第36期 原子级时间与空间尺度的电子加速、轨道操控与阿秒脉冲产生
第37期 计算机存储系统的研究现状和发展趋势
第38期 电磁斗蓬理论与黎曼几何、压缩测量新理论
第39期 聚合物纳米线制作和纳米光子器件组装
第40期 飞秒激光与细胞的相互作用
第41期 新一代先进光源和新型光阴极材料的特性及应用研究
第42期 自旋转移矩：纳米尺度的自旋电子学
第43期 有机光电转换器件的研究进展
第44期 新波段光纤激光器及其应用
第45期 变革型纳米光子学
第46期 光设施：使命与挑战
第47期 高保真图像／视频处理技术
第48期 光开关纳米材料：合成与生物医学应用
第49期 从电动力学到量子电动力学：纳米光电子器件
第50期 强激光场驱动下原子动力学和相干辐射的理论和实验研究
第51期 自由曲面光学系统设计及其应用
第53期 强场原子物理
第54期 分子医学：加快药物研发市场化和图像引导治疗的新范式
第55期 扫描电化学显微镜在功能材料分析中的应用
第56期 金属聚炔烃和金属磷光类化合物：新型多功能材料在光学器件中的应用
第57期 微纳结构中的量子光辐射和固态腔QED
第58期 纳米技术，纳米光子学，生物光子学：在能源、保健、环境和信息技术方面的挑战
第59期 周期量级长波长光源、非线性光学以及阿秒科学

