光子学(photonics)是研究光子作为信息和能量载体的科学,光子学与信息科学的交叉形成信息光子学(information photonics),它既是传统波动光学的提高和发展,又是近代光学和微电子学的综合和升华。本书内容涉及信息光子学中经典、近代和前沿的大部分重要分支学科,系统地论述光子(光波)的激发和产生,光波在各向异性介质、光波导和光纤中的传播,光波的振幅、相位调制和空间光调制,光的滤波、开关、放大、探测,光纤中的色散及其补偿,光纤中的非线性效应,以及近年来引起科学技术界广泛注意的前沿课题——光子晶体光纤。作为信息光子学的重要应用领域,本书又系统介绍了光信息显示(投影显示)和光通信的主要课题。
本书既全面讲述物理原理,又兼顾前沿应用,可作为高校光电信息、光电子、光学工程、应用物理等专业研究生和大学本科高年级学生的教材,也可供光电信息领域(应当正确地称为信息光子学领域)从事研发、生产和经营的科技和业务人员参考。
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这本书的封面设计得非常有吸引力,色彩搭配和谐,视觉冲击力强,让人一眼就能感受到其专业性和深度。我原本以为这会是一本晦涩难懂的理论著作,但翻开之后,惊喜地发现作者在概念的引入和基础知识的铺陈上做得非常到位。开篇部分深入浅出地讲解了光的波动性和粒子性在现代物理学中的地位,特别是对早期光电效应实验的梳理,让人对后续内容的理解打下了坚实的基础。接着,作者巧妙地将光学与信息科学的交叉点进行了初步的勾勒,比如在光纤通信的基本原理介绍中,不仅仅停留在理论公式的堆砌,而是结合实际的传输损耗和色散问题进行了细致的分析。这种将宏大理论与工程应用紧密结合的叙事方式,极大地激发了我继续阅读的兴趣。书中对傅里叶光学基础的讲解尤其精彩,作者没有直接给出复杂的积分变换,而是通过对衍射现象的直观类比,帮助读者建立了对空间频率域概念的感性认识,这对于初学者来说无疑是一大福音。整本书的排版也十分清晰,图文并茂,即便是涉及复杂数学推导的地方,作者也用大量的注释和流程图来辅助说明,使得阅读体验流畅而高效。我特别欣赏作者在章节末尾设置的“思考与展望”环节,它引导读者跳出书本知识本身,去思考更前沿的研究方向和未解决的难题,体现了作者深厚的学术功底和广阔的视野。
评分这本书的行文风格非常具有启发性,它不仅仅是一本知识的载体,更像是一次与领域内顶尖专家的深度对话。作者的语言充满了对物理现象的敬畏和对科学之美的赞叹,使得阅读过程充满了探索的乐趣。在对光的衍射极限和成像理论进行讨论时,作者引入了香农采样定理和信息论的视角,将光学成像的性能评估提升到了信息传输效率的高度,这种跨学科的理论融合,使得我们看待传统光学问题时多了一种全新的思维框架。书中对“光”的定义和理解也在不断深化,从最初的电磁波,到后来的量子光子,再到结构光和超材料中被“雕刻”出来的特定光场,作者清晰地勾勒出了光子在信息时代所扮演角色的多重身份。特别是在介绍干涉测量技术时,作者没有停留在迈克尔逊干涉仪的经典范畴,而是详细讨论了现代高精度测量中如何利用量子噪声限制(如标准量子极限)来突破经典衍射极限,这部分内容极具启发性,让我开始思考如何利用信息论中的熵来量化光场携带的信息量。这种将基础原理与尖端技术巧妙融合的叙事方式,使得全书的层次感非常丰富,既能满足初学者的入门需求,也能为资深研究者提供新的思考角度。
