微波技术与微波电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:范寿康

出品人:

页数:307

译者:

出版时间:2003-6

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111122234

丛书系列:

图书标签:

• 微波
• 微波技术
• 微波电路
• 射频电路
• 电磁场与电磁波
• 电路分析
• 电子工程
• 通信工程
• 高等教育
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• 专业教材

现代光电子学：从基础理论到前沿应用 图书概述 《现代光电子学：从基础理论到前沿应用》是一本全面深入探讨光与物质相互作用，以及利用这种相互作用进行信息获取、处理和传输的专业著作。本书旨在为光电子学领域的学生、研究人员和工程师提供一个坚实而广阔的知识框架，内容涵盖了从基本的量子力学原理到最尖端的集成光子学器件和系统。本书的叙事逻辑清晰，理论推导严谨，同时紧密结合工程实践，力求在深度与广度之间取得完美平衡。 第一部分：光电子学基础与半导体物理 本部分是理解后续复杂光电器件的基础。我们首先从电磁波的波动理论出发，回顾光的传播特性、偏振态以及在不同介质中的行为。随后，深入讲解半导体物理的核心概念，这是所有现代光电子器件的基石。 晶体结构与能带理论： 详细阐述晶格结构、布洛规则，并重点解析能量带结构（价带、导带、禁带）的形成机制。讨论本征半导体、N型和P型掺杂的物理过程，以及载流子（电子和空穴）的输运现象，包括漂移和扩散。 载流子动力学与复合过程： 深入分析光激发载流子产生、热弛豫、俘获以及复合过程。着重探讨直接带隙和间接带隙半导体的区别，以及它们在发光和吸收效率上的差异。引入准费米能级概念，用于描述非平衡状态下的半导体。 异质结结构： 光电器件多采用异质结设计以优化性能。本章详细分析了能带的阶梯效应（Type I, II, III结构），界面态的影响，以及在异质结构中电场对载流子注入和限制的作用，这是激光器和高效太阳能电池设计的关键。 第二部分：光电子器件原理与设计 本部分聚焦于将基础物理原理转化为实际应用器件的过程，详细剖析了光发射、光吸收和光探测三大类核心器件的工作机制。 光发射器件（LED与激光器）： 发光二极管（LED）： 阐述注入式发光的原理，重点分析了表面发光和边发射LED的结构差异。深入探讨了效率（内量子效率与外量子效率）的限制因素，包括俄歇复合、辐射复合和非辐射复合。 半导体激光器： 详述激光产生的三个基本过程（吸收、自发辐射、受激辐射）。重点分析光学谐振腔的设计（Fabry-Pérot腔、分布式反馈DFB腔），阈值电流的确定，以及激光器的光束质量、线宽和模式选择。引入量子阱（Quantum Well, QW）结构对激光性能的革命性提升。 光吸收与光电探测器件： 光电二极管（PD）： 讲解光电导效应和光伏效应。详细分析PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的结构、响应速度和噪声特性。引入“量子效率”和“响应度”等关键性能指标。 光电导探测器与光敏电阻： 讨论基于载流子寿命的长波长探测原理，以及它们在低速信号应用中的优势。 光调制器件： 介绍电光效应（Pockels效应）和光致折射率变化（Kerr效应）。详细分析基于这些效应的调制器，如铌酸锂（LN）调制器，及其在高速光通信中的应用，包括马赫-曾德尔调制器（MZM）的工作原理和参数优化。 第三部分：光波导与集成光子学 随着对带宽和集成密度的要求提高，光波导和集成光子学成为现代光电子学研究的热点。本部分从电磁场在介质中传播的理论出发，构建起光集成电路的蓝图。 导光理论与波导结构： 运用亥姆霍兹方程求解，详细分析平面波导和脊波导中的模式（TM、TE模式）。讨论有效折射率法和有限元法在分析复杂波导结构中的应用。着重介绍光纤的模式场直径、数值孔径和色散特性。 光无源器件： 讲解光耦合器（定向耦合器、多模干涉耦合器 MMI）、光分路器（Y分支、阵列波导 AWG）的原理，及其在集成芯片上的实现。分析损耗机制，包括散射损耗和辐射损耗。 集成光电子芯片（PIC）： 介绍不同技术平台（如InP、SOI、SiN）的优势与限制。深入探讨光子芯片的制造工艺，如光刻、刻蚀和键合技术。讨论如何将光电器件、无源波导和光纤进行高效耦合，实现光电转换和信号处理的一体化。 第四部分：光通信与先进应用 本部分将理论和器件知识应用于实际系统，展示光电子学在信息技术领域的核心地位。 光纤通信系统： 深入探讨光纤中的关键限制因素——色散（材料色散与波导色散）和非线性效应（自相位调制 SPM、交叉相位调制 XPM）。介绍如何利用光纤布拉格光栅（FBG）和非线性光纤补偿色散。分析相干光通信系统中的调制格式（QPSK, QAM）和数字信号处理（DSP）技术。 光传感与测量： 介绍基于光干涉原理的高精度传感技术，例如利用法布里-珀罗腔的压力、温度和应变传感。讨论光时域反射仪（OTDR）的工作原理及其在光纤链路监测中的应用。 新能源与显示技术： 探讨光电子学在太阳能电池效率提升中的作用，特别是钙钛矿太阳能电池的光吸收层设计。此外，简要介绍基于微显示器（如LCoS）和LED/MicroLED技术的先进显示系统。 总结与展望 本书的最后一部分对当前光电子学的研究前沿进行了展望，包括太赫兹光电子学、拓扑光子学、以及利用人工智能优化光子器件设计的趋势。强调了跨学科合作对于推动下一代光电子技术发展的重要性。 本书结构严谨，图文并茂，旨在培养读者扎实的理论基础和解决实际工程问题的能力，是相关领域学习和参考的权威性教材。