作者介绍

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文摘

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序言

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《光电科技前沿：理论、应用与发展趋势》 一、 概述 《光电科技前沿：理论、应用与发展趋势》是一部汇集了当前光电领域最新研究成果、核心理论、广泛应用及未来发展方向的学术文集。本书旨在为光电科学研究者、工程师、高校师生以及对光电技术感兴趣的读者提供一个全面、深入、前瞻性的知识平台。文集内容涵盖了从基础的光学原理到尖端的量子光学，从先进的光学材料到多样化的光电器件，从精密的光学测量到前沿的光通信技术，再到蓬勃发展的光电应用领域，如生物医学、信息处理、能源科学等。本书的编纂力求全面展现光电科技的宏大图景，强调理论的深刻性、应用的实用性以及发展的创新性，为推动光电产业的进步和学科的繁荣贡献力量。 二、 内容详述 本册文集内容丰富，体系庞大，主要分为以下几个核心板块，每个板块又包含若干子专题，力求覆盖光电科技的各个重要维度： （一） 光电科学基础理论与前沿研究 1. 经典光学与波动理论： 光的传播与衍射： 深入探讨光的传播介质中的行为，包括折射、反射、全反射等基本定律，以及惠更斯原理在解释衍射现象中的应用。分析夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射的理论模型，以及各种狭缝、圆孔、光栅的衍射特性。 光的干涉： 详细阐述相干光干涉的原理，包括杨氏双缝干涉、薄膜干涉、迈克耳逊干涉仪的工作原理及其应用。探讨多光束干涉的复杂现象，如etalon干涉。 光的偏振： 讲解线偏振、圆偏振、椭圆偏振的产生机理和表征方法，介绍偏振片、波片等光学元件的作用。深入分析斯托克斯参数和穆勒矩阵在描述偏振态和光学器件偏振特性中的应用。 电磁理论与光： 建立光作为电磁波的深刻认识，阐述麦克斯韦方程组在描述光传播性质方面的核心作用。探讨光与物质相互作用的微观机制，如原子和分子的电偶极跃迁、共振吸收等。 2. 量子光学与相干性： 光子概念与量子特性： 介绍普朗克的能量量子假说、爱因斯坦的光量子理论，以及光电效应等实验证据。深入理解光子的概念，包括其能量、动量和自旋等量子属性。 光子的统计分布： 阐述不同光源（如经典电磁场、相干态、压缩态、热光场）下光子的统计分布特征，如泊松分布、玻色-爱因斯坦分布等，以及其对干涉和探测的影响。 相干性理论： 详细讨论光的空间相干性和时间相干性，介绍第一、二阶相干函数及其测量方法（如汉伯里-布朗-Twiss实验）。探讨相干态、压缩态等特殊量子态光场的性质及其在量子信息和精密测量中的应用前景。 量子光学现象： 涵盖自发辐射、受激辐射、光与原子相互作用（如拉曼散射、荧光）、非线性光学效应等量子光学基本现象。 3. 先进光学理论： 衍射光学与衍射元件： 深入研究计算衍射理论，包括标量衍射理论和矢量衍射理论。介绍全息技术、衍射光栅、衍射透镜、衍射束分束器等衍射光学元件的设计、制造和应用。 超材料与负折射率光学： 探讨具有亚波长结构的人工电磁材料（超材料）的特性，特别是负折射率材料的性质及其在完美透镜、隐身斗篷等领域的潜在应用。 光学成像与衍射极限： 分析各种成像系统的分辨率限制，包括阿贝衍射极限。介绍超分辨成像技术，如近场光学显微镜（SNOM）、受激发射损耗显微镜（STED）等，以及它们如何突破衍射极限。 光场调控与束缚： 研究如何通过光学元件（如空间光调制器、衍射光学元件）精确调控光场的光强、相位、偏振和空间分布。探讨光镊、光束整形等技术。 （二） 光学材料与光电器件 1. 光学材料： 光学晶体： 介绍非线性光学晶体（如KDP、LiNbO3、BBO）的光学特性、制备工艺及其在激光倍频、电光调制等方面的应用。讲解激光增益晶体（如Nd:YAG、Ti:sapphire）的性质及其在固体激光器中的重要作用。 半导体光电材料： 深入研究宽禁带半导体（如GaN、SiC）、III-V族化合物半导体（如GaAs、InP）、II-VI族半导体（如CdTe）等在光电子器件中的应用。讨论其能带结构、光电导效应、载流子动力学等。 光纤材料： 讲解石英光纤、塑料光纤的制备技术、光学损耗机制（吸收、散射）及其在通信、传感和成像中的应用。介绍掺杂光纤（如掺铒光纤）在光纤放大器中的作用。 量子点与纳米材料： 探讨量子点（QD）因量子尺寸效应表现出的独特光学性质，如尺寸可调的发光波长，以及其在LED、显示、生物成像和光伏领域的应用。研究其他纳米材料（如金纳米粒子、石墨烯）的光学特性及其在表面等离激元、光催化等方面的应用。 有机光电材料： 介绍聚合物、小分子等有机材料在有机发光二极管（OLED）、有机光伏电池（OPV）、有机薄膜晶体管（OTFT）等器件中的应用，讨论其电荷传输、激子形成和发光机制。 2. 