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出版者:金盾出版社

作者:孙社文

出品人:

页数:329

译者:

出版时间:2001-3-1

价格:13.50元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787508214733

丛书系列:

图书标签:

• 家用电器
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现代光学与光电子技术前沿探析 图书名称：现代光学与光电子技术前沿探析 作者： 权威专家团队 页数： 约 780 页 开本： 16 开 定价： 188.00 元 ISBN： 978-7-XXXX-XXXX-X --- 内容简介 《现代光学与光电子技术前沿探析》是一部深入剖析当代光学、光电子学领域最新进展与未来发展趋势的综合性学术专著。本书旨在为高等院校相关专业的师生、科研工作者以及光电产业的技术人员提供一个全面、前沿且具有深度广度的知识体系，特别侧重于理论突破、关键技术革新以及新兴应用场景的深入探讨。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础光学原理的现代阐释到尖端光电器件的集成设计，共分为六大部分，三十个章节，力求在深度与广度上达到新的平衡。 第一部分：基础理论的深化与拓展（约 120 页） 本部分着重于对经典光学理论进行现代视角下的重新审视和深化。内容包括： 1. 电磁波理论在超材料中的应用：详细阐述了基于负折射率材料、拓扑绝缘体等新型结构的电磁响应特性，探讨了如何通过结构设计实现对光波的任意调控，为超构光学（Metasurface Optics）奠定理论基础。 2. 量子光学基础与非线性现象：深入解析了光与物质相互作用的量子力学描述，特别是拉曼散射、倍频生成（SHG）等高阶非线性光学过程的微观机理。引入了光子纠缠、压缩态光等量子态的产生、表征与操控技术。 3. 光的传播与成像理论的修正：超越传统的波动光学范畴，探讨了在极端介质（如湍流大气、复杂生物组织）中光场的传播模型，并介绍了基于散射理论和波前整形技术的主动补偿方法。 第二部分：先进光学元件与系统设计（约 150 页） 本部分聚焦于构成现代光电设备的核心元件及其系统的集成化设计。 1. 衍射光学与微纳加工技术：详细介绍了基于傅里叶变换、Huygens原理的衍射光学元件（DOE）的设计流程，重点剖析了电子束光刻、聚焦离子束刻蚀等关键微纳加工工艺在实现高精度、高效率光学元件中的作用。 2. 光束整形与空间光调制器（SLM）：阐述了先进的光束整形技术，如厄米-高斯光束、贝塞尔光束的产生原理及应用。深入分析了液晶（LC）、微机电系统（MEMS）基SLM在动态相位和振幅调制方面的性能极限与驱动技术。 3. 自由曲面光学设计与优化：系统介绍了自由曲面在校正复杂像差（如球差、彗差、像散）中的优势，并讲解了基于优化算法（如Zernike多项式展开、点设计法）的自由曲面元件的设计流程与公差分析。 第三部分：光电子器件与集成技术（约 200 页） 此部分是全书的核心内容之一，详细覆盖了当前光电子领域中实现光电信号转换、处理与传输的关键器件。 1. 半导体激光器技术升级：全面梳理了从边发射激光器（EEL）到垂直腔面发射激光器（VCSEL）的发展历程。重点分析了量子点（QD）激光器、分布反馈（DFB）激光器在高可靠性、窄线宽和高速调制方面的最新突破。 2. 光电探测器的新材料与新结构：探讨了雪崩光电二极管（APD）、淬灭式单光子探测器（SPAD）在高灵敏度、低噪声方面的性能优化。尤其关注了钙钛矿、石墨烯等新型半导体材料在宽光谱光探测中的应用潜力。 3. 光电集成电路（PIC）与硅光子学：深入讲解了异质集成、键合技术在光电子芯片制造中的应用。重点分析了硅基光波导的损耗机理、耦合器设计，以及高速调制器（如马赫-曾德尔调制器）的性能瓶颈与突破方向，为高速光通信奠定技术基础。 4. 光电探测中的噪声源与抗干扰技术：对暗电流、热噪声、散粒噪声等关键噪声源进行了量化分析，并介绍了低噪声放大电路、深冷却技术以及数字信号处理在提高信噪比中的应用。 第四部分：前沿光学应用领域（约 160 页） 本部分将理论与技术成果应用于实际的尖端领域。 1. 飞秒激光超快光学与精密加工：阐述了锁模机制（如克尔透镜锁模、半导体可饱和吸收镜SESAM）的工作原理。详细分析了飞秒激光在微纳加工、生物组织无损切割、以及超快光谱学中的应用案例。 2. 计算成像与人工智能融合：系统介绍了计算光学成像的概念，包括压缩感知成像（CS）、全息成像的数字化重建算法。特别讨论了深度学习网络在图像去噪、超分辨率重建以及复杂场景下的光场复原中的应用。 3. 先进传感与测量技术：涵盖了基于激光的多普勒测速、激光雷达（LiDAR）的时域与频域技术。深入探讨了光纤传感（如分布式温度传感、应变传感）的高精度实现方法及其在结构健康监测中的部署。 4. 生物医学光学成像：详细介绍了光学相干层析成像（OCT）的原理与最新进展，特别是偏振OCT和多模态OCT在活体组织深度成像中的优势。讨论了光声成像（PAT）的信号生成、逆问题求解及其在分子成像中的应用。 第五部分：光信息处理与量子技术（约 80 页） 着眼于利用光信息处理的高带宽特性以及量子力学的独特优势。 1. 光计算与光神经网络：探讨了基于光学干涉原理实现矩阵运算的潜力，对比了全光计算与电光混合计算的优劣。分析了光神经网络（如深度学习中的矩阵乘法加速）的架构设计。 2. 量子信息处理基础：介绍了量子密钥分发（QKD）的原理（如BB84协议），并分析了基于光子纠缠的量子隐形传态实验进展。 3. 高维编码与调制技术：探讨了如何在光通信链路中通过增加调制维度（如QAM）来提升信息吞吐量，并分析了光纤传输中的色散和非线性效应对此类高密度调制的限制。 --- 本书特色 1. 前沿性与综合性并重：紧密跟踪近五年国际顶级期刊（如 Nature Photonics, Optica, IEEE JLT 等）的最新研究成果，将理论基础与工程实践紧密结合。 2. 理论阐述深度高：对涉及的关键数学模型和物理推导进行了详尽的补充说明，适合具备扎实物理或电子工程背景的读者深入学习。 3. 丰富的工程实例：在介绍器件和技术时，辅以大量的系统架构图、仿真结果和实验数据对比，便于读者理解技术的实际性能和应用限制。 4. 跨学科视野：本书横跨物理光学、半导体物理、微纳制造、信号处理等多个学科，是理解现代光电系统复杂性的理想参考书。 适用对象： 电子工程、物理学、光电信息工程、精密仪器科学等专业的研究生、博士生、青年科研人员，以及光电子、激光、光通信、医疗成像等行业的高级工程师和技术管理者。 --- （全书末尾附有深入研究的参考文献列表及关键术语中英文对照索引。）

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