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我原本以为《微波技术与微波电路》这本书会是那种枯燥乏味的教科书，但事实完全出乎我的意料。作者的写作风格非常接地气，充满了对微波工程的热情。在讲解一些基础概念时，他会用一些生活中常见的例子来类比，比如用弹簧和阻尼器来解释RLC电路的振荡特性，用声波的传播来类比微波的传播，这些都极大地降低了理解难度。更让我惊喜的是，书中包含了大量作者在实际工程项目中遇到的问题和解决方案，这些都是在一般的教材中很难找到的宝贵经验。例如，在讨论微波功率放大器设计时，作者详细分析了噪声系数、增益压缩、功率效率等关键参数的权衡，并给出了一些优化设计的实用建议。书中的某些章节，我甚至感觉像是在读一本经验分享的书，充满了智慧和启发。对于那些希望在微波领域有所建树的读者来说，这本书绝对是不可多得的良师益友。

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这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本技术书籍，更像是一次深入的微波工程之旅。作者以一种循序渐进的方式，带领读者逐步探索微波世界的奥秘。从对微波电磁场理论的初步介绍，到各种微波器件的原理分析，再到复杂的微波电路系统设计，每个阶段都讲解得非常到位。我尤其欣赏书中对于一些高级主题的处理，比如微波集成电路（MMIC）的设计理念和实现方法，以及射频识别（RFID）等新兴技术的应用。作者在分析这些复杂概念时，总是能够化繁为简，通过清晰的图示和简洁的语言，将深奥的理论转化为易于理解的知识。而且，这本书的参考资料非常丰富，对于那些希望进一步深入研究的读者，提供了很好的指引。读完这本书，我对微波技术有了更全面、更深刻的认识，也激发了我对这个领域更强烈的探索欲望。

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我一直觉得微波工程是一个充满挑战但又极其迷人的领域，尤其是在设计和分析复杂的微波电路时，那种成就感是无与伦比的。在翻阅《微波技术与微波电路》这本书的过程中，我被其严谨的逻辑和深厚的理论功底深深吸引。作者在处理一些高阶理论时，并没有回避复杂的数学推导，而是将其清晰地呈现出来，并辅以详细的解释，这对于想要深入理解微波工程本质的读者来说，无疑是一大福音。书中关于阻抗匹配、散射参数、微波滤波器设计等章节，我都反复研读了好几遍。作者对各种设计方法的优缺点分析得非常透彻，并且提供了不少实用的设计技巧和经验。我特别赞赏作者在讲解功率分配器和耦合器时，所使用的图示和分析方法，这让我能够更直观地理解它们的工作原理和性能指标。读完这本书，我感觉自己在微波电路设计和分析的能力上有了质的飞跃，为我日后的项目开发提供了宝贵的指导。

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读《微波技术与微波电路》这本书，我最大的感受就是它提供了一个非常系统性的学习路径。这本书不仅仅是罗列一些概念和公式，而是将微波技术和微波电路这两大部分紧密地结合在一起，形成了一个完整的知识体系。从微波的物理特性，到各种传输线模型，再到具体的电路元件和集成电路设计，逻辑链条非常清晰。我最喜欢的是书中对各种实际器件的详细介绍，比如各种类型的连接器、电缆、波导以及射频开关等。作者并没有简单地介绍它们的功能，而是深入分析了它们的工作原理、技术参数以及在不同应用场景下的选择考量。这对于我们这些在实际工作中需要面对具体器件选型和系统集成的工程师来说，简直是无价之宝。书中的案例分析也做得非常出色，通过解决一些典型的工程问题，让我能够将理论知识灵活地运用到实践中去。这本书的深度和广度都令人印象深刻，是一本值得反复查阅和学习的工具书。

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这本书简直太棒了，我一直对微波领域充满好奇，但苦于没有合适的入门读物。《微波技术与微波电路》这本书真的为我打开了新世界的大门。从最基础的微波基本概念讲起，到后来深入的电路设计，每个章节的衔接都非常自然流畅。我尤其喜欢作者在讲解一些复杂理论时，能够用非常生动形象的比喻来帮助理解，比如在解释波导传播原理时，就像是在描述水波在河道中的流动，一下子就把我脑海中那些抽象的公式和概念具体化了。书中的插图也非常清晰，很多电路图和器件的示意图都画得非常精美，配合文字说明，让人一目了然。而且，我发现书中的例子非常贴近实际应用，很多都是目前业界正在使用的技术，这让我觉得学习这些知识非常有意义，也更有动力去深入研究。对于初学者来说，这本书可以说是完美的首选，它循序渐进，不会让人感到 overwhelming，同时又足够深入，能够为后续的学习打下坚实的基础。我强烈推荐给所有对微波技术感兴趣的朋友，相信我，你不会后悔的！

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