光电器件： 光源： 详细介绍激光器（如气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器）的工作原理、分类、关键参数（如波长、功率、模式）及其在工业、科研、医疗等领域的应用。研究LED、OLED的发光原理、器件结构、效率和色彩表现。 光探测器： 讲解各种光探测器（如光电二极管、光电倍增管、雪崩光电二极管、CCD、CMOS图像传感器）的工作原理、性能指标（如灵敏度、响应速度、噪声）及其在通信、测量、成像等领域的应用。 光调制器： 阐述电光调制器、声光调制器、磁光调制器、微机电系统（MEMS）调制器等的工作原理，以及它们在光通信、信号处理和光学存储中的作用。 光开关与光复用器件： 介绍各种光开关（如光纤开关、集成光开关）和波长选择开关（WSS）的工作原理，以及它们在光网络中的应用。讲解光波长复用（WDM）和光时分复用（TDM）技术。 光电集成芯片（PIC）： 探讨如何将多种光学元件（如波导、调制器、探测器）集成到同一芯片上，实现高性能、小型化、低功耗的光电子系统。 （三） 光电技术应用与发展 1. 光通信： 光纤通信系统： 深入分析光纤通信的传输原理，包括光信号的产生、传输、接收、复用和解复用。讨论光纤损耗、色散、非线性效应等限制因素及其克服方法。 光网络技术： 介绍光网络架构（如PON, OTN），以及光交换、光路由、光缓存等关键技术。探讨下一代光通信网络（如5G/6G、量子互联网）的发展方向。 光器件与模块： 讲解高性能光模块、光收发器、光放大器等在光通信系统中的关键作用。 2. 光学测量与传感： 精密测量： 介绍激光干涉仪、光谱仪、干涉显微镜、共聚焦显微镜等精密光学测量设备的工作原理和应用，用于长度、角度、表面形貌、折射率等参数的测量。 光纤传感： 探讨光纤在温度、压力、应变、折射率、气体浓度等参数的传感应用，包括分布式传感和点式传感技术。 遥感与成像： 介绍光学遥感技术（如卫星遥感、航空遥感）在环境监测、资源勘探、城市规划等方面的应用。探讨光学成像在医学诊断（如内窥镜）、工业检测、安防监控等领域的应用。 3. 光电在生物医学中的应用： 生物成像： 介绍荧光显微镜、共聚焦显微镜、多光子显微镜、光学相干断层扫描（OCT）等技术在细胞、组织、活体生物学研究中的应用，实现对生命过程的无损、高分辨率成像。 光动力疗法（PDT）与光疗： 讲解光敏剂在特定波长光照射下产生单线态氧，用于肿瘤治疗和皮肤病治疗的原理。 生物传感器： 介绍基于光学原理的生物传感器，用于检测生物分子（如DNA、蛋白质、病原体）的浓度和相互作用。 光遗传学： 探讨利用光来控制神经元活动的技术，在神经科学研究和疾病治疗方面具有巨大潜力。 4. 光电在信息处理与计算中的应用： 光学信息处理： 介绍基于傅里叶光学、全息术的光学图像处理、模式识别、相关匹配等技术。 光计算： 探索利用光子进行信息处理和计算的可能性，包括光学逻辑门、光学神经网络、以及基于全息存储的光学内容寻址存储器。 全息技术： 详细介绍全息记录与再现的原理，以及全息在数据存储、信息加密、显示技术（如全息显示）等领域的应用。 5. 光电在能源与环境领域的应用： 太阳能电池（光伏）： 深入分析各种类型太阳能电池（如晶硅电池、薄膜电池、染料敏化电池、钙钛矿电池）的工作原理、效率提升策略以及未来发展方向。 光催化： 探讨利用半导体光催化材料（如TiO2）在光照下分解有机污染物、净化水体、制氢等环境治理和能源生产的应用。 激光与工业加工： 介绍激光在材料切割、焊接、打标、表面处理等工业生产中的应用，强调其高精度、高效率和非接触性的特点。 三、 结论与展望 《光电科技前沿：理论、应用与发展趋势》通过对上述丰富内容的梳理和呈现，力求勾勒出光电科技在基础研究、技术创新和产业应用方面的最新图景。本书强调跨学科的融合，如光学与材料科学、电子工程、计算机科学、生物学等的深度结合，预示着光电科技未来发展的巨大潜力和广阔前景。本书的出版，不仅为读者提供了一个系统学习和深入理解光电科技的宝贵资源，更期望能激发更多的创新思维和研究热情，推动光电领域在基础理论、关键技术和实际应用方面不断取得突破性进展，为人类社会的进步和发展贡献光电的力量。

评分☆☆☆☆☆

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这本书的行文风格非常具有包容性，这是我作为一名跨界学习者最欣赏的一点。它成功地在保持学术严谨性的同时，保持了一种面向更广泛读者的友好姿态。你可以从中找到那种需要深厚专业背景才能理解的精深论述，但同时，也有不少章节采用了非常清晰、结构化的方式来阐述核心思想，使得即便是初涉该领域的读者也能快速抓住要点，建立起一个大致的知识框架。这种兼顾“深度挖掘者”和“初级探索者”的平衡艺术，着实不易。它不像有些学术著作那样高高在上，而是像一位耐心且博学的导师，循循善诱，引导你一步步走向知识的更高处。这使得这本书的受众面比我预期的要宽泛得多，它真正体现了知识共享的精神。

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