评分这本书的叙事节奏把握得恰到好处,它不像有些教材那样冷冰冰地抛出公式,而是像一位经验丰富的老教授在娓娓道来,充满了人文关怀。读到关于量子光学基础的部分时,我深切体会到了作者在教学方法上的匠心。例如,在讲解光子的产生和探测机制时,作者没有急于进入爱因斯坦A、B系数的复杂推导,而是先从原子能级的跃迁图谱入手,用生动的语言描述了自发辐射和受激辐射的本质区别,仿佛能看到光子是如何被“激发”和“驯服”的。书中对相干性的讨论也非常深刻,不仅涵盖了经典的光场相干性(如时间相干性和空间相干性),还引申到了量子纠缠中的量子相干性,这种跨越经典与量子的视野拓展,令人耳目一新。我发现作者在很多关键概念的阐述上,都采用了历史发展的脉络,比如从赫兹的电磁波实验到麦克斯韦方程组的建立,再到后来的激光器的发明,每一步的推进都逻辑严密,让人清晰地认识到科学是如何一步步构建起来的。这种基于历史背景的讲解,不仅增加了阅读的趣味性,更重要的是,帮助读者理解了为什么现在的理论是这个样子的,而不是盲目接受。书中的插图质量极高,特别是那些关于光束传播和模场分布的矢量图,清晰地揭示了物理图像,比单纯的数学表达式更具说服力。
评分我非常欣赏这本书在细节处理上的严谨态度。作为一本涉及复杂物理模型的著作,公式的推导往往是难点,但这本书在这方面做得极为出色。比如在讨论光在介质中的传播时,作者对欧姆定律的修正以及复折射率的引入,每一步的物理假设和数学操作都交代得清清楚楚,没有出现任何“理所当然”的跳跃。特别是对于偏振态的描述,书中不仅包含了琼斯矩阵和斯托克斯参量,还用几何直观的方式解释了庞加莱球的概念,使抽象的偏振空间可视化,这对于理解偏振态之间的转换规律至关重要。此外,书中对实验方法的介绍也体现了作者的务实精神。它不只是简单地罗列实验装置,而是对关键组件(如腔镜的反射率、探测器的量子效率)的性能参数和局限性进行了深入分析,这对于那些希望将理论应用于实际搭建光路的学生或研究者来说,是无价的指导。阅读过程中,我偶尔会对照其他教材进行查阅,发现这本书在某些经典模型的参数选取和误差分析上,提供的细节更为丰富和精确,明显是基于大量的实际经验总结出来的。总而言之,这本书的严谨性保障了其作为一本优秀参考书的地位。
评分这本书给我最大的感受是其知识体系的完整性和前瞻性。它不仅仅是一本关于“光”的物理学的书,更是一本关于“信息载体”的未来物理学的指南。在深入探讨了波导结构和光纤原理后,作者并没有止步于传统的单模光纤,而是将笔锋转向了更尖端的领域,比如光子晶体和拓扑光子学。对于光子晶体禁带结构的描述,作者清晰地解释了其能带理论与固体物理中电子能带理论的异构同构关系,这种跨学科的类比思维,极大地拓宽了读者的认知边界。随后,对非线性光学现象的论述也展现了极高的专业水准,特别是对自聚焦、自相位调制等效应的数学描述和实际应用案例(如超快激光脉冲的形成),作者的讲解深入浅出,即使是涉及高阶非线性项的耦合方程组,作者也提供了详尽的求解思路和物理意义的阐释。更让我印象深刻的是,书中对量子信息处理中光场调控的讨论,作者没有将此视为一个孤立的章节,而是将其巧妙地融入到光场操控的整体框架中,比如通过空间光调制器(SLM)对光场相位和振幅的动态控制,以及在光量子计算中对光子偏振和路径的编码,这些内容紧跟当前的研究热点,显示出编著者对领域发展的敏锐洞察力。
评分这本书是专著,值得拥有的书籍:开篇就是关于光的传播理论在电动力学中得到演绎
评分作为信息光电子学和及光学都是很好的教材。
评分这本书是专著,值得拥有的书籍:开篇就是关于光的传播理论在电动力学中得到演绎
评分作为信息光电子学和及光学都是很好的教材